首屆中國大學生數學競賽 非數學類答案

2022-05-08 22:33:02 字數 1275 閱讀 1062

首屆中國大學生數學競賽賽區賽試卷(非數學類,2009)一、填空題(每小題5分,共20分)

1.計算其中區域由直線與兩座標軸所圍成三角形區域.

解令,則,,

(*)令,則,,,,

2.設是連續函式,且滿足, 則

解令,則,

,解得。因此

3.曲面平行平面的切平面方程是

解因平面的法向量為,而曲面在處的法向量為,故與平行,因此,由,知,即,又,於是曲面在處的切平面方程是,即曲面平行平面的切平面方程是。

4.設函式由方程確定,其中具有二階導數,且,則解法1 方程的兩邊對求導,得

即因,故,即,因此

解法2 方程取對數,得1)

方程(1)的兩邊對求導,得2)

即3)方程(2)的兩邊對求導,得4)

將(3)代入(4),得

將左邊的第一項移到右邊,得

因此二、(5分)求極限,其中是給定的正整數.

解法1 因故因此

解法2 因

故三、(15分)設函式連續,,且,為常數,求並討論在處的連續性.

解由和函式連續知,

因,故,

因此,當時,,故

當時,,

這表明在處連續.

四、(15分)已知平面區域,為的正向邊界,試證:

(1);

(2).

證因被積函式的偏導數連續在上連續,故由格林公式知(1)而關於和是對稱的,即知

因此(2)因故由

知即五、(10分)已知,,是某二階常係數線性非齊次微分方程的三個解,試求此微分方程.

解設,,是二階常係數線性非齊次微分方程

的三個解,則和都是二階常係數線性齊次微分方程的解,因此的特徵多項式是,而的特徵多項式是因此二階常係數線性齊次微分方程為,由和

, 知,

二階常係數線性非齊次微分方程為

六、(10分)設拋物線過原點.當時, ,又已知該拋物線與軸及直線所圍圖形的面積為.試確定,使此圖形繞軸旋轉一周而成的旋轉體的體積最小.

解因拋物線過原點,故,於是

即而此圖形繞軸旋轉一周而成的旋轉體的體積為即令,得即因此

, ,.

七、(15分)已知滿足, 且, 求函式項級數之和.解 ,即由一階線性非齊次微分方程公式知即因此

由知,,

於是下面求級數的和:令則

即由一階線性非齊次微分方程公式知

令,得,因此級數的和

八、(10分)求時, 與等價的無窮大量.

解令,則因當,時,,故

在上嚴格單調減。因此即又

,,所以,當時, 與等價的無窮大量是。

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備註 1.題目盡量採取原創,難度與全國大學生數學競賽預賽難度持平或略高 2.比賽完立即公布答案,評卷完畢後公布分數,排出排名,給予獎勵 3.本次比賽旨在考前對大家進行模擬,請勿用計算器,程式設計軟體,以及等作弊手段,當然,希望大家自覺遵守 4.比賽不超出競賽所要求的大綱,對於初等數學內容,和數學分析...