一. 选择题:本大题共5个小题,每小题4分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,把所选项前的字母填在题后的括号内。
*1. 设函数 , 是 的反函数,则( )
A. B.
C. D.
令
,反函数为 ,选B
*2. 若 是 的极值点,则( )
A. 必定存在,且
B. 必定存在,但 不一定等于零
C. 可能不存在
D. 必定不存在
应选C。例: 在 处取得极小值,但该函数在 处不可导,而 不存在
*3. 设有直线 ,则该直线必定( )
A. 过原点且垂直于x轴
B. 过原点且平行于x轴
C. 不过原点,但垂直于x轴
D. 不过原点,且不平行于x轴
直线显然过(0,0,0)点,方向向量为 , 轴的正向方向向量为 , ,故直线与x轴垂直,故应选A。
*4. 幂级数 在点 处收敛,则级数 ( )
A. 绝对收敛 B. 条件收敛 C. 发散 D. 收敛性与 有关
在点 处收敛,推得对 , 绝对收敛,特别对 有 绝对收敛,故应选A。
5. 对微分方程 ,利用待定系数法求其特解 时,下面特解设法正确的是( )
A. B. C. D.
二. 填空题:本大题共10个小题,10个空,每空4分,共40分,把答案填在题中横线上。
*6. _________________.
7. 设 ,则 _________________.
*8. 设 ,则 _________________.
解:
*9. _________________.
解
10. 设 ,则 _________________.
*11. 已知 ,则过点 且同时平行于向量 和 的平面的方程为_________________.
面的法向量为
平面的方程为 即
12. 微分方程 的通解是_________________.
*13. 幂级数 的收敛区间是_________________.
解:令 ,
由 解得, ,于是收敛区间是
14. 设 ,则与 同方向的单位向量 _________________.
*15. 交换二次积分 的次序得 _________________.
解:积分区域如图所示:D: ,于是
三. 解答题:本大题共13个小题,共90分,第16题~第25题每小题6分,第26题~第28题每小题10分,解答时应写出推理,演算步骤。
*16. 计算
解:
*17. 设 ,求
解:
18. 判定函数 的单调区间
19. 求由方程 所确定的隐函数 的微分
*20. 设函数 ,求
解:设 ,则 ,两边求定积分得
解得: ,于是
21. 判定级数 的收敛性,若其收敛,指出是绝对收敛,还是条件收敛?
22. 设 ,求
23. 求微分方程 的通解
*24. 将函数 展开为麦克劳林级数
解:
( )
即
25. 设 ,求
26. 求函数 在条件 之下的最值。
*27. 求曲线 的渐近线
解:(1)
曲线没有水平渐近线
(2) ,曲线有铅直渐近线
(3)
所以曲线有斜渐近线
*28. 设区域为D: ,计算
解:积分区域如图所示(阴影部分)
【试题答案】
一.
1. 令
,反函数为 ,选B
2. 应选C。例: 在 处取得极小值,但该函数在 处不可导,而 不存在
3. 直线显然过(0,0,0)点,方向向量为 , 轴的正向方向向量为 , ,故直线与x轴垂直,故应选A。
4. 在点 处收敛,推得对 , 绝对收敛,特别对 有 绝对收敛,故应选A。
5. 特征根为 ,由此可见 ( )是特征根,于是可设 ,应选C。
二.
6.
7.
8. 解:
9. 解
10.
( )
11. 平面的法向量为
平面的方程为 即
12. 解:
通解为
13. 解:令 ,
由 解得, ,于是收敛区间是
14. ,
15. 解:积分区域如图所示:D: ,于是
三.
16. 解:
17. 解:
18. 解:
当 时, ,函数单调增加;当 或 时, ,函数单调减少,故函数的单调递减区间为 ,单调递增区间为
19. 解:方程两边对 求导(注意 是 的函数):
解得
20. 解:设 ,则 ,两边求定积分得
解得: ,于是
21. 解:(1)先判别级数 的收敛性
令
发散
发散
(2)由于所给级数是交错级数且
<1>
<2>
由莱布尼兹判别法知,原级数收敛,且是条件收敛。
22. 解:
23. 先求方程 的通解:
特征方程为 ,特征根为 , ,于是齐次方程通解为
……(1)
方程中的 ,其中 不是特征根,可令
则 ,
代入原方程并整理得
,
……(2)
所求通解为
24. 解:
( )
即
25. 解:因 由 得
,从而
26. 解:把条件极值问题转化为一元函数的最值
当 时,函数取到最大值
当 时,函数取到最小值0
27. 解:(1)
曲线没有水平渐近线
(2) ,曲线有铅直渐近线
(3)
所以曲线有斜渐近线
28. 解:积分区域如图所示(阴影部分)