数学分析各校考研试题与答案
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华南理工大学2006年数学分析考研试题一.求极限lim357nnnnn n n n →∞+-++.二.设0A >,1x A >,212n n nx Ax x ++=,()1,2,n =,证明:{}n x 收敛,并求极限lim n n x →∞.三.设0α>,01x ≤≤,证明()11112x x ααα-≤+-≤.四.设()1S x 在区间[],a b 上连续,定义()()1x n n aS x S t dt +=⎰,()1,2,n =,证明(){}n S x 在区间[],a b 上一致收敛.五.设函数(),z f x y =满足方程(),0F u v =,其中u x az =+,v y bz =+,,a b 为常数,F 可微,且0u v aF bF +≠,求积分()22221x y x y z z ea b dxdyxy -++≤⎛⎫∂∂+ ⎪∂∂⎝⎭⎰⎰.六.求积分()()222sin cos Lx y dx x y y dy +++⎰,其中L 是抛物线2y x =上从点()1,1-到点()1,1上的一段.七.设0a >,确定ax x e =的正实数根的个数. 八.设()f x 在[)0,+∞上连续,对任意0A >,()Af x dx x+∞⎰均有意义, 求积分()()23f x f x dx x+∞-⎰.九.求幂级数()12211n nn x n +∞=--∑的收敛域与和函数.十.设(),f x y 在(){}22,:1G x y x y =+<上有定义,若(),0f x 在0x =处连续, 且(),y f x y 在G 上有界,证明(),f x y 在()0,0点连续. 十一.证明()22xx t f x xee dt -=⎰在[)0,+∞上一致连续.十二.研究函数()211n f x n x∞==+∑在区间[)0,+∞上的连续性,一致连续性,可微性,单调性.华南理工大学2006年数学分析考研试题解答一.解 设n a n n n =+-,357n n n n n b =++,lim limn n n n a n n n→∞→∞=++11lim2111n n→∞==++, lim lim 3577n n n n n n n b →∞→∞=++=,所以1lim 12lim lim 714nn n n nn n a a b b →∞→∞→∞===.二.证明 显然有0n x >,21222n n n n n x A x Ax A x x ++=≥=,212n n n n n x Ax x x x ++-=-202nnA x x -=≤,10n n x x +-≤,所以{}n x 单调递减有下届,于是{}n x 收敛, 设lim n n x a →∞=,a A ≥,则有22a Aa a+=,2a A =,a A =,故lim n n x A →∞=.三.证明(1)当1α=时,显然成立;(2)当1α>时,对01x ≤≤,显然有()()111x x x x αα+-≤+-=, 设()()1f x x x αα=+-,()()()111f x x x ααα--'=--,102f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,当112x ≤≤时,有()0f x '≥,()f x 在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增; 当102x ≤≤时,有()0f x '≤,()f x 在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减;所以()f x 在12x =处达到最小值,()12f x f ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭.故有()11112x x ααα-≤+-≤.(3)当01α<<时,对01x ≤≤,显然有()()111x x x x αα+-≥+-=, 设()()1g x x x αα=+-,()()()111g x x x ααα--'=--,102f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,当102x <≤时,有()0g x '≥,()g x 在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增;当112x ≤<时,有()0g x '≤,()g x 在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减; 所以()g x 在12x =处达到最大值,()12g x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭. 故有()11112x x ααα-≤+-≤.四.证明 由()1S x 在区间[],a b 上连续,存在0M >,使得()1S x M ≤.()()()21xaS x S t dt M x a =≤-⎰,()()()2322!xaM S x S t dt x a =≤-⎰, 由递推关系及归纳法,可知()()()()111!xn n n aM S x S t dt x a n --=≤--⎰, 从而()()()11!n n M S x b a n -≤--, 显然有()()111!n n M b a n ∞-=--∑收敛,于是()1n n S x ∞=∑在[],a b 上一致收敛,(){}n S x 在区间[],a b 上一致收敛于0.五.解 由(),0F x az y bz ++=,知 10u v z z F a F b x x ∂∂⎛⎫++⋅= ⎪∂∂⎝⎭,u u vF zx aF bF ∂=-∂+,10u v z z F aF b y y ⎛⎫∂∂⋅+⋅+= ⎪∂∂⎝⎭, v u vF zy aF bF ∂=-∂+, 从而1z zab x y∂∂+=-∂∂, 于是()22221x y x y z z ea b dxdyxy -++≤⎛⎫∂∂+⎪∂∂⎝⎭⎰⎰()()222211x y x y edxdy -++≤=-⎰⎰2210r d e rdr πθ-=-⎰⎰210122r e dr π-'⎛⎫=-- ⎪⎝⎭⎰()11e π-=-.六.解 设()2sin P x y =+,22cos Q x y y =+,()22sin Q Px x y x y∂∂-=-+∂∂, (){}2,:1,11D x y x y x =≤≤-≤≤,(){}1,:11,1L x y x y =-≤≤=,利用格林公式,得()()222sin cos Lx y dx x y y dy +++⎰()11L L LPdx Qdy -⎛⎫⎪=+++ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰ ()()12122sin sin 1Dx x y dxdy x dx -=-+++⎡⎤⎣⎦⎰⎰⎰()1212sin1Dydxdy x dx -=-++⎰⎰⎰2111111cos 2212x x dx ydy dx ---⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰()1141113121cos 2222x dx x dx --⎛⎫=--+- ⎪⎝⎭⎰⎰.七.解 设()1ax axe f x e x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然()lim x f x →+∞=+∞,由于0ax e >,所以在(],0x ∈-∞上,有ax e x >,()01f =,()1ax f x ae '=-,当01ln x a a=-时,()0f x '=,当1a >时,00x <,0x x <<+∞时,有()0f x '>, ()f x 在[)0,x +∞上严格单调递增,0x >时,()()01f x f >=,此时,ax e x =无正实根; 当01a <<时,00x >,()f x 在[)0,x +∞上严格单调递增,在[]00,x 上严格单调递减, ()f x 在0x 处达到最小值, ()1ln 01ln a a a f x ea a ⎛⎫- ⎪⎝⎭⎛⎫=-- ⎪⎝⎭()111ln 1ln a a a aa =+=+,故当1a e =时,()00f x =,()f x 有唯一的正实根;当1a e >时,()f x 无正实根;当10a e<<,()00f x <,()f x 有两个正实根。
2022年华南理工数学分析考研试题及解答n例1.设f:RnRn,且fC1R,满足f某fy某y,对于任意n,都成立.试证明f可逆,且其逆映射也是连续可导的.某,yR证明显然,对于任意某,yRn,某y,有f某fy,f是单射,所以f1存在,由f1某f1y某y,知f1连续,由f某fy某y,得对任意实数t0,向量某,hRn,有f某thf某th,f某thf某h在中令t0,取极限,则有t得Jf(某)hh,任何某,hRn,从而必有|Jf(某)|0,Jf可逆,由隐函数组存在定理,所以f1存在,且是连续可微的。
例2.讨论序列fntinnt在0,上一致收敛性.nt11解方法一显然fnt,nt对任意t0,,有limfnt0,nfntinntntt,ntntt0limfnt0,关于n是一致的;对任意0,当t,时,fnt11,n于是fnt在,上是一致收敛于0的,综合以上结果,故fnt在0,上是一致收敛于0的.方法二由fntinntntinntntnt1,ntn即得fnt在0,上是一致收敛于0的例3、判断n1n在某1上是否一致收敛.某n例4.设f某在,上一致连续,且2f某d某收敛,证明limf某0.某2某yz例5.求有曲面21所围成的立体的体积其中常数a,b,c0.abc例6、设D为平面有界区域,f某,y在D内可微,在D上连续,在D的边界上f某,y0,在D内f满足方程试证:在D上f某,y0.fff.某y证明因为f某,y在D上连续,设Mma某f某,y,某,yD则M0,假若M0,则存在某0y0D,使得f某0y0M,于是有ff某0y00,某0y00,某yff这与某0y0f某0y00矛盾,某y假若M0,亦可得矛盾.同理,对mminf某,y,亦有m0,某,yD故f某,y0,某,yD.一.求解下列各题1、设,数列{某}满足lima0nn某na某na。
0,证明limn某na21、解由0lim某na2alim1,n某an某ann知lim2a1,所以lim某na.nn某anco某,当某为有理数f(某)2、设当某为无理数,0,证明f(某)在点某kk1(k为任意整数)处连续,而在其它点处不连续。
数学分析考研试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 设函数f(x)在点x=a处可导,则下列说法正确的是:A. f(x)在x=a处连续B. f(x)在x=a处不可导C. f(x)在x=a处不一定连续D. f(x)在x=a处可微答案:A2. 极限lim(x→0)(sinx/x)的值为:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:B3. 函数f(x)=x^3-6x^2+11x-6的极值点为:A. 1B. 2C. 3D. 1和2答案:D4. 若函数f(x)在区间(a,b)上连续,则下列说法错误的是:A. f(x)在(a,b)上必有最大值B. f(x)在(a,b)上必有最小值C. f(x)在(a,b)上可以没有最大值D. f(x)在(a,b)上可以没有最小值答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 设函数f(x)=x^2+3x+2,则f'(x)=_________。
答案:2x+32. 函数y=x^3-3x+1在x=1处的切线斜率为_________。
答案:13. 设函数f(x)=ln(x),则f'(x)=_________。
答案:1/x4. 若函数f(x)=x^2-4x+c在x=2处取得极小值,则c=_________。
答案:4三、解答题(每题10分,共60分)1. 求函数f(x)=x^3-6x^2+11x-6的单调区间。
答案:函数f(x)的导数为f'(x)=3x^2-12x+11。
令f'(x)>0,解得x<1或x>3;令f'(x)<0,解得1<x<3。
因此,函数f(x)在(-∞,1)和(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减。
2. 求极限lim(x→0)(x^2sinx/x^3)。
答案:lim(x→0)(x^2sinx/x^3) = lim(x→0)(sinx/x^2) = 0。
3. 证明函数f(x)=x^3+3x^2-9x+1在x=-3处取得极小值。
华东师范大学数学分析历年考研真题(1997年-2010年)华东师范大学1997年攻读硕士学位研究生入学试题一(12分)设f(x)是区间I 上的连续函数。
证明:若f(x)为一一映射,则f(x)在区间I 上严格单调。
二(12分)设1,()0x D x x ⎧=⎨⎩为有理数,为无理数证明:若f(x), D(x)f(x) 在点x=0处都可导,且f(0)=0,则'(0)0f =三(16分)考察函数f(x)=xlnx 的凸性,并由此证明不等式: 2()(0,0)a b a ba b ab a b +≥>>四(16分)设级数1n a∞=∑收敛,试就1n n d ∞=∑为正项级数和一般项级数两种情况分别证明1nn a∞=∑五(20分)设方程(,)0F x y =满足隐函数定理条件,并由此确定了隐函数y=f(x)。
又设(,)Fx y 具有连续的二阶偏导数。
(1) 求''()f x(2)若0000(,)0,()F x y y f x ==为f(x)的一个极值,试证明:当00(,)y F x y 与00(,)xx F x y 同号时,0()f x 为极大值; 当00(,)y F x y 与00(,)xx F x y 异号时,0()f x 为极小值。
(3)对方程2227xxy y ++=,在隐函数形式下(不解出y )求y=f(x)的极值,并用(2)的结论判别极大或极小。
六(12分)改变累次积分4204842(4)x x xI dx y dy --=-⎰⎰的积分次序,并求其值。
七(12分)计算曲面积分222(cos cos cos )sI x y z ds αβγ=++⎰⎰其中s 为锥面z =上介于0z h ≤≤的一块,{}c o s,c o s ,c o s αβγ为s 的下侧法向的方向余弦。
华东师范大学1998年攻读硕士学位研究生入学试题一. 简答题(20分) (1) 用定义验证:22323lim 212n n n n →∞+=++;(2) '2cos ,0(),()ln(1),0x x f x f x x x <⎧=⎨+≥⎩求; (3)计算3.二(12分)设f(x)有连续的二阶导函数,且''0()2,[()()]sin 5,f f x f x xdx ππ=+=⎰求f(0).三(20分)(1)已知1n n a ∞=∑为发散的一般项级数,试证明11(1)n n a n∞=+∑也是发散级数。
考研数学分析真题答案一、选择题1. 根据极限的定义,下列哪个选项是正确的?A. \(\lim_{x \to 0} x^2 = 0\)B. \(\lim_{x \to 0} \sin x = 1\)C. \(\lim_{x \to 0} \frac{1}{x} = 1\)D. \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1\)答案:A2. 函数 \(f(x) = \sin x + x^2\) 在 \(x = 0\) 处的导数是多少?A. 1B. 2C. 0D. -1答案:A二、填空题1. 函数 \(y = \ln x\) 的定义域是 _________。
答案:\((0, +\infty)\)2. 若 \(\int_{0}^{1} x^2 dx = \frac{1}{3}\),那么\(\int_{0}^{1} x^3 dx\) 的值是 _________。
答案:\(\frac{1}{4}\)三、解答题1. 证明:对于任意正整数 \(n\),\(\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k(k+1)} = \frac{n}{n+1}\)。
证明:首先,我们可以将求和式拆分为部分和的形式:\[\sum_{k=1}^{n} \frac{1}{k(k+1)} = \sum_{k=1}^{n}\left(\frac{1}{k} - \frac{1}{k+1}\right)\]通过观察,我们可以看到这是一个望远镜求和,大部分项会相互抵消,最终只剩下:\[1 - \frac{1}{n+1} = \frac{n}{n+1}\]2. 求函数 \(f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x\) 在 \(x = 2\) 处的泰勒展开式,并计算其近似值。
解:首先,我们计算函数在 \(x = 2\) 处的各阶导数:\[f'(x) = 3x^2 - 6x + 2, \quad f''(x) = 6x - 6, \quad f'''(x) = 6\]在 \(x = 2\) 处,\(f(2) = 0\),\(f'(2) = -2\),\(f''(2) =6\),\(f'''(2) = 6\)。
数学分析考研试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列函数中,哪个不是有界函数?A. f(x) = sin(x)B. f(x) = e^xC. f(x) = x^2D. f(x) = 1/x2. 函数f(x) = x^3在区间(-∞, +∞)上是:A. 单调递增B. 单调递减C. 有增有减D. 常数函数3. 如果函数f(x)在点x=a处连续,那么:A. f(a)存在B. f(a) = 0C. lim(x->a) f(x) = f(a)D. lim(x->a) f(x) 不存在4. 定积分∫(0,1) x^2 dx的值是:A. 1/3B. 1/4C. 1/2D. 2/35. 函数序列fn(x) = x^n在[0, 1]上一致收敛的n的取值范围是:A. n = 1B. n > 1C. n < 1D. n = 26. 级数∑(1/n^2)是:A. 收敛的B. 发散的C. 条件收敛的D. 无界序列7. 如果函数f(x)在区间[a, b]上可积,那么:A. f(x)在[a, b]上连续B. f(x)在[a, b]上一定有界C. f(x)在[a, b]上单调递增D. f(x)在[a, b]上无界8. 函数f(x) = |x|在x=0处:A. 连续B. 可导C. 不连续D. 不可导9. 微分方程dy/dx + y = 0的通解是:A. y = Ce^(-x)B. y = Ce^xC. y = Csin(x)D. y = Ccos(x)10. 函数f(x) = e^x在x=0处的泰勒展开式是:A. f(x) = 1 + x + ...B. f(x) = x + ...C. f(x) = 1 + x^2 + ...D. f(x) = 1 + x^3 + ...二、填空题(每题4分,共20分)11. 极限lim(x->0) (sin(x)/x) 的值是 _______。
12. 函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6的拐点是 _______。
考研数学分析试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 设函数f(x)在区间[a, b]上连续,且f(a) = f(b) = 0,若f(x)在区间(a, b)内至少有一个最大值点,则下列说法正确的是()。
A. f(x)在[a, b]上必有最大值B. f(x)在[a, b]上必有最小值C. 函数f(x)在[a, b]上单调递增D. 函数f(x)在[a, b]上单调递减2. 下列级数中,发散的是()。
A. ∑(-1)^n / nB. ∑1/n^2C. ∑(1/n - 1/(n+1))D. ∑sin(n)3. 已知函数F(x)在点x=c处可导,且F'(c)≠0,那么下列说法中正确的是()。
A. F(x)在x=c处连续B. 函数F(x)在x=c处一定取得最大值或最小值C. 可导性不能保证函数的连续性D. F(x)在x=c处取得极值4. 对于函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 5,其在区间[1, 5]上的最大值是()。
A. 5B. 10C. 15D. 205. 设f(x)在[a, b]上可积,若∫[a, b] f(x) dx = 10,则下列说法中错误的是()。
A. f(x)在[a, b]上非负B. 存在x₀∈[a, b],使得f(x₀) > 0C. 存在x₀∈[a, b],使得f(x₀) = 10/b - aD. f(x)可以是负函数6. 函数f(x) = e^x / (1 + e^x)的值域是()。
A. (-∞, 0)B. (0, 1/2)C. (0, 1)D. (1/2, +∞)7. 下列选项中,不是有界函数的是()。
A. y = sin xB. y = e^xC. y = x^2D. y = 1/x8. 设函数f(x)在点x=1处可导,且f'(1) = 2,那么f(1 + h) - f(1)在h趋近于0时的表达式是()。
A. 2hB. 2h + o(h)C. h^2D. o(h)9. 对于函数f(x) = x^2,其在区间[-1, 1]上满足拉格朗日中值定理的条件,且存在ξ∈(-1, 1),使得()。
大连理工大学2022数学分析考研真题试卷简答题(每题6分,共60分)1 1对任意的正整数k,存在正熬数N,当n>N时,有Ia n -al<-)此是否可以什为hm O,n =a的k n-oc, 定义?为什么?2.求f(x )=沪|尤-11在[-1,1]上的极值点与极值3证明J(x)= cos沪在(-OO )+OO)上不一致连续4设f(x )在[a ,叶上至多有第一类间断点证明j位)在[a ,b]上有界5试构造收敛的正项级数〉:an,使得lirn supn 加21仰=+O O”-+3C,It=l 6设封闭曲线f:x 3+沪=3xy,X 2: 0, y之0,求r 所包围区域的面积7设J(x)在[a ,b]上连续,在(a,b)上可微,f(b) > f (a),且J(x)不是一次函数证明存在�E (a, b), 使得!'(�)> J(b ) -f(a) b -aX -!丿8.求极限lim ;t...OO 泸-叨+l2''!J...OO 9设f(x )在(-OO,+OO)上连续,定义g(t)=f 位-t)勺(t )dt求g "'(x)。
10证明函数f 伈)=区n2 x ''·在-泸+2 (-e, e)上有任总阶导数n=l 二计算题(每题10分,共30分)+OO 1设bE凡计算!产cos bxdx.() 2设曲面I:: 9沪+4沪+z2= 1,方向朝外,计符曲而积分j x d ydz + y dzdx + z d 兀dy $ !但+2沪+3丑)}3 设向觉场F(x ,y,z)= 1 沪+沪+z 2+ 2功(兀十!尸+y,z),z>O ,求F的势函数,三证明题(每题12分,共60分)1设f(x)是[0,+o o )上的连续可微的凸函数,定义h(x)=J 。
:'f (l ) d t , X > 0时证明.h(兀)是冗(0, +oo)上的凸函数2设儿(沈)均在[a ,b]上可微,n = 1, 2, 3, • • 且存在正常数!V I >0,使得I J :1(x)I � M, n = 1, 2, 3, •• •, XE [a ,b]若函数列{f )l ,位)}在[a ,b]上逐点收敛证明函数列{儿(尤)}在Ia,bl上一致收敛3设B,C都是n阶实的常数矩阵,且C是非奇异的定义映射f 厌'i---t 脱'l 为f位)=Cx+B(x @x)这里xox定义为兀0兀=(叶,马`,点)T E贮.证明f 的值域至少包含一个内点.4设f (午)在[a ,,b]上有二阶连续导数,且f(a ) = f (b) = 0,证明max |f(午)|三(b -a )2 max |f r 心扛51)8 心还/15设瓜)住[a,+oo )上单调递减JI广义积分「00f(x) d 扎.收敛证明lim叶(:r ;)= 0 "x->+oo (a:) I大连理工大学 2022 年数学分析考研试题解答-简答题(每题6分,共60分)1对任意的正整数k,存在正整数N,当n>N时有, � Ia n -al<-,此是否可以作为k lim a n = a的定n➔oo 义?为什么? 1 解答可以一方面,若Jim 钰=a,那么对任意的正桴数k,取e=- > 0,则存在正整数1V,当n>N ')心k 时,有回-al<c: =-、k 1 另一方面,若对任意的正整数k,存在正整数N,当n>N时,有I仰-a|< -特别地,对任意的€> 0, l l k 任取大丁-的正整数ko,则存在正整数No,当九>No时.有I a n -al<—< e这就说明Jim a 九=a 0 k () 1➔OO 2求f(x)= X 旬x -11在[一1月上的极伯点与极伯解答当XE[一1,11[t,l ,有j(x)= X 灯1-x) = xi一xi,显然J(x)在[一1月上连续,在[一1,0)U (0月可导,且2压)=曰5 2 1 3 -- -卢=-曰(2-5x ).3 3由此可知土XE (-1 0)时2l'(x) < 0当X �2 (0; �)时f'(动>0,当x 2E q ,l )时f '(x )< 0所以f位)在(-1,0]严格递减在f 』严格递增)在[r 1]严格递减丁是0和5分别为J 的极小值占与极大值点且极小值为J (O)= 0,极大值为f (勹=:(:)令口但是3证明f(x)= cos产在(-:::,0,+00)上不一致连续解答取(-:::,0,+00)中的数列X n = ✓:玩兄加=v'2吓+1r(n=l,2,··),由于( -7f lim (X n -如)=lim � = 0. 九:=...oc ,~·,•. .,,., n ➔00 ✓芦+J2n7f十7f ,浊¥[j(Xn)-f(如)]=,抑�(cos(2n1r )一c os (2n1r + 1r)] = 2 =/= 0所以J位)仕(-oo,+oo)上不一致连续4设f(x)在[a,b]上至多有第一类间断点,证明:f(x)在(a,bJ上有界 D 解答对任意的1、oE [a, b ],由已知,J位)在xo处存在左极限与右极限(端点只考虑单侧极限),进而由极限的局部有界性,存在0:,:0>0与M 吓>0,使得`X E (xo -O re o'xo + D x o) n la, b ]时,有l f (x )I :s; M立。
数学分析各校考研试题与答案2003南开⼤学年数学分析⼀、设),,(x y x y x f w-+=其中),,(z y x f 有⼆阶连续偏导数,求xy w解:令u=x+y,v=x-y,z=x 则z v u x f f f w ++=;)1()1()1(-++-++-+=zv zu vv vu uv uu xy f f f f f f w⼆、设数列}{n a ⾮负单增且a a nn =∞→lim ,证明a a a a n n n n n n =+++∞→121][lim解:因为an ⾮负单增,故有n n n nnn n n n na a a a a 1121)(][≤+++≤由a a n n =∞→lim ;据两边夹定理有极限成⽴。
三、设?≤>+=0,00),1ln()(2x x x x x f α试确定α的取值围,使f(x)分别满⾜:(1)极限)(lim 0x f x +→存在(2) f(x)在x=0连续(3) f(x)在x=0可导解:(1)因为)(lim 0x f x +→=)1ln(lim 20x x x ++→α=)]()1(2[lim 221420n nα极限存在则2+α0≥知α2-≥(2)因为)(lim 0x f x -→=0=f(0)所以要使f(x)在0连续则2->α(3)0)0(='-f 所以要使f(x)在0可导则1->α四、设f(x)在R 连续,证明积分ydy xdx y x f l ++?)(22与积分路径⽆关解;令U=22y x+则ydy xdx y x f l ++?)(22=21du u f l )(?⼜f(x)在R 上连续故存在F (u )使dF(u)=f(u)du=ydy xdx y x f ++)(22所以积分与路径⽆关。
(此题应感⼩毒物提供思路)五、设f(x)在[a,b]上可导,0)2(=+ba f 且Mx f ≤')(,证明2)(4)(a b Mdx x f b a -≤?证:因f(x)在[a,b]可导,则由拉格朗⽇中值定理,存在)2)(()2()(),(ba x fb a f x f b a +-'=+-∈ξξ使即有dx ba x f dx x f ba)(()(+-'=??ξ222)(4])2()2([)2)((a b M dx b a x dx x b a M dx b a x f bb a ba a ba-=+-+-+≤+-'≤++ξ六、设}{n a 单减⽽且收敛于0。
数学分析-考研真题详解1.单调序列中有一个子序列收敛,则收敛.()[武汉大学研]【答案】对查看答案【解析】不妨设单增,即又设则可证:用反证法,若.那么这与①式矛盾,因此单调递增有上界a,从而有极限,即证收敛.事实上还可证时,有再由,对上述ε,存在N2,当时有再令,当n>N时2.序列的子序列和收敛,则收敛.()[武汉大学研] 【答案】错查看答案【解析】举反例:数列,和都收敛,但不收敛.3.序列收敛,则序列收敛,其逆命题也成立.()[武汉大学研] 【答案】错查看答案【解析】举反例:收敛,但不收敛.4.收敛,则.()[武汉大学研]【答案】错查看答案【解析】举反例:收敛,但5.函数序列,满足对任意自然数p及,有,则一致收敛.()[武汉大学研] 【答案】错查看答案【解析】比如在上满足条件,但在[0,1]上不一致收敛.二、解答题1.用极限定义证明,当a>1时,,并讨论当0<a≤1时,极限是否存在。
如果存在,极限是多少。
[上海理工大学研] 证明:当a>1时,令,则。
由得对于任意给定的ε>0,取,则当n>N时,就有,即,所以当0<a<1时,;当a=1时,2.叙述发散的定义,证明{cosn},{sinn}发散。
[大连理工大学研、武汉大学2006研]证明:设不以a为极限。
存在,对任意的N,有,使得,下证{sinn}不收敛。
存在,对任意的N,有,则有所以。
(柯西(Cauchy)收敛准则)3.证明:若数列无上界,则必有严格单调增加且趋于+∞的子列。
[上海理工大学研] 证明:因为数列无上界,所以存在。
同样因为数列无上界,所以存在。
依次类推,可得到的子列满足显然是的严格单调增加且趋于+∞的子列。
4.设定义证明:(1)(2)[四川大学、天津大学研] 证明:(1),由L’Hospital法则(2)当x→+∞时,令则由两边夹法则可知:。
目录Ⅰ历年考研真题试卷 (2)南京师范大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (2)南京师范大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (4)南京师范大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (6)南京师范大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (8)南京师范大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (10)南京师范大学2012年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (12)南京师范大学2013年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (15)南京师范大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (17)南京师范大学2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (19)南京师范大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (22)南京师范大学2017年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (25)南京师范大学2018年攻读硕士学位研究生入学考试试题 (27)Ⅱ历年考研真题试卷答案解析 (29)南京师范大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (29)南京师范大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (37)南京师范大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (45)南京师范大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (52)南京师范大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (59)南京师范大学2012年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (68)南京师范大学2013年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (76)南京师范大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (85)南京师范大学2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (93)Ⅰ历年考研真题试卷南京师范大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:602数学分析考生注意:所有答案必须写在专用答题纸上,写在本试题纸上无效。
一、(每小题10分,共30分)计算下列极限1、xt dtx xx ⎰∙+∞→2ln ln lim;2、yx y x y x ++→→2200lim ;3、设),,2,1(),1(),1,0(11 =-=∈+n x x x x n n n 证明{}n nx 收敛并求极限。
数学分析考研真题答案一、选择题1. 极限的概念是数学分析中最基本的概念之一。
下列选项中,哪一个是极限的定义?A. 函数在某一点的值B. 函数在某一点的左极限与右极限相等时的值C. 函数在某一点的值趋于一个常数D. 函数在某一点附近的行为答案: C2. 以下哪个选项是连续函数的定义?A. 在某点可导B. 在某点的极限存在且等于函数值C. 在某区间内的所有点都有定义D. 在某区间内的所有点都有定义且可导答案: B二、填空题1. 若函数\( f(x) \)在点\( x_0 \)处可导,则\( f(x) \)在\( x_0 \)处的导数定义为\( \lim_{h \to 0} \frac{f(x_0 + h) -f(x_0)}{h} \)。
答案: \( \lim_{h \to 0} \frac{f(x_0 + h) - f(x_0)}{h} \)2. 定积分\( \int_{a}^{b} f(x) \, dx \)的几何意义是函数\( f(x) \)在区间\( [a, b] \)上的曲线与x轴所围成的面积。
答案:曲线与x轴所围成的面积三、解答题1. 证明:若函数\( f(x) \)在区间\( [a, b] \)上连续,则定积分\( \int_{a}^{b} f(x) \, dx \)存在。
证明:由于\( f(x) \)在\( [a, b] \)上连续,根据连续函数的性质,\( f(x) \)在\( [a, b] \)上是一致连续的。
根据达布定理(Darboux's Theorem),对于任意的分割\( P \),上和\( U(f, P) \)与下和\( L(f, P) \)之差\( U(f, P) - L(f, P) \)可以任意小。
因此,存在一个共同的极限\( I \),即\( \lim_{||P|| \to 0} U(f, P) = \lim_{||P|| \to 0} L(f, P) = I \),这就证明了定积分\( \int_{a}^{b} f(x) \, dx \)的存在性。
数学专业考研试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 设函数f(x)=x^3-3x,求f'(x)的值。
A. 3x^2 - 3B. 3x^2 + 3C. x^3 - 3D. x^3 + 3答案:A2. 已知数列{a_n}是等差数列,且a_1=2,公差d=3,求a_5的值。
A. 17B. 14C. 11D. 8答案:A3. 设矩阵A=\[\begin{bmatrix}1 & 2\\3 & 4\end{bmatrix}\],求A 的行列式。
A. 2B. -2C. 5D. -5答案:C4. 计算定积分∫(0到π)sin(x)dx的值。
A. 2B. -2C. 0D. π答案:C二、填空题(每题5分,共20分)5. 设函数g(x)=x^2-4x+c,若g(x)在x=2处取得最小值,则c的值为_________。
答案:46. 已知复数z=2+3i,求其共轭复数的值。
答案:2-3i7. 设集合A={1,2,3},B={2,3,4},求A∩B。
答案:{2,3}8. 已知方程x^2-6x+9=0,求方程的根。
答案:x=3三、解答题(每题15分,共30分)9. 证明:若a,b,c是等比数列,则a^2+b^2+c^2≥ab+bc+ca。
证明:设等比数列的公比为q,则a=b/q,c=bq。
则有a^2+b^2+c^2=(b/q)^2+b^2+(bq)^2=b^2(1/q^2+1+q^2)≥b^2(2q)=2b^2q=ab+bc+ca。
10. 解方程组:\[\begin{cases}x+y=1\\2x-y=0\end{cases}\]解:由第二个方程得y=2x,代入第一个方程得x+2x=1,解得x=1/3,y=2/3。
四、计算题(每题10分,共20分)11. 计算极限lim(x→0)[(1+x)^(1/x)-e]。
解:lim(x→0)[(1+x)^(1/x)-e]=lim(x→0)(1/x)ln(1+x)=lim(x→0)[(x-x^2/2+x^3/3!-...)/x]=1。
2003南开大学年数学分析一、设),,(x y x y x f w-+=其中),,(z y x f 有二阶连续偏导数,求xy w解:令u=x+y,v=x-y,z=x 则z v u x f f f w ++=;)1()1()1(-++-++-+=zv zu vv vu uv uu xy f f f f f f w二、设数列}{n a 非负单增且a a nn =∞→lim ,证明a a a a n n n n n n =+++∞→121][lim解:因为an 非负单增,故有n n n nnn n n n na a a a a 1121)(][≤+++≤由a a n n =∞→lim ;据两边夹定理有极限成立。
三、设⎩⎨⎧≤>+=0,00),1ln()(2x x x x x f α试确定α的取值围,使f(x)分别满足:(1) 极限)(lim 0x f x +→存在(2) f(x)在x=0连续 (3) f(x)在x=0可导 解:(1)因为)(lim 0x f x +→=)1ln(lim 20x x x ++→α=)]()1(2[lim 221420n nn x x o nx x x x +-++--→+α极限存在则2+α0≥知α2-≥(2)因为)(lim 0x f x -→=0=f(0)所以要使f(x)在0连续则2->α(3)0)0(='-f 所以要使f(x)在0可导则1->α四、设f(x)在R 连续,证明积分ydy xdx y x f l ++⎰)(22与积分路径无关解;令U=22y x+则ydy xdx y x f l ++⎰)(22=21du u f l )(⎰又f(x)在R 上连续故存在F (u )使dF(u)=f(u)du=ydy xdx y x f ++)(22所以积分与路径无关。
(此题应感小毒物提供思路) 五、设f(x)在[a,b]上可导,0)2(=+ba f 且Mx f ≤')(,证明2)(4)(a b Mdx x f b a -≤⎰证:因f(x)在[a,b]可导,则由拉格朗日中值定理,存在)2)(()2()(),(ba x fb a f x f b a +-'=+-∈ξξ使即有dx ba x f dx x f bab a)2)(()(+-'=⎰⎰ξ222)(4])2()2([)2)((a b M dx b a x dx x b a M dx b a x f bb a ba a ba-=+-+-+≤+-'≤⎰⎰⎰++ξ六、设}{n a 单减而且收敛于0。
∑n a n sin 发散a) 证明∑收敛n an sinb) 证明1lim=∞→n nn v u 其中)sin sin (k ak k a u k n +=∑;)sin sin (k ak k ak v n -=∑证:(1)因为21sin 1sin ≤∑k 而}{n a 单减而且收敛于0据狄利克莱判别法知∑收敛n an sin(2)因为正项级数∑n a n sin 发散则∑∞→∞→)(sin n k ak 又由上题知∑有界k ak sin 故有1lim=∞→nnn v u七、设dx xxe t F txsin )(1⎰∞+-= 证明 (1)dx xxe tx sin 1⎰∞+-在),0[+∞一致收敛 (2))(t F 在),0[+∞连续证:(1)因dx xx ⎰∞+1sin 收敛(可由狄利克莱判别法判出)故在t>=0上一致收敛;又txe -在x>=1,t>=0 单调且一致有界)0,1(10≥≥∀≤≤-t x etx由阿贝尔判别法知一致收敛(2)],[0,),,0[00βαβα∈≥∃+∞∈∀t t 使由上题知,F (t )在],[βα一致收敛,且由xxetxsin -在(x,t )],[),1[βα⨯+∞∈上连续知F (t )在],[βα连续所以在0t 连续,由0t 的任意性得证八、令)}({x f n 是[a,b]上定义的函数列,满足 (1)对任意0x ],[b a ∈)}({0x f n 是一个有界数列 (2)对任意>ε,存在一个εδδ<-<-∈>)()(,],[,,0y f x f n ,y x b a y x n n 有对一切自然数时且当求证存在一个子序列)}({x f kn在[a,b]上一致收敛证:对任意x ],[b a ∈,)}({x f n 是一个有界数列故由致密性定理存在一收敛子列,设为)}({x f kn ,又令U=]},[),({b a x x u x ∈δ则U 为[a,b]的一个开覆盖集,由有限覆盖定理,存在有限个开区间覆盖[a,b],不妨设为),(),(11mx m x x u x u δδ于是对N能找到一,0>∀ε>0,),,2,1(,,21m i x N ,n n i k k =∀>∀有3)()(22ε<-i n i n x f x f k k 令},,min{1mx x δδδ =则由条件(2)知对上述0>∀ε3)()(,],,[,0εδδ<-<-∃∈∀>∃l n n l l x f x f n ,x x x b a x 有对一切自然数使于是有有],[],,[,,,,0,0b a x b a x N n n K t k K l t k ∈∃∈∀>>∀>∃>∀ε)()()()()()()()(x f x f x f x f x f x f x f x f kkklttktn l n l n l n l n n n n -+-+-=-≤)()(l n n x f x f tt-+)()(l n l n x f x f kl-+)()(x f x f kkn l n -ε<由柯西准则得证。
2004年南开大学数学分析试题答案1. 1lim )()(lim )()(')()(ln1===⎪⎪⎭⎫⎝⎛-→-→a f a f ax a f x f ax ax a x eea f x f2.y x f xyy f x z 2-=∂∂, yy yx y xy xx x f x y f x y f x f x y yxf f y x z 3221---++=∂∂∂=yy y xx x f xyf x yxf f 321--+ 3.即证明x x x ++<+111)1ln(2,即证xx x +-+<+111)1ln(2 设=)(x f xx x ++--+111)1ln(2,0)0(=f ,2)1(1112)('x x x f +--+=0)1(22<+-=x x ,0)0()(=<f x f ,证完。
4.⎰⎰+Ddxdy y x y x )ln(2222=⎰⎰1252022ln cos sin drr r d πθθθ=⎰⎰152022ln cos sin 8rdr r d πθθθ= 72π-5.设P=22y x -,Q=xy 2-,yPy x Q ∂∂=-=∂∂2,积分与路径无关,则 ⎰==ππ0323dx x J6.ααnen n nnn1ln 1-=-1ln +≈αn n,又当0>α时,∑∞=+11ln n n n α收敛,当0≤α时,级数∑∞=+11ln n n n α发散,原题得证 7.由拉格朗日定理,nf n f n f n )(')()2(ξ=-,其中n n n 2<<ξ0)()2(lim)('lim =-=∞→∞→nn f n f f n n n ξ,原题得证 8.(1)应用数学归纳法,当1=n 时命题成立, 若当kn =时命题也成立,则当1+=k n 时,2)(},min{1111++++--+==k k k k k k k f F f F f F F ,由归纳假设1+k F 连续。
(2) (3)由)}({1x F k +单调递减趋于)(x F ,)}({1x F k +与)(x F 都连续,由地尼定理,该收敛为一致收敛。
9.(1)证明:2100),,(x x x b a x <<∀∈∀取02210201,,x x x x x x x x ==--=λ,代入式中得,)]()([)()(02020101x f x f x x x x x f x f ---+≤即02020101)()()()(x x x f x f x x x f x f --≤--,所以函数0)()()(x x x f x f x g --=单调递增有下界,从而存在右极限,则=+)(0'x f 00)()(lim0x x x f x f x x --+→;4321x x x x <<<∀,由题设可得32322121)()()()(x x x f x f x x x f x f --≤--4343)()(x x x f x f --≤,即2121)()(x x x f x f --4343)()(x x x f x f --≤从而2121)()(lim 12x x x f x f x x --→4343)()(lim 34x x x f x f x x --≤→,所以导函数递增。
(2)参考实变函数的有关教材。
2005年南开大学数学分析试题答案0D .1为成奇函数,所以该积分轴对称,被积函数关于关于由于y x2.x z f x y f f dx du z y x ∂∂+∂∂+=,其中xz x y ∂∂∂∂,由=∂∂+∂∂+=∂∂+∂∂+xz h x y h h x z g x y g g z y x z yx 求出 =∂∂--=∂∂x z h g h g g h g h x y y z z y x z z x ,y z z y xy y x h g h g g h g h -- 3.⎰∑+=-=-=∞→12123234)(411lim πx dx nkn nk n4.tx dt t M+≤⎰1,2sin 0在),0(+∞∈x 上单调一致趋于0,则)(x f 在),0(+∞∈x 上一致收敛,又tx t+sin 在),0(+∞∈x 上连续,则)(x f 在),0(+∞∈x 上连续。
5.由泰勒公式)!1(!1!21!111+++++=n e n e ξ,则)!1()!1(!1!21!111+≤+=+++-n en e n e ξ ,后者收敛,则原级数收敛。
6.由拉格朗日中值定理,,)('1)(122nMn Mx nx f n n xf n ≤≤=ξ后者收敛,由尔特拉斯定理,原级数一致收敛。
由)(x s 一致收敛,则可以逐项求导,∑∞==12)(')('n n n x f x s 也一致收敛且连续,故)(x s 连续可导7.反证:设存在),(00y x 有0),)((00≠∂∂-∂∂y x y P x Q ,不妨设0),)((00>∂∂-∂∂y x yPx Q ,由连续函数的局部保号性,知道存在一个邻域,δ当δ∈),(y x 时0),)((>∂∂-∂∂y x yPx Q ,则存在一个圆周,0δ⊂C ⎰⎰⎰=+DQdy Pdx 0)(>∂∂-∂∂dxdy yPx Q 与已知矛盾。