1sinx?1?sinx(cos?cos2x2?sin2x2x2)2=
(6)
lim(sinx???x2lim(1?sinx?1)x??sin?e?1.
0?2x?1?sinxx)?lim2sinx???x?1?2xxcosx?1?2x,
sinx?1?2x?0,故
其中|2coslim(sinx???x?1?2|?2,即2cos.
x?1?2是有界量,limx???x1?sin?)x0?
(7)因为1?(1?
1112?13?....?1n11n1)?nn,又limnn??n?1,所以lim(1?n??12?13?....?1n1)n?1.
(8)因为lim(x?0?2?ex4?sinx|x|sinx|x|)?lim?(x?02?ex4?sinxxsinxx)?2?1?1,
11?ex11?ex1x?0lim?(2?ex4?)?lim?(x?02?ex4?所以,)?0?1?1,lim(x?02?ex4?sinx|x| )?1.
1?ex1?ex1?ex
(9)lim(1?n??x)(1?x)...(1?x22n)?lim(1?x)(1?x)(1?x)...(1?x1?x1?x2n?122n)
n???limsinx3n??1?x?11?x3(|x|?1).
sinx(10)limln(e?1?cosx)?sinx3x?0arctan(41?cosx)?limln(esinx?1?cosx)?lne3 1?cosxesinxx?041?cosx3ln(1??limx?01?cosxesinx3)?limx?0431?cosx431?cosx?14lim1esinxx?0?14 .
4.已知函数
f(x)?limxn2nn??2?x,试确定f(x)的间断点及其类型.
解:因为
f(x)?limxn2nn???2?x?0,|x|?1?0,0?|x|?1????1,
,x?1?3???不存在,x=-1所以limx?1?f(x)?lim?f(x)?0?f(1)x?1,
x??1lim?f(x)?lim?f(x)?0,f(?1)不存在,
x??1因此,x??1均为可去间断点。
26
5.设函数
?ax2?bx,x?1,?f(x)??3, x?1,求a,b?2a?bx, x?1.?2使f(x)在x?1处连续.
解: 因为limx?1?f(x)?lim?(ax?bx)?a?b,lim?f(x)?lim?(2a?bx)?2a?bx?1
x?1x?1?a?b?2a?b,解得a?2f(1)?3,要使f(x)在x?1处连续,则?a?b?3?,b?1.
6.求证方程x?1?sinx?0在区间(?证明:令
ππ,)22上至少有一个根.
上连续,又f(?π2)??π2?0?ππ?f(x)?x?1?sinx,显然f(x)在??,??22?,
ππf()??2?022x?1?sinx?0,由零点定理可知,
??ππ?,?22??ππ?f(x)在??,??22?内至少有一个零点?,即方程
在??内至少有一个根.
12axn
7.设a?0,任取x1?0,令xn?1求极限limxn. n??证明:首先证明?xn?是单调的,(1)若
xn?1?12(xn?axnaxn)?12(xn?xn2?(xn?)(其中n?1,2,?).证明数列{xn}收敛.并
xn?a,则
axnxn2)?xn,即?xn?单调递增有上界。(2)若xn?,则
xn?1?12(xn?)?12(xn?xn)?xn,即
(2)知数列?xn?有极限存在;令limxn?xn?单调递减有上界,综(1)n??A?12(A?aA),解之得A??A,则
a或A??a(舍去),即limxnn???a.
8.成本—效益模型 从某工厂的污水池清除污染物的百分比p与费用c是由下列模型给出:
p(c)?100c8000?c.
如果费用c允许无限增长,试求出可被清除污染物的百分比.实际上,可以完全清除污染吗?
27
解:limc??p(c)?lim100c8000?cc???100所以如果费用C允许无限增长,可被清除污染
物的百分比为100%,实际上是不可能完全清除污染的.
第一章习题答案
习 题 1-1 1.(1)(2)(3)(4)1?x?2;x??2且x??1;?1?x?2;???x???且x??1,0,1;(5)R;(6)x?3且x?0.
2.函数f(x2)的定义域为[?1,1];函数f(sinx)的定义域为[2k?,(2k?1)?];函 数f(x?a)的定义域为[?a,?a?1];函数f(x?a)?f(x?a)的定义域为:(1)若
a?12;(2)若a?,x?[a,1?a]3.4.
f(2a)?12a212,x?12;(3)若a?12,x??.
,
a?1,?0, f(1)??2,0?a?1.??1,x?0,?2,|x|?1,??f(g(x))??0,x?0,g(f(x))??1,|x|?1,.
?1/2,|x|?1.??1,x?0;??6.(1)不是;(2)是;(3)不是;(4)不是.
7.(1)当x?(0,??),函数是单调增加的;(2)当x?(??,1),函数是单调减少的. 8.(1)奇函数;(2)偶函数;(3)既非奇函数又非偶函数;(4)偶函数. 11.(1)周期函数,周期为π;(2)周期函数,周期为2;
(3)不是周期函数;(4)周期函数,周期为π. 12.(1)
(2)(3)(4)
ffff?1(x)?log3(x)?(x)?(x)?x?1x?1?(dx?b)cx?a1212x,x?(??,0)?(1,??); ,(ad?x?bc);
?1(10?10arccos2),(x?R);
?1x3,(0?x?3).
f(?1)?1.
13.(1)y?f(x)?ex+1,f(0)?e,f(2)?e5;
(2)y?f(x)?(ex?1?1)2?1,f(1)?e4?2e2?2,14. h?15.
Vπr2,V?[0,πrH].
20?x?4.5,?0.64x,f(x)???4.5?0.64?(x?4.5)?3.2,x?4.5.f(3.5)?2.24元;f(4.5)?2.88元;
f(5.5)?6.08元.
习 题 1-2
28
1.|a1?n??23|?112;
|a10?23|?193;|a100?23|?1903.
5.limxn?0.
习 题 1-3 1.??0.004.提示:因为x?1,所以不妨设|x?1|?1.
22.X?7003.
习 题 1-4
2.函数y?xsinx在(0,??)内无界,但当x?
习 题 1-5
1123??时,此函数不是无穷大.
1.(1)0;(2)1;(3);(4);(5)?;(6)?3;(7)
3212;(8)2;
(9)3x2;(10)?2;(11)1;(12)0;(13)6(16)?. 2.a?1. 3.因为
f(1)?0,f(1)???,即f(1)?f(1)????2;(14)??;(15)?;
,所以,当x?1时,函数
x?1x?121ex?1的极限不存在.
4.a?25,b?10. 5.(1)0;(2)0;(3)0;(4)0.
6.f(0?)?5,f(0?)?5,因为f(0?)?f(0?),所以,lim
习 题 1-6
1.(1)e;(2)e;(3)e2;(4)e10.
2?11x?0f(x)?5.
?42.(1)1;(2);(3)0;(4)0;(5)1;(6)x.
32
习 题 1-7
1. 3x2?2x3. 3.(1)
nm3;(2);(3);(4);(5);(6)62321111272;(7);(8).
2534
(9)(ab)2. 4.a??4.
习 题 1-8 1.(1)f(x)在(??,?1)和(?1,??)内连续,x??1为跳跃间断点; (2)f(x)在R上处处不连续. 2.(1)f(x)在(??,0)和(0,??)内连续,x?0为跳跃间断点; (2)f(x)在R上是连续的;
(3)f(x)在(??,1),(1,2)和(2,??)内连续,x?1为可去间断点,若令
29
f(1)??2,则f(x)在x?1处连续,x?2
为第二类间断点;
(4)f(x)在(??,0)和(0,??)内连续,x?0为第二类间断点;
(5)f(x)在(??,?1),(?1,0),(0,1)和(1,??)内连续,x??1是第二类间断
f(1)?12点;x?0是跳跃间断点;x?1是可去间断点,若令续. (6)
3.(1)
f(x)在(??,3)和[3,??)?1,??1f(x)??,?2??0,0?x?1,,则f(x)在x?1处连
内连续,x?3为跳跃间断点.
x?1,x?1为跳跃间断点; x?1.(2)
|x|?1,?x,?f(x)??0,|x|?1,x?1和x??1为跳跃间断点.
??x,|x|?1.?4.a?2.
5.a?3,b为任意实数. 6.(1)
(2)(3)
f(x)?cot(πx)?cotπx;
?1,x?Q, f(x)??c?1,x?Q;??x,x?Q, f(x)??c??x,x?Q.
习 题 1-9 1.(1)f(x)在R上是连续的;
(2)f(x)在(??,3)和(3,??)内连续,x?3为可去间断点; (3)f(x)在[?4,3]上连续.
2.(1)1;(2);(3);(4)e;(5)e;(6)e;(7);(8)e2;
?422π611?1π2(9) ?2. 3.A.
5.a?ln2.
习 题 1-10 3.提示:证明
4.提示:m?f(x)在[a,b]上连续.
n?Mf(x1)?f(x2)???f(xn),其中m、M分别为
f(x)在[x1,xn]
上的最小值和最大值.
复习题A
1.
f[g(x)]?(1?x)22x?4x?213?x2,D?{x|x??2?222且x??1};
3g[f(x)]?,D?{x|x??且x??}.
30
2.
???(x?1),??1f(x)??0,??x?1,x??1,x?0,x?1.
3.(1)A;(2)D;(3)D;(4)D;(5)C.
4.(1)3π;(2)8;(3)π;(4)2;(5)0;(6)2;(7)1;(8)1;(9)
7334e2a;
(10)e2. 6.a??4,b?0. 7.c??1,a?2d?01,b,d为任意实数.
?08.提示:用数学归纳法证明?xn?单调递增,且xn9.当a?3,b?ln3时,
f(x)处处连续.
.
10.(1)x?0为跳跃间断点;
(2)x?0,x?nπ?π2(n?0,?1,?2,?)为可去间断点:x?nπ(n?0,?1,?2,?)为
无穷间断点;
(3)x?0为跳跃间断点.
复习题B 1.(1)D;(2)C;(3)B;(4)B;(5)C;(6)D.
2.(1)[1,(2)1;(3)a?1,b为任意实数;(4)??);
92;(5)0,0;(6)
必要,充分,必要,充要.
3.(1)(9)
11?x22;(2)4;(3)314abc;(4)e2;(5)1;(6)0;(7)1;(8)1;
;(10).
4.间断点为x??1和x?1,均属于可去间断点. 5.a?2,7.limxnx??b?1. ?a.
8.100%,实际上是不可能完全清除污染的. 9.y?2x?1.
31