?f(x)在x?0处可导?f(x)在x?0处连续?lim?f(x)?lim?f(x)?f(0)
x?0x?0x?0?lim?f(x)?0,lim?f(x)?bx?0?b?0?lim?f?(x)?lim?f?(x)
x?0x?0ln(1?ax)?0?a
x?0x?0x?02x?0lim?f?(x)?lim??2 x?0x?0x?0?a?2
lim?f?(x)?lim??x?t?1?22、求过点A(?1,2,1)且平行于2x?3y?z?7?0又与直线?y?t?3相交的直线方程。
?z?2t????直线过点A(?1,2,1),因为直线平行于平面,所以S?n,n?(2,?3,1),
??设两条直线的交点P(t?1,t?3,2t),所以S?PA?(t,t?1,2t?1),
所以2t?3t?3?2t?1?0,t?4,P(3,7,8),所以PA?(4,5,7),
?x?1y?2z?1。 ??45713223、讨论f(x)?x?2x?3x?1极值和拐点
3132解析:f(x)?x?2x?3x?1
3所以直线方程为
(1)f(x)的极值
f'(x)?x2?4x?3
令f'(x)?0,则x1?1,x2?3 列表如下:
x (??,1) + 1 0 极大值 (1,3)- 3 0 极小值 (3,??) + f'(x) f(x) ? ? ? 所以极大值为
精选
f(1)?17?2?3?1?,极小值f(3)?1 33(2)f(x)的拐点
f??(x)?2x?4令f??(x)?0 则x?2
列表如下:
拐点为?2,?。
四、综合题(本大题共3大题,每小题10分,共30分)
?1??(?1)nxn, 24、利用
1?xn?0x (??,2)- 凸 2 0 拐点 (2,??)+ 凹 f'(x) f(x) ??5?3?(1)将函数ln(1?x)展开成x的幂级数 (2)将函数ln(3?x)展开成x?2的幂级数
?11??(?1)nxn 解析:(1)令f(x)?ln(1?x),f?(x)?,当x?(?1,1)时,
1?xn?01?xn?1?x?1nnnxf?(t)dt?f(0)??dt???(?1)tdt??(?1)
01?t0n?1n?0n?0x?f(x)??x0当x??1时,级数发散;当x?1时,级数收敛,故收敛域为??1,1?。 (2)ln(3?x)?ln[5?(x?2)]?ln[5(1??nx?2x?2)]?ln5?ln(1?) 55n?1?1x?2n?1n(x?2)?ln5??(?1)()?ln5??(?1)n?1
5(n?1)1?n5n?0n?0其中,?1?x?2?1??3?x?7。 5???上导函数连续,f(x)?0,已知曲线f(x)与直线x?1,x?t(t?1)及25、f(x)在?1,x=1(t?1)及x轴所围成的去边梯形绕x轴所围成的旋转体体积是该曲边梯形的?t倍,
精选
求f(x) 解析:S??t1tf(x)dx,V???f2(x)dx
1t2t由题意知,?f(x)dx??t1??1f(x)dx,求导得,得?f2(t)???f(x)dx??tf(t)
1t再求导,得2?f(t)f?(t)??f(t)??f(t)??tf?(t)
即2f(t)?tf?(t)?2f(t)f?(t),则2y?ty??2yy?,2y?(2y?t)y?,
11112y?tdt?, 2ydy3??dydy122dt112y2?y?t?1,P(y)?(?edy?C)?(y?C), ,Q(y)?1,t?edy2y2yy3由f(1)?f(1)?f(1)?1,带入得C?
211
,故曲线方程为3x?2y?。 3y26、f(x)在?a,b?连续且和的直线与曲线交于证(a,f(a))(b,f(b))(c,f(c))(a?x?b),明:
(1)存在f?(?1)?f?(?2) (2)在(a,b)存在f??(?)?0 解析:
解法一:
(1)过(a,f(a)),(b,f(b))的直线方程可设为:
y?f(c)?f(b)?f(a)(x?c)
b?a所以可构造函数:F(x)?f(x)?x 所以F(a)?F(b)?F(c)
又因为f(x)在?a,c??c,b?连续可导的,则F(x)在?a,c??c,b?连续可导, 所以根据罗尔定理可得存在?1?(a,c),?2?(c,b),F?(?1)?F?(?2)?0, 使f??(?1)?f??(?2)。
(2)由(1)知f?(?1)?f?(?2),又f(x)二阶可导,存在且连续,故由罗尔定理可知,
???(?1,?2)?(a,b),使得f??(?)?0。
精选
解法二:
(1)考虑f(x)在?a,c?及?c,b?上的格拉朗日中值定理有:
??1??a,c?,??2?(c,b),有
f(c)?f(a)f(b)?f(c)?f?(?1),?f?(?2),
c?ab?c由于A(a,f(a)),B(b,f(b)),C(c,f(c))共线, 则有AC的斜率kAC?f(a)?f(c)f(b)?f(c)与BC的斜率kBC?相等,
a?c于是有f?(?1)?f?(?2) (2)与解法一(2)做法一致。
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