高等數學競賽例題選講

2023-01-09 09:54:01 字數 1387 閱讀 6321

一、一元微積分(a組考,b組考)

例1(8分)、設,試討論該函式在內的可導性.解:當時1

注意到,由夾逼定理得當時1

同理,當時1

顯然,當時,可導1

而時,因2

所以,在時不可導,同理,在時也不可導2

例2(8分)、設在處具有二階導數,且有,

求.解:因其中1

則1於是2

2 故2

例3(8分)、確定了,求.

解:時1由知2

由知32例4(8分)、設為的原函式,當時,,且,,求.解2

2 ,故2

2例5(8分)、計算.

解(法一):設,則原式32而1

故原式2

解(二): 原式4

2移項整理得,原式2

例6(8分)、已知是函式的乙個原函式, 求.解 :由題意有2

原式3=------3

例7(8分)、設在內可導,,其反函式為,且滿足,(1)求;(2)求.

解:(1)將代入,易得----2

(2)令,則有3

上式兩端關於求導,注意到,有2

將代入上式,解出1

例8(8分)、已知,且,

求.解222

則故2例9(8分)、若求與.

解:令,則2

故有13

由上述兩式解之得2

例10(8分)、(1)證明:

(2)利用(1)計算.

證明:(1)左3

移項得1

(2)原式11又2

故原式1

例11(8分)、求曲線與軸所圍成圖形的面積.解332例12(10分)、某函式滿足,其所示曲線與一條單調遞增的直線在第一象限有唯一交點,其中.

現記曲線與直線圍成的平面區域繞軸旋轉一周形成的旋轉體體積為,而它們與直線圍成的平面區域繞軸旋轉一周形成的旋轉體體積為,試確定之值,使達到最小.

解:由題意知111

2令1由知於上單調遞增1

於是,時,有1

令,得唯一駐點1

由極值的第一充分條件易知,即時,達到最小1例13(8分)、就引數,討論曲線與交點的個數.解:令即,考慮方程1

令1則及1

故有唯一駐點,由②可知是的最小值1

又注意到1

當時,方程①有兩解,曲線有兩個交點1

當時,方程①有一解,曲線有乙個交點1

當時,方程①無解,曲線沒有交點1

例14(8分)、設當時,方程有且僅有乙個根,求的取值範圍.

解:設,當,為減函式2

又=, ,故滿足題意2

當,令,得唯一駐點,由知其為極小點2

若原方程或無解或有兩解,僅當時有且僅有乙個根,綜上所述,的取值範圍為及2

例15(10分)、求使得不等式對所有的正整數都成立的最小的數.

解:由解得2

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