大一高数期末考试复习题及答案

一.填空题(共5小题,每小题4分,共计20分)

1

1.

2.

lim(e -x )

x →0

x

x =

.

1-1

x (1+x 2005)(e x -e -x )dx =

x +y

2

.

3.设函数y =y (x ) 由方程⎰1

x

e -t dt =x

dy

确定,则dx

x =0

=

.

tf (t ) dt =f (x ) f (0) =1⎰()f x 1

4. 设可导,且,,则f (x )=5.微分方程y ''+4y '+4y =0的通解为 .

二.选择题(共4小题,每小题4分,共计16分)

1.设常数k >0,则函数

(A) 3个; (B) 2个; (C) 1个; (D) 0个. 2. 微分方程y ''+4y =3cos2x 的特解形式为( ).

**

(A )y =A cos2x ; (B )y =Ax cos2x ;

f (x ) =ln x -

x +k e 在(0, +∞) 内零点的个数为( ).

*

(C )y =Ax cos2x +Bx sin2x ; (D )y =A sin 2x . 3.下列结论不一定成立的是( ).

*

f (x )dx ≤⎰f (x )dx ⎰[][]c , d ⊆a , b c a

(A )若, 则必有;

f (x )dx ≥0⎰[]a , b f (x ) ≥0a

(B )若在上可积, 则;

(C )若f (x )是周期为T 的连续函数, 则对任意常数a 都有

x

d b

b

a +T a

f (x )dx =⎰f (x )dx

T

;

t f (t )dt ⎰()f x 0(D )若可积函数为奇函数, 则也为奇函数.

f (x )=

4. 设

1+e

1

x 1x

2+3e , 则x =0是f (x ) 的( ).

(A) 连续点; (B) 可去间断点;

(C) 跳跃间断点; (D) 无穷间断点. 三.计算题(共5小题,每小题6分,共计30分) 1

.计算定积分

x 3e -x dx

2

.

2.计算不定积分

x sin x

cos 5x .

x

⎧x =a (t -sin t ), π⎨t =

2处的切线的方程. 3.求摆线⎩y =a (1-cos t ), 在

4. 设

F (x ) =⎰cos(x 2-t ) dt

,求F '(x ) .

5.设

四.应用题(共3小题,每小题9分,共计27分) 1.求由曲线y =

x n =

n

(n +1)(n +2)(n +3) (2n )

lim x n

n ,求n →∞.

x -2与该曲线过坐标原点的切线及x 轴所围图形的面积.

22

2.设平面图形D 由x +y ≤2x 与y ≥x 所确定,试求D 绕直线x =2 旋转一周所生成的旋转体的体积.

t

a >1, f (t ) =a -at 在(-∞, +∞) 内的驻点为 t (a ). 问a 为何值时t (a ) 最小? 并求3. 设

最小值.

五.证明题(7分)

设函数f (x ) 在[0,1]上连续,在(0,1)内可导且

1

f (0) f ==(1=0,, (

2

) 1

试证明至少存在一点ξ∈(0,1), 使得f '(ξ)=1. 一.填空题(每小题4分,5题共20分):

1

1. 2.

lim(e x -x ) x =

x →0

e .

4

e .

dy

确定,则dx

x =0

12

1-1

x (1+x 2005)(e x -e -x )dx =

x +y

2

3.设函数y =y (x ) 由方程⎰1

e -t dt =x =

e -1.

12x 2

⎰4. 设f (x )可导,且

x 1

tf (t ) dt =f (x )

,f (0) =1,则f (x )=e

-2x

.

5.微分方程y ''+4y '+4y =0的通解为y =(C 1+C 2x ) e 二.选择题(每小题4分,4题共16分):

.

1.设常数k >0,则函数

(A) 3个; (B) 2个; (C) 1个; (D) 0个. 2. 微分方程y ''+4y =3cos 2x 的特解形式为 ( C )

**y =A cos2x y (A ); (B )=Ax cos2x ; *

(C )y =Ax cos2x +Bx sin2x ; (D )y =A sin 2x 3.下列结论不一定成立的是 ( A )

f (x ) =ln x -

x +k

(0, +∞) 内零点的个数为( B ). e 在

*

(A) (A) 若[c , d ]⊆[a , b ], 则必有

d

c

f (x )dx ≤⎰f (x )dx

a

b

b

;

f (x )dx ≥0⎰[]a , b f (x ) ≥0a

(B) (B) 若在上可积, 则;

(C) (C) 若f (x )是周期为T 的连续函数, 则对任意常数

a 都有

a +T a

f (x )dx =⎰f (x )dx

T

;

x

t f (t )dt ⎰()f x 0(D) (D) 若可积函数为奇函数, 则也为奇函数.

f (x )=

1+e

1

x 1x

2+3e , 则x =0是f (x ) 的( C ). 4. 设

(A) 连续点; (B) 可去间断点;

(C) 跳跃间断点; (D) 无穷间断点. 三.计算题(每小题6分,5题共30分): 1.计算定积分⎰0 解:

2

x 3e -x dx

20

2

.

2

设x 2=t , 则⎰x 3e -x dx =⎰

1-t 12

te dt =-⎰tde -t 0220 -------2

2

1⎡-t 22-t ⎤

=-⎢te -⎰e dt ⎥

002⎣⎦ -------2

2131

=-e -2-e -t =-e -2

0222 --------2

2.计算不定积分解:

x sin x 5

cos x .

x sin x 111⎡x dx ⎤

dx =xd () =-4⎰cos 5x ⎰cos 4x ⎥4⎰cos 4x 4⎢⎣cos x ⎦ --------3

x 1

-(tan2x +1) d tan x 4⎰4cos x 4x 113

=-tan x -tan x +C 4cos 4x 124 -----------3 =

⎧x =a (t -sin t ), π⎨t =

2处的切线的方程. 3.求摆线⎩y =a (1-cos t ), 在

π

(a (-1), a ) 2解:切点为 -------2

k =

dy a s i n t =

s ) t =πdx t =πa (1-c o t

2

2

=1 -------2

切线方程为

x

y -a =x -a (

π

2

-1)

y =x +(2-

π

2

) a

. -------2

4. 设 5.设

F (x ) =⎰cos(x 2-t ) dt

22

'F (x ) =2x cos x -(2x -1) cos(x -x ) . ,则

x n =

n

n +1)(n +2)(n +3) (2n )

lim x n

n ,求n →∞.

1n i

ln x n =∑l n 1(+)

n i =1n ---------2 解:

n 1i 1

lim ln x n =lim ∑ln(1+) =⎰ln(1+x ) dx

0n →∞n →∞n n i =1 --------------2 1

=2ln 2-1

01+x = ------------2 42ln 2-1

e =lim x n

e 故 n →∞=

x ln(1+x ) 10-⎰x

1

四.应用题(每小题9分,3题共27分) 1.求由曲线y =

x -2与该曲线过坐标原点的切线及x 轴所围图形的面积.

解:

(x 0, y 0) ,则过原点的切线方程为设切点为

y =

1

x

2x 0-2, x

(x 0, y 0) 在切线上,带入切线方程,解得切点为x 0=4, y 0=2.-----3 由于点

过原点和点(4, 2) 的切线方程为

面积

y =

22-----------------------------3

s =⎰

2

22

(y +2-22y ) dy

=3-------------------3

2

s =⎰

20

122

xdx +⎰(

2

4

122

x -x -2) dx =

223

22

2.设平面图形D 由x +y ≤2x 与y ≥x 所确定,试求D 绕直线x =2旋转一周所生成的旋转体的体积

.

解: 法一:V =V 1-V 2

10

=⎰π2-(1--y ) dy -⎰π(2-y ) 2dy =2π⎰

10

[

2

]

2

1

-y

1

2

-(y -1) 2dy

-------6

]

⎡π11⎤π1=2π⎢-(y -1) 3⎥=2π(-)

0⎦43 --------3 ⎣43

法二:V =

10

2π⎰(2-x )(2x -x 2-x ) dx

2

10

------------------ 5

=2π⎰(2-x ) 2x -x dx -2π⎰(2x -x 2) dx

14

=π⎰(2-2x ) 2x -x 2+22x -x 2dx -π

03

3

⎡2⎤41221=π⎢(2x -x ) +2⨯π⨯1⎥-π

04⎣3⎦3

21412=π+π2-π=π2-π32323 ------------- 4

[]

3. 设a >1, f (t ) =a -at 在(-∞, +∞) 内的驻点为 t (a ). 问a 为何值时t (a ) 最小? 并求最

小值.

t

解:

由f '(t ) =a t ln a -a =0得t (a ) =1-

ln ln a

.

ln a --------------- 3

又由t '(a ) =

ln ln a -1e

=0得唯一驻点a =e 2

a (l n a ) ------------3

当a >e e 时, t '(a ) >0; 当a

a =e e 为t (a ) 的最小值点, 最小值为t (e e ) =1-

ln e 1

=1-. e e --------------1

五.证明题(7分)

1

f (0)=f (1)=0, f () =1,

2设函数f (x ) 在[0,1]上连续,在(0,1)内可导且

试证明至少存在一点ξ∈(0,1), 使得f '(ξ)=1.

证明:设F (x ) =f (x ) -x ,F (x ) 在[0,1]上连续在(0,1)可导,因f (0)=f (1)=0,

有F (0)=f (0)-0=0, F (1)=f (1)-1=-1,--------------- 2

1111111f ()=11]F ()=f ()-=1-=,[,

2222在2上F (x ) 用零点定理, 又由2,知2

11F (1)F ()=-

22根据,--------------- 2

11(,1) F (η)=0,η∈(,1) ⊂(0,1)

2可知在2内至少存在一点η,使得,

F (0)=F (η)=0由ROLLE 中值定理得 至少存在一点ξ∈(0,η) ⊂(0,1)使得

F '(ξ)=0即f '(ξ) -1=0,证毕. --------------3

一.填空题(共5小题,每小题4分,共计20分)

1

1.

2.

lim(e -x )

x →0

x

x =

.

1-1

x (1+x 2005)(e x -e -x )dx =

x +y

2

.

3.设函数y =y (x ) 由方程⎰1

x

e -t dt =x

dy

确定,则dx

x =0

=

.

tf (t ) dt =f (x ) f (0) =1⎰()f x 1

4. 设可导,且,,则f (x )=5.微分方程y ''+4y '+4y =0的通解为 .

二.选择题(共4小题,每小题4分,共计16分)

1.设常数k >0,则函数

(A) 3个; (B) 2个; (C) 1个; (D) 0个. 2. 微分方程y ''+4y =3cos2x 的特解形式为( ).

**

(A )y =A cos2x ; (B )y =Ax cos2x ;

f (x ) =ln x -

x +k e 在(0, +∞) 内零点的个数为( ).

*

(C )y =Ax cos2x +Bx sin2x ; (D )y =A sin 2x . 3.下列结论不一定成立的是( ).

*

f (x )dx ≤⎰f (x )dx ⎰[][]c , d ⊆a , b c a

(A )若, 则必有;

f (x )dx ≥0⎰[]a , b f (x ) ≥0a

(B )若在上可积, 则;

(C )若f (x )是周期为T 的连续函数, 则对任意常数a 都有

x

d b

b

a +T a

f (x )dx =⎰f (x )dx

T

;

t f (t )dt ⎰()f x 0(D )若可积函数为奇函数, 则也为奇函数.

f (x )=

4. 设

1+e

1

x 1x

2+3e , 则x =0是f (x ) 的( ).

(A) 连续点; (B) 可去间断点;

(C) 跳跃间断点; (D) 无穷间断点. 三.计算题(共5小题,每小题6分,共计30分) 1

.计算定积分

x 3e -x dx

2

.

2.计算不定积分

x sin x

cos 5x .

x

⎧x =a (t -sin t ), π⎨t =

2处的切线的方程. 3.求摆线⎩y =a (1-cos t ), 在

4. 设

F (x ) =⎰cos(x 2-t ) dt

,求F '(x ) .

5.设

四.应用题(共3小题,每小题9分,共计27分) 1.求由曲线y =

x n =

n

(n +1)(n +2)(n +3) (2n )

lim x n

n ,求n →∞.

x -2与该曲线过坐标原点的切线及x 轴所围图形的面积.

22

2.设平面图形D 由x +y ≤2x 与y ≥x 所确定,试求D 绕直线x =2 旋转一周所生成的旋转体的体积.

t

a >1, f (t ) =a -at 在(-∞, +∞) 内的驻点为 t (a ). 问a 为何值时t (a ) 最小? 并求3. 设

最小值.

五.证明题(7分)

设函数f (x ) 在[0,1]上连续,在(0,1)内可导且

1

f (0) f ==(1=0,, (

2

) 1

试证明至少存在一点ξ∈(0,1), 使得f '(ξ)=1. 一.填空题(每小题4分,5题共20分):

1

1. 2.

lim(e x -x ) x =

x →0

e .

4

e .

dy

确定,则dx

x =0

12

1-1

x (1+x 2005)(e x -e -x )dx =

x +y

2

3.设函数y =y (x ) 由方程⎰1

e -t dt =x =

e -1.

12x 2

⎰4. 设f (x )可导,且

x 1

tf (t ) dt =f (x )

,f (0) =1,则f (x )=e

-2x

.

5.微分方程y ''+4y '+4y =0的通解为y =(C 1+C 2x ) e 二.选择题(每小题4分,4题共16分):

.

1.设常数k >0,则函数

(A) 3个; (B) 2个; (C) 1个; (D) 0个. 2. 微分方程y ''+4y =3cos 2x 的特解形式为 ( C )

**y =A cos2x y (A ); (B )=Ax cos2x ; *

(C )y =Ax cos2x +Bx sin2x ; (D )y =A sin 2x 3.下列结论不一定成立的是 ( A )

f (x ) =ln x -

x +k

(0, +∞) 内零点的个数为( B ). e 在

*

(A) (A) 若[c , d ]⊆[a , b ], 则必有

d

c

f (x )dx ≤⎰f (x )dx

a

b

b

;

f (x )dx ≥0⎰[]a , b f (x ) ≥0a

(B) (B) 若在上可积, 则;

(C) (C) 若f (x )是周期为T 的连续函数, 则对任意常数

a 都有

a +T a

f (x )dx =⎰f (x )dx

T

;

x

t f (t )dt ⎰()f x 0(D) (D) 若可积函数为奇函数, 则也为奇函数.

f (x )=

1+e

1

x 1x

2+3e , 则x =0是f (x ) 的( C ). 4. 设

(A) 连续点; (B) 可去间断点;

(C) 跳跃间断点; (D) 无穷间断点. 三.计算题(每小题6分,5题共30分): 1.计算定积分⎰0 解:

2

x 3e -x dx

20

2

.

2

设x 2=t , 则⎰x 3e -x dx =⎰

1-t 12

te dt =-⎰tde -t 0220 -------2

2

1⎡-t 22-t ⎤

=-⎢te -⎰e dt ⎥

002⎣⎦ -------2

2131

=-e -2-e -t =-e -2

0222 --------2

2.计算不定积分解:

x sin x 5

cos x .

x sin x 111⎡x dx ⎤

dx =xd () =-4⎰cos 5x ⎰cos 4x ⎥4⎰cos 4x 4⎢⎣cos x ⎦ --------3

x 1

-(tan2x +1) d tan x 4⎰4cos x 4x 113

=-tan x -tan x +C 4cos 4x 124 -----------3 =

⎧x =a (t -sin t ), π⎨t =

2处的切线的方程. 3.求摆线⎩y =a (1-cos t ), 在

π

(a (-1), a ) 2解:切点为 -------2

k =

dy a s i n t =

s ) t =πdx t =πa (1-c o t

2

2

=1 -------2

切线方程为

x

y -a =x -a (

π

2

-1)

y =x +(2-

π

2

) a

. -------2

4. 设 5.设

F (x ) =⎰cos(x 2-t ) dt

22

'F (x ) =2x cos x -(2x -1) cos(x -x ) . ,则

x n =

n

n +1)(n +2)(n +3) (2n )

lim x n

n ,求n →∞.

1n i

ln x n =∑l n 1(+)

n i =1n ---------2 解:

n 1i 1

lim ln x n =lim ∑ln(1+) =⎰ln(1+x ) dx

0n →∞n →∞n n i =1 --------------2 1

=2ln 2-1

01+x = ------------2 42ln 2-1

e =lim x n

e 故 n →∞=

x ln(1+x ) 10-⎰x

1

四.应用题(每小题9分,3题共27分) 1.求由曲线y =

x -2与该曲线过坐标原点的切线及x 轴所围图形的面积.

解:

(x 0, y 0) ,则过原点的切线方程为设切点为

y =

1

x

2x 0-2, x

(x 0, y 0) 在切线上,带入切线方程,解得切点为x 0=4, y 0=2.-----3 由于点

过原点和点(4, 2) 的切线方程为

面积

y =

22-----------------------------3

s =⎰

2

22

(y +2-22y ) dy

=3-------------------3

2

s =⎰

20

122

xdx +⎰(

2

4

122

x -x -2) dx =

223

22

2.设平面图形D 由x +y ≤2x 与y ≥x 所确定,试求D 绕直线x =2旋转一周所生成的旋转体的体积

.

解: 法一:V =V 1-V 2

10

=⎰π2-(1--y ) dy -⎰π(2-y ) 2dy =2π⎰

10

[

2

]

2

1

-y

1

2

-(y -1) 2dy

-------6

]

⎡π11⎤π1=2π⎢-(y -1) 3⎥=2π(-)

0⎦43 --------3 ⎣43

法二:V =

10

2π⎰(2-x )(2x -x 2-x ) dx

2

10

------------------ 5

=2π⎰(2-x ) 2x -x dx -2π⎰(2x -x 2) dx

14

=π⎰(2-2x ) 2x -x 2+22x -x 2dx -π

03

3

⎡2⎤41221=π⎢(2x -x ) +2⨯π⨯1⎥-π

04⎣3⎦3

21412=π+π2-π=π2-π32323 ------------- 4

[]

3. 设a >1, f (t ) =a -at 在(-∞, +∞) 内的驻点为 t (a ). 问a 为何值时t (a ) 最小? 并求最

小值.

t

解:

由f '(t ) =a t ln a -a =0得t (a ) =1-

ln ln a

.

ln a --------------- 3

又由t '(a ) =

ln ln a -1e

=0得唯一驻点a =e 2

a (l n a ) ------------3

当a >e e 时, t '(a ) >0; 当a

a =e e 为t (a ) 的最小值点, 最小值为t (e e ) =1-

ln e 1

=1-. e e --------------1

五.证明题(7分)

1

f (0)=f (1)=0, f () =1,

2设函数f (x ) 在[0,1]上连续,在(0,1)内可导且

试证明至少存在一点ξ∈(0,1), 使得f '(ξ)=1.

证明:设F (x ) =f (x ) -x ,F (x ) 在[0,1]上连续在(0,1)可导,因f (0)=f (1)=0,

有F (0)=f (0)-0=0, F (1)=f (1)-1=-1,--------------- 2

1111111f ()=11]F ()=f ()-=1-=,[,

2222在2上F (x ) 用零点定理, 又由2,知2

11F (1)F ()=-

22根据,--------------- 2

11(,1) F (η)=0,η∈(,1) ⊂(0,1)

2可知在2内至少存在一点η,使得,

F (0)=F (η)=0由ROLLE 中值定理得 至少存在一点ξ∈(0,η) ⊂(0,1)使得

F '(ξ)=0即f '(ξ) -1=0,证毕. --------------3


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