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《元分析学测验答案(改卷用)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、2012级《一元分析学》1-3章测验题答案1.求数集E=^:m2、的上确界,并用定义加以证明.(8分)解:上确界为1.(2分)下面证明之.(1)因为055所以VxeE有XV1,即1为E的上界.(4分)/£>0,取兀=则mgZ+,H—eEn—1-丄〉17.nn依上确界定义,1为E的上界.(8分)2.讨论/(x)=x2D(x)的可导性,其中D(兀)为Dirichlet函数.(8分)解:⑴当兀=0时,因为=limxD(x)=limxD(x)=0,所以/(劝在x—>0xx—>0兀x—>0(否则,假设x=0处可导.(4分)⑵对任意的兀。工03、,因为limD(x)不存在,所以1im/(x)不存在x—>x0x—>x0lim/(x)=A,则lim£>(x)=lim^=4.矛盾),从而/(兀)在兀处不连续,不可导.XfYoXT•勺X~Xq(注:也可用导数定义,通过取有理数列和无理数列得到证明)故,/(X)仅在兀=0处可导.(8分)1.求下列极限(不能用洛比达法则).(每小题6分,共24分)(注:计算题过程对答案错,仅扣1分;答案对但无过程,得3分)丄⑴lim(l"+2”++2012"卩.川TOO⑵解:limxtOcos2x-lX2+/-12x2=-lim—―,—=-lim——于——-=1.工-4、>()兀2*_]x->()牙2*兀■*o(牙2)解:limxtO=limexd-ln^'+e+…+*'X=exx->0lim丄(H+占+•••+"-1)丿解:1lim(l”+2"+・・・+2012y=2012(用迫敛性)."TOO-ex=exjlim丄(*+'”+•••+广I20n⑷lim(z?!)"2.刃一>00se亠八1!zlx1zlnlIn2ln/7xrl..In/?八解:因为0<—ln(n!)=—(——++)JzLlim=0,/广n12n“toon所以lim迴学=0,lim(“!)庐=e°=1."一>8”〃一>004.设/(Q在[0,+oo5、)上连续,且/(x)>0,limf(x)=0.证明:/(兀)在0+00)上有最•VT+C0大值.(10分)证:若/(兀)三0,则0是其最大值,结论成立.(2分)若存在x0>0使得/(兀。)>0,贝0存在X>0使得Vx〉X有/(兀)X有/(x)(x0)知兀w[0,X],且/忆)=maxf(x)>f(xQ)>f(x)g>x).故/(沪帆/⑴,.fCr)在[0,+Q上有最大值.(10分)Ahx5.设05bWl,X6、=—,兀“=——4(斤=2,3,…),证明7、数列{£}收敛并求其极限.(10分)证:由数学归纳法得到坷>x3>--->0,x28、;)0O??—>0O当/丿2为S"]的两个端点时,同理可证(gr,=a9、0分)6.设函数/(兀)在有限区间[a,®上连续,且西,花,…,百是这个区间内的任意点.证1H明:日歹丘⑺小),使得/(^)=-Y/(xJ.(8分)nk=I”证:记u=—Vf(xk)H不妨X]=min{X],X2,…,兀},=max{rpx2<-sxH},x10、/(x)11、=12、A13、>^>0,于是3^,>0,使当XTX14、。・丫->曲2(2分)川(rgQ)时,有f(x)15、>16、A17、-^=^再由lim/(x)=A,W>0,352>0,使当兀丘卩
2、的上确界,并用定义加以证明.(8分)解:上确界为1.(2分)下面证明之.(1)因为055所以VxeE有XV1,即1为E的上界.(4分)/£>0,取兀=则mgZ+,H—eEn—1-丄〉17.nn依上确界定义,1为E的上界.(8分)2.讨论/(x)=x2D(x)的可导性,其中D(兀)为Dirichlet函数.(8分)解:⑴当兀=0时,因为=limxD(x)=limxD(x)=0,所以/(劝在x—>0xx—>0兀x—>0(否则,假设x=0处可导.(4分)⑵对任意的兀。工0
3、,因为limD(x)不存在,所以1im/(x)不存在x—>x0x—>x0lim/(x)=A,则lim£>(x)=lim^=4.矛盾),从而/(兀)在兀处不连续,不可导.XfYoXT•勺X~Xq(注:也可用导数定义,通过取有理数列和无理数列得到证明)故,/(X)仅在兀=0处可导.(8分)1.求下列极限(不能用洛比达法则).(每小题6分,共24分)(注:计算题过程对答案错,仅扣1分;答案对但无过程,得3分)丄⑴lim(l"+2”++2012"卩.川TOO⑵解:limxtOcos2x-lX2+/-12x2=-lim—―,—=-lim——于——-=1.工-
4、>()兀2*_]x->()牙2*兀■*o(牙2)解:limxtO=limexd-ln^'+e+…+*'X=exx->0lim丄(H+占+•••+"-1)丿解:1lim(l”+2"+・・・+2012y=2012(用迫敛性)."TOO-ex=exjlim丄(*+'”+•••+广I20n⑷lim(z?!)"2.刃一>00se亠八1!zlx1zlnlIn2ln/7xrl..In/?八解:因为0<—ln(n!)=—(——++)JzLlim=0,/广n12n“toon所以lim迴学=0,lim(“!)庐=e°=1."一>8”〃一>004.设/(Q在[0,+oo
5、)上连续,且/(x)>0,limf(x)=0.证明:/(兀)在0+00)上有最•VT+C0大值.(10分)证:若/(兀)三0,则0是其最大值,结论成立.(2分)若存在x0>0使得/(兀。)>0,贝0存在X>0使得Vx〉X有/(兀)X有/(x)(x0)知兀w[0,X],且/忆)=maxf(x)>f(xQ)>f(x)g>x).故/(沪帆/⑴,.fCr)在[0,+Q上有最大值.(10分)Ahx5.设05bWl,X
6、=—,兀“=——4(斤=2,3,…),证明
7、数列{£}收敛并求其极限.(10分)证:由数学归纳法得到坷>x3>--->0,x28、;)0O??—>0O当/丿2为S"]的两个端点时,同理可证(gr,=a9、0分)6.设函数/(兀)在有限区间[a,®上连续,且西,花,…,百是这个区间内的任意点.证1H明:日歹丘⑺小),使得/(^)=-Y/(xJ.(8分)nk=I”证:记u=—Vf(xk)H不妨X]=min{X],X2,…,兀},=max{rpx2<-sxH},x10、/(x)11、=12、A13、>^>0,于是3^,>0,使当XTX14、。・丫->曲2(2分)川(rgQ)时,有f(x)15、>16、A17、-^=^再由lim/(x)=A,W>0,352>0,使当兀丘卩
8、;)0O??—>0O当/丿2为S"]的两个端点时,同理可证(gr,=a9、0分)6.设函数/(兀)在有限区间[a,®上连续,且西,花,…,百是这个区间内的任意点.证1H明:日歹丘⑺小),使得/(^)=-Y/(xJ.(8分)nk=I”证:记u=—Vf(xk)H不妨X]=min{X],X2,…,兀},=max{rpx2<-sxH},x10、/(x)11、=12、A13、>^>0,于是3^,>0,使当XTX14、。・丫->曲2(2分)川(rgQ)时,有f(x)15、>16、A17、-^=^再由lim/(x)=A,W>0,352>0,使当兀丘卩
9、0分)6.设函数/(兀)在有限区间[a,®上连续,且西,花,…,百是这个区间内的任意点.证1H明:日歹丘⑺小),使得/(^)=-Y/(xJ.(8分)nk=I”证:记u=—Vf(xk)H不妨X]=min{X],X2,…,兀},=max{rpx2<-sxH},x10、/(x)11、=12、A13、>^>0,于是3^,>0,使当XTX14、。・丫->曲2(2分)川(rgQ)时,有f(x)15、>16、A17、-^=^再由lim/(x)=A,W>0,352>0,使当兀丘卩
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