习题4解答(编写:金建华)
1、填空题: (1)lim2x?sin2x= 。 3x?0sinx1(2x)3132x?sin2x846解 l?lim(用到; x?sinx~x,据台劳公式)?lim??663x3x332(2)函数y?x?3x在 是单调减少。
解 y??3x?6x?3x(x?2)?0?0?x?2,填[0,2]或(0,2); (3)曲线y?xe解 y??e?3x2的拐点坐标是 。
?3x?3xe?3x?(1?3x)e?3x,y????3e?3x?3(1?3x)e?3x??3e?3x(1?1?3x)
y???0?x0?x222,显然y??在x0两侧变号,故所求点(,2) 333e2(4)曲线y?e?6x?x在区间 是凹的(即向上凹)。
解 y??e?6?2x,y???e?2,y???0?x?(??,??)为所求 (5)函数f(x)?4?8x?3x的极大值是 。
解 f?(x)?24x?12x?12x(2?x)在x?2两侧变号,左正右负,x?2为极大值点,极大值为f(2)?20。
23234xx0,a?1)的n阶麦克劳林多项式是 。 (6)函数a(a〉解 ax?exlna在x?0的Taylor多项式由ex的展式来写: (7)曲线y?xln(e?1/x)的斜渐近方程为 。
xy1?limln(e?)?1, x??xx??x1故所求为y?x?。
e解 k?lim(8)抛物线y?4x?x在其顶点处的曲率为 。
解 y??4?2x,2y????2,顶点处x?2,y?(2)?0,y??(2)??2,?k?2。
(9)limx?01?x?1?x?2= 。
x21解 l?lim21?x?2x121?x?11?x?1?x11?2xlim??lim. 4xx1?x1?x4
11?x1?x??111(注,用1?x?1?x?x2?o(x2)更好: 428此时,分子=1?(10)若lim11111x?x2?1?x?x2?o(x2)?2~?x2.) 28284x?x0f(x)?f(x0)?2(n为正整数),则当n为奇数时,f(x)在x=x0处 ,n(x?x0)当n为偶数时,f(x)在x?x0处 。
解 条件?分式最终为正(极限的保号性)。于是n偶时,f(x)?f(x0)?0,f(x0)极小;n奇时,f(x)?f(x0)与x?x0同号.f(x0)非极值. (11)曲线y?xe凹。
解 y??e?x?x的拐点为 ,且该曲线在区间 上凹,在区间 下?xe?x,y????2e?x?xe?x,令y???0,得x?2。
?2当x?2时,y???0,曲线为凸的;当x?2时,y???0,曲线为凹的;拐点为(2,2e) (12)若f(x)在?0,a?上二阶可导,且f??(x)?M,又知f(x)在(0,a)内取得极大值,则必有f?(0)?f?(a) Ma。
解 设在点x0极大,则f?(x0)?0,于是f?(0)?f?(0)?f?(x0)?f??(?)x0, f?(a)?f?(a)?f?(x0)?f??(y)a?x0,
于是 f?(0)?f?(a)?f??(?)x0?f??(y)a?x0?M(x0?a?x0)?Ma
2.选择题
(1) 函数f(x)?x?1和g(x)?2x?1,在区间?0,1?上满足柯西定理的?等于( )
2111 (B)1 (C) (D) 2342?11解 ???? (A)
222(A)
(2) 罗尔定理中的三个条件:f(x)在?a,b?上连续,在?a,b?内可导,且f(a)?f(b)是
f(x)在?a,b?内至少存在一点?,使得f'(?)?0成立的( )。 (A)必要条件 (B)充分条件
(C)充要条件 (D)既非充分也非必要条件。 解 充分条件
(B)
(3)下列函数中在?1,e?上满足拉格朗定理条件的是( )
(A)ln(lnx) (B)lnx (C)
1lnx (D)ln(2?x)。 解 lnx在[1,e]满足(B)
(4) 设limf(x)f?(x)f(xx?x0g(x)为未定型,则limx?x存在是lim)0g?(x)x?x也存在的( )
0g(x)(A)必要条件 (B)充要条件 (C)充分条件 (D)既非充分也非必要条 解 充分 (C)
(5)若在区间(a,b)函数f(x)的f?(x)?0,f??(x)?0,则f(x)在(a,b)内是( )
(A)单调减少,曲线上凹 (B)单调减少,曲线下凹
(C)单调增加,曲线上凹 (D)单调增加,曲线下凹 解 f??0对应单增,f???0对应上凸,于是(D)形为右图。
(6)设f(x)在(0,+?)内可导,且f?(x)?0,若f(0)?0,则在(0,??)内有( (A)f(x)?0 (B)f(x)?0
(C)f(x)单调趋向于+? (D)f(x)的符号不能确定 解 注意在x?0处,函数可能不连续,选(D). 反例形为右图。 (7)设limf(x)?f(a)x?a(x?a)2=1,则在x?a处( ) (A)f(x)的导数存在,且f?(a)?0 (B)f(x)的导数不存在 (C)f(x)取得极小值 (D)f(x)取得极大值
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