总复习1

 

       本高等数学1讲的内容基本可以归结为:一个思想:极限的思想;两个体现:微分与积分。

 

一.基本概念及其计算

1.求极限;2.求导数与微分;

3.求极值、最值;4.求不定积分;

5.求定积分;6.求面积、体积与弧长;

7.求平面与直线的方程。

 

二.应用(重点是几何应用):

1.利用导数求切线;

2.利用定积分的元素法求面积体积与弧长;

3.最值问题。

 

 

综合练习(精选)

 

一.         计算

1.                       计算下列极限

   说明:在习题课上已经总结了许多求极限的方法。但最开始应该想到的还是罗比达法则以及两个重要极限。

*(1)

答案:

*(2)

提示:通分后用罗比达。答案:0

 

*(3) (04-05)  

提示:罗比达结合重要极限。  答案:-1

  

**(4)(08-09)

答案:0

 

**(5)

提示:等价无穷小替换。答案:1 

**(6)(07-08)

提示:重要极限结合罗比达。答案:

*(7)

提示:分母有理化  答案:2      

*(8) (07-08)

答案:1 

(9)    

答案:0

**(10)   

提示:注意变上限积分求导。答案:1/2

 

2.计算下列导数

 *(1) ,求

答案:

**(2),求

 

 

答案:

*(3),求。

            答案:

**(4) ,求

提示:严格按照定义求。   答案: 0      

**(5)设求(06-07)

答案: 

  

*(6)已知,求

答案:1。

*(7)已知,求.

答案:

*(8),求(02-03)

答案:     

3.计算下列不定积分

*(1)

提示:分部。   答案:

 

*(2)(08-09)

提示:凑微分.

*(3)

提示:1/x凑微分加半角公式.

答案:  

*(4)

提示:cotx化正余弦。答案:  

**(5)

提示:凑微分后化有理。

         

**(6)

提示:分子有理化。

答案:

**(7)(07-08)

提示:第二类换元。

答案:  

**(8)

提示:分部消x.

答案:

 

**(9)

答案:

**(10)

提示:

4.计算下列定积分

*(1)

提示:先用倍角公式再分部。答案:   

*(2) (02-03)

提示:利用奇偶函数。答案: 

**(3)(96-97)

提示:分段、换元、抵消。

答案:      

 *(4)

提示:利用偶函数。答案:

(5)设求.

答案:

(6)

提示:暇积分    答案:1。

(7)  求

提示:分部。答案:     

(8) 

提示:暇积分。    答案:发散

(9)     

答案:  

**(10)            

提示:注意对于无穷限的积分若两边都是无穷,应该分别取极限。不能用奇函数性质。答案:0

 

5.向量代数、平面与直线等。

    说明:此部分题目以平面与直线为多。单纯向量的运算的较少。

*(1)直线过,与平面:平行,又与直线:垂直,求直线的方程.(08-09)

提示:直线与平面的法线以及另一直线的方向向量均垂直。用外积。

答案: 

 

*(2)已知直线

,,

a.求的方向向量;b,验证:与平行;c,求过,的平面方程。(05-06)

答案:的方向向量:{3,-2,1} 

  

 

(3)求经过点A(-1,2,3),垂直于直线

          

且与平面平行的直线方程。

     答案: 

**(4)求直线与直线间的距离。

提示:这是平行线。(答案:)

(5)求过直线且与平面成角的平面方程。

 提示:利用平面束。

 答案:,

(6)求过点M(1,1,1)且与直线和都相交的直线方程。

答案:

 

二、判别

1.有关连续性、间断点、可导性等判别

 

**(1)讨论函数的连续性,如有间断点,说明其类型.

  

答案:x=0间断,第一类跳跃间断点。

*(2)设函数在上连续,求a。  

答案:  

**(3)设,求f(x)的间断点并说明其类型。

答案:x=1:第二类无穷,x=0:第一类跳跃

 

***(4)已知,其中有二阶连续导数,且g(0)=1.

1)、确定的值,使在点连续;

2)、求

      (答案:1、;

2.

2.曲线的性状的判别

(1)求的单调区间,极值点;凹凸区间和拐点。(06-07)

  答案:,

单调增单调减,x=1极大.

凸,凹。X=2为拐点。

(2)a)求的单调区间,凹凸区间和拐点。

b)已知直角三角形的斜边长为,当两条直角边长为何值时,其周长最大?(05-06)

答案:

单调区间:x<0,单调减,单调增

凹凸区间:为拐点,

:凸;;凹,:凸

 

(3)绘出函数的图形。

略

(4)求函数的凹凸区间与拐点。

答案:

拐点

:凸:凹:凸:凹

 

三、证明:

说明:证明题主要出现在第三章的微分中值定理以及定积分部分。

 

*1. (不等式)试证:当时,有成立.

提示:在利用增函数。

**2.(不等式)证明:

提示:令利用函数的凹性。

    

**3.(导数中值)设在上连续,且

证明:

1)存在使

2).存在使得 (05-06)

(提示:1)令

2)先对f(x)用中值定理得存在使得然后对用介值定理。)

 

**4. (中值,定积分)设函数与在闭区间上连续,证明:至少存在一点,使得:

. (08-09)

提示:令,然后在上用罗尔定理即可。

 

***5.(根的存在及个数)证明方程有且仅有三个实根.

提示:易知有两个实根x=0,1.在[2,又可以据介值定理找到一个实根。最后用反证法可以证明仅有三个实根。逐一用罗尔定理,可以证明如有四个根,那么其三阶导必有一个值为零……

 

**6.(定积分)f(x)为[a,b]上的单调增加的连续函数,求证:

提示:不等式等价于

即:

对令,则此式成为

对令,则此式成为

故(注意:T-a=b-T):

。。。

 

**7.(定积分)设在上连续,是偶函数,满足条件(为常数)

(1)证明: 

(2)计算 (06-07)

提示:积分区间对半,换元。

(2)令

答案:原式==  

 

*8. 设在上连续,在内可导,且,证明:存在,使 (00-01)

   提示:利用积分中值定理在[2/3,1]找到一点的值为f(0)。

 

9. 设函数在上连续,单调不减且,试证:函数

在上连续,且单调不减。(其中)(02-03)

提示:要证明x=0右连续。同时:x>0时

据积分中值定理:

据f(x)单调不减立即可得:

 

四、应用题

   应用题大部分在于定积分微元法的几何应用。有一部分是极值问题。

*1. 求由抛物线和所围成的图形的面积,并求此图形绕x轴旋转所成的旋转体的体积。(05-06)

答案:面积:   

体积:

**2.求由以及所围成的平面图形的面积,又当k为何值时该面积最小?(04-05)

答案:面积:

得k=时面积最小   

 

*3. 求由曲线y=x3与直线y=-x+2,x=0围成的平面图形面积.

答案:5/4  

 

**4.一根弹簧按阿基米德螺线盘绕,共10圈,每圈间隔10mm,求弹簧全长。

答案:

 

**5. 在半径为r的半圆内,作一个内接梯形,其底为半圆的直径,其他三边为半圆的弦.问怎样作法梯形面积最大?

答:设高为h。面积S=

  得

时面积最大。

 

**6. 从直径为d的圆形树干中切出横断面为矩形的梁,此矩形的底等于b,高为h,若梁的强度与成正比,问梁的横断面尺寸如何,其强度最大?

答:设强度为Q。而

故,

b=时强度最大。

 

**7. 要制造一个无盖的圆柱形桶,体积为。问底半径和等于多少时,才能使表面积最小?(06-07)

答:

表面积:

令其为零,得

说明:后面标注的如(06-07)表示式取自06-07年度本校的试题。

打*号的表示难度,一个*表示较为简单的基本题,两个*表示难度中等,三个*表示较难。