習題2-1
1. 觀察下列數列的變化趨勢,寫出其極限:
(12);
(34).
解:(1) 此數列為所以。
(2) 所以原數列極限不存在。
(3)所以。(4) 所以
2.下列說法是否正確:
(1)收斂數列一定有界
(2)有界數列一定收斂;
(3)無界數列一定發散;
(4)極限大於0的數列的通項也一定大於0.
解:(1) 正確。
(2) 錯誤例如數列有界,但它不收斂。
(3) 正確。
(4) 錯誤例如數列極限為1,極限大於零,但是小於零。
*3.用數列極限的精確定義證明下列極限:
(1(2);
(3)證:(1) 對於任給的正數ε,要使,只要即可,所以可取正整數.
因此,,,當時,總有,所以
.(2) 對於任給的正數ε,當時,
要使,只要即可,所以可取正整數.
因此,,,當時,總有,所以
.(3) 對於任給的正數ε,要使,只要即可,所以可取正整數.
因此,,,當時,總有,所以
.習題2-2
1. 利用函式影象,觀察變化趨勢,寫出下列極限:
(12);
(34);
(56);
(78)
解:(12);
(34);
(56);
(78)
2. 函式在點x0處有定義,是當時有極限的( d )
(a) 必要條件b) 充分條件
(c) 充要條件d) 無關條件
解:由函式極限的定義可知,研究當的極限時,我們關心的是x無限趨近x0時的變化趨勢,而不關心在處有無定義,大小如何。
3.與都存在是函式在點x0處有極限的( a )
(a) 必要條件b) 充分條件
(c) 充要條件d) 無關條件
解:若函式在點x0處有極限則與一定都存在。
4. 設作出的影象;求與;判別是否存在?
解:,,故不存在。
5.設, ,當時,分別求與的左、右極限,問與是否存在?
解:由題意可知,則,,因此。
由題意可知,,,因此不存在。
*6.用極限的精確定義證明下列極限:
(1(2);
(3).
證:(1),要使,只要即可.
所以,,當時,都有,故.
(2) 對於任給的正數ε,要使,只要. 所以,, 當時,都有不等式成立.故.
(3) 對於任給的正數ε,要使,只要.所以,, 當時,都有不等式成立.故.
習題2-3
1.下列函式在什麼情況下為無窮小?在什麼情況下為無窮大?
(1); (2); (3).
解:(1) 因為,故時為無窮小,
因為,故時為無窮大。
(2) 因為,故時為無窮小,
因為,,故和時都為無窮大。
(3) 因為,,故和時為無窮小,
因為,故時為無窮大。
2.求下列函式的極限:
(1); (2); (3).
解:(1) 因為,,且,故得.
(2) 因為,,且,故得.
(3) 因為,且,故得.
習題2-4
1. 下列運算正確嗎?為什麼?
(1);
(2).
解:(1) 不正確,因為不存在,所以此時極限的四則運算法則失效。
正確做法是:因為,且,故得.
(2) 不正確,因為,不能做分母,所以此時極限的四則運算法則失效。
正確做法是:因為,由無窮小與無窮大的關係可知.
2. 求下列極限:
(12);
(3); (4);
(56);
(78);
(9).
解:(1);
(2);
(3);
(4);
(5(6); 因為,且,所以
(7(8);
(9).
3.已知, 求
解:因為,,所以,
,。習題2-5
1.求下列函式的極限:
(1); (2);
(34);
(56).
解:(1);
(2);
(3(4);
(5(6).
2. 求下列函式的極限:
(12);
(34).
解:(1);
(2) ;(3
(4).
習題2-6
1. 當時,與相比,哪個是高階無窮小量?
解:因為,所以比**。
2. 當時,無窮小量與(1);(2)是否同階?是否等價?
解:因為,所以與是同階無窮小,
因為,故無窮小量與是等價無窮小。
3. 利用等價無窮小,求下列極限:
(12);
(34);
(5); (6).
解:(1
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
習題2-7
1.研究下列函式的連續性,並畫出圖形:
(1)(2)(3).
解:(1)在區間和是初等函式,因此在區間和是連續函式,
因為,所以在點右連續,
因為,,且,所以在點連續,
綜上所述,在區間是連續函式。
(2)在區間,和是初等函式,因此在上是連續函式,
因為,,且,所以在點連續,
因為,,所以在點間斷,
綜上所述,在區間是連續函式,在點間斷。
(3)由題意知,,當時,,
當時,,因此,
在區間,和是初等函式,因此在上是連續函式,
因為,,所以在點間斷,
因為,,所以在點間斷,
綜上所述,在上連續,在點間斷。
2. 求下列函式的間斷點,並判斷其型別.如果是可去間斷點,則補充或改變函式的定義,使其在該點連續:
(12);
(34);
(56)
解:(1)在無定義,因此為函式的間斷點,
又因為,所以為函式的可去間斷點,補充定義,原函式就成為連續函式
(2)在無定義,因此為函式的間斷點,
由,可得,由,可得,所以為函式的跳躍間斷點。
(3)在無定義,因此為函式的間斷點,
由,可得,由,可得,所以為函式的無窮間斷點。
(4)在無定義,因此為函式的間斷點,
因為,所以為函式的可去間斷點,補充定義,原函式就成為連續函式,
因為,所以為函式的無窮間斷點。
(5)在,無定義,因此和都為函式的間斷點,
因為,所以為函式的可去間斷點,補充定義,原函式就成為連續函式,
因為,所以為函式的無窮間斷點。
(6) 因為,,所以為函式的跳躍間斷點。
3. 在下列函式中,當a取什麼值時函式在其定義域內連續?
(12)
解:(1)在是連續函式,因此只要在時連續,就在其定義域內連續。因為,,所以只要,就在其定義域內連續。
(2)在區間是連續函式,因此只要在時連續,就在其定義域內連續。因為, ,所以只要,就在其定義域內連續。
4. 求下列函式的極限:
(1); (2);
(3); (4);
(56).
解:(1);
(2);
(3);
(4);
(5(6).
5. 證明方程在內必有實根.
證明:設. 因為函式在閉區間上連續,又有
, 故.
根據零點存在定理知,至少存在一點,使,
即 .
因此,方程在內至少有乙個實根ξ.
6. 證明方程至少有乙個正根,並且它不大於.
證明:設. 因為函式在閉區間上連續,又有
, 故.
根據零點存在定理知,至少存在一點,使,
即 .
因此,方程在內至少有乙個實根,即方程至少有乙個正根,並且它不大於。
複習題2
(a)1. 單項選擇題:
(1) 設,則b )
(a)有界b)無界
(c)單調增加d) 時,為無窮大
解:,,因此無界,但是的極限不存在,也不是單調數列,故只有b選項正確。
(2) 若在點x0處的極限存在,則c )
(a)必存在且等於極限值b)存在但不一定等於極限值
(c)在處的函式值可以不存在 (d) 如果存在,則必等於極限值
解:由函式極限的定義可知,研究當的極限時,我們關心的是x無限趨近x0時的變化趨勢,而不關心在處有無定義,大小如何。
2. 指出下列運算中的錯誤,並給出正確解法:
(1);
(2);
(3);
(4).
解:(1) 因為,不能做分母,所以此時極限的四則運算法則失效。
正確做法是:因為.
(2) 因為,不能做分母,所以此時極限的四則運算法則失效。
正確做法是:因為,由無窮小與無窮大之間的關係可知.
(3) 因為和都不存在,所以此時極限的四則運算法則失效。
正確做法是:.
(4) 因為,不能做分母,所以此時極限的四則運算法則失效。
正確做法是:.
3. 求下列極限:
(1); (2);
(3); (4); (5);
(6); (7);(8); (9
(10); (1112
解:(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9(10);
(11(12
4. 求下列函式的間斷點,並判斷其型別.如果是可去間斷點,則補充或改變函式的定義,使其在該點連續:
(1);
(2).
解:(1)因為,,所以是函式的跳躍間斷點。
(2) 因為在,無定義,因此,為函式的間斷點,
因為,,所以是函式的跳躍間斷點;
因為,所以是函式的可去間斷點,補充定義,則在連續;
因為,所以是函式的無窮間斷點。
5.設f(x)=
(1) 當a為何值時,是的連續點?
(2) 當a為何值時,是的間斷點?是什麼型別的間斷點?
解:(1) 因為,,
,所以當時,是的連續點。
(2) 當時,是的跳躍間斷點。
6. 試證方程至少有乙個小於1的正根.
解:設. 因為函式在閉區間上連續,又有
, 故.
根據零點存在定理知,至少存在一點,使,
即 .
因此,方程在內至少有乙個實根ξ.
(b)1. 討論極限是否存在?
解:由,可得,故
由,可得,故
所以為函式的跳躍間斷點。
2. 求下列極限.
(1);
(2);
(3);
(4).
解:(1) 令,則;
(2);(3);
(4) 因為,
所以.3.問a,b為何值時,.
解:因為且。所以,由此式可解得,
所以,由此式可解得.
4.問a為何值時,函式連續.
解:因為在是初等函式,因此只要在連續,就是連續函式。
由,,,由可解得時,所以當時是連續函式。
5.函式在下列區間有界的是 ( a ).
ab.; cd..
解:用排除法,因為,所以在,,都無界。
6. 函式的可去間斷點的個數為( c ).
高等數學習題詳解第7章多元函式微分學
習題7 1 1.指出下列各點所在的座標軸 座標面或卦限 a 2,1,6 b 0,2,0 c 3,0,5 d 1,1,7 解 a在v卦限,b在y軸上,c在xoz平面上,d在viii卦限。2.已知點m 1,2,3 求點m關於座標原點 各座標軸及各座標面的對稱點的座標.解 設所求對稱點的座標為 x,y,z...
高等數學第7 8練習題
1.已知向量,如圖 1 求徵 的面積 2 當夾角為何值時,的面積為最大?2.設,試求的值,使得 1 與軸垂直 2 與垂直,並證明此時取得最小值。3.求兩直線的公垂線方程。4.設又 5.已知函式滿足方程 試選擇,通過變換把原方程變形,消去新方程中一階偏導數項。6.20分 設有一小山,取它的底面所在的平...
高等數學求極限的常用方法附例題和詳解
一 極限的定義 1.極限的保號性很重要 設,i 若a,則有,使得當時,ii 若有使得當時,2.極限分為函式極限 數列極限,其中函式極限又分為時函式的極限和的極限。要特別注意判定極限是否存在在 i 數列是它的所有子數列均收斂於a。常用的是其推論,即 乙個數列收斂於a的充要條件是其奇子列和偶子列都收斂於...