16 c.
答案:a,d
(0,1) d. 216
(1,1)(8)下列说法正确的是 ( )。
a. 设f(x)在点x0的某邻域内可导,如果f(x)在x0点取得极值,则f'(x0)?0。 b. 设f(x)在x0点二阶可导,且f'(x0)?0,f''(x0)?0,则驻点x0一定是极值点。 c. 设f(x)在x0点二阶可导,f'(x0)?0,f''(x0)?0,则驻点x0一定不是极值点。 d. 设f(x)在x0点不可导,则x0一定不是极值点。 答案:a,b 3.证明下列各题
(1)若f'(x)在[a,b]上连续,则存在两个常数m、M,对满足a?x1?x2?b的任意两点x1、x2,证明恒有
m(x2?x1)?f(x2)?f(x1)?M(x2?x1)
?arcsinx?arccosx?(?1?x?12(2)证明)
证明(1)因为f?(x)在[a,b]上连续对满足a?x1?x2?b的任意两点x1,x2,f(x)在[x1,x2]上连续,在(x1,x2)上可导,故由拉格朗日定理知存在??(x1,x2),使得
f?(?)?f(x2)?f(x1)x2?x1又因为
f'(x)在[a,b]上连续,所以由最大、最小值定理知存在两个常数m、M,使得m?f?(?)?M,故有
m?f(x2)?f(x1)x2?x1?M,
即m(x2?x1)?f(x2)?f(x1)?M(x2?x1)
(2)证明令f(x)?arcsinx?arccosx,x?[?1,1],
f?(x)?11?x2?11?x2?0因为
,x?(?1,1),
f(0)??2所以f(x)?c,x?(?1,1),又因为所以
arcsinx?arccosx?,f(?)??2,
?2(?1?x?1)。
2x2x2x2x4.下列运算是否正确,若认为不正确指出错处
lime?ee?exx?x?x(1)
x????limee?x?x(e(e2x2x?1)?1)x????lim(e(e?1)'?1)'x????lim2e2ex????1
limx?sinxx?sinx(2)
x???lim(x?sinx)'(x?sinx)'?limx???lim1?cosx1?cosx
x???lim(1?cosx)'(1?cosx)'sinx?sinxx??x????1
31
解(1)正确;(2)错误,
2sin2x2x2lim1?cosx=原式=
x??1?cosxlimx??2cos2lim=
x??tg2x2?0。
5.求下列极限
limx?ax?asinaxnmmn(1)
x?a(a?0,m,n为常数)
(3)x??tg5x
limxe1nax(2)x?0sinbxlim?lim(b?0)limsin3x
ln(sinax)ln(sinbx)
(4)
x?0
(5)
x???(a?0,n?0)1
(6)
limlnx?ln(1?x)x?1(7)x?0xlim(?)xe?1
(8)x????lim(2arctgx)x
m?1n?1解(1)原式=x?anxlimlimmxm=naam?n;
acosax(2)原式=x?0bcosbx=b;
2(3)原式=x??5sec5x=x??5lim3cos3xlim3cos3xcos5x??235 ;
cosaxx?0lim?sinaxcosbxsinbxablim?asinbxalim?bcosbxacosax=1 ;
(4)原式===x?0bsinax=bx?0(5)原式=
limx???nxaen?1ax=
limx???n(n?1)xae2axn?1???n!aenax?0;
?1ln(1?x)lim(6)原式=
limx?1x1lnxe?1?xx?1=lim1?xln211xlnx?2.limlimx?1xlnx1?x=x?1=
e?1e?1?xeln(2arctgx)1xlimx???2x?x2lnx?11x=0; 1?12;
limx(7)原式=
x?0x(e?1)=
xx?0xx=x?0e?e?xe212limexxxx=x?02?xlim12?1?x(8)原式=
limx???4exln(2?arctgx)limx??????1x2arctgxlim?x221=e=ex=ex???1?xarctgx=e?2?.
6.求下列函数的单调区间 (1)y?x?2x?5 (3)y?2x?lnx
22
(2)y?x?e
1?x)
2(4)y?ln(x?32
3解(1)令y??4x?4x?4x(x?1)(x?1)?0,解得x1??1,x2?0,x3?1
x -?,(0,1) (1,+?) (?1)0) (?1,+ - + ?_ y 递减
递增 递减 递增 增区间(?1,0)?(1,??),减区间(??,?1)?(0,1) (2)令y??1?e x y? (-?,0) (0,+?) x?0,解得x?0,
+ 递增 - 递减 y
增区间(??,0),减区间(0,??)
y??4x?1x?4x?1x122(3)令
?0,解得
1x1??12,x2?12
,(-?,?x 12 ()?,01) ?_ + 递增 (0,2) - 递减 (-?,?1(2,+?) + 递增 1)(0,)2; 2、
y 递减 ?12,0(1增区间(
)、2,??)?12,减区间
11?y??12(1?x)1?x22x(4)令7.证明不等式
tg?x?xx?2=1?x2?0,所以增区间为(??,??)
x3(1)3x?(0,?3
x?0)(2)1?x?ln(1?x)?x ,x?(0,证明(1)令f(x)?f?(x)?11?x22tgx?x?x2x3?3)3,则
f(x)?0,x?(0,?1?x?x?21?x2?0?,故f(x)单调增,而f(0)?0,从而
)3,
即
tg?x?x33x?(0,?)3
33
(2)令f(x)?ln(1?x)?xln1(?x)?x1?x,则
f?(x)?11?x1?1?x?x(1?x)?1?22?x(1?x)2?0,x?0,故有
1?x,令g(x)?ln(1?x)?x,则
x?ln(1?x)?xg?(x)??x1?x1?x?0,x?0故有ln(1?x)?x 从而有1?x8.求下列函数的极值 (1)y?2x?3x (3)y?x?1?x
32x?0
(2)y?xe2?x
?x(4)y?(x?1)e
2解(1)令y??6x?6x?6x(x?1)?0,解得x1?0,x2?1
( ??,0) 0 ?(0,1) 1 0 - 单0 极小值(1,??) + + 单增 单增 极大值f(0)?0 减 f(1)??1 故,极大值y(0)?0,极小值y(1)??1
(2)令y??2xe- ?x?xe2?x?xe?x(2?x)?0,解得x1?0,x2?2
( ??,0) 0 ?(0,2) 2 0 + 单增 0 极小e(2,??) - 值42单减 极小值f(0)?0 4单减 f(2)? 故,极大值
y??1?y(2)?2e,极小值y(0)?0
123(3)令
(1?x)34 ?12(?1)?1?3121?x?0,解得
x?34,x?(??,1]
(??, 4 )?+ 0 (4,1] - 单增 极大值单减 35f()?44 35y()?4 故,极大值4(4)令y??e?x?(x?1)e?x(?1)?0,得 x?0
x (??,0)0 y?
(0,??) + 0 - 34
y 单增 极大值单减 f(0)?1 故,极大值y(0)?1
9.下列函数在给定区间的最大值,最小值 (1)y?x?2x?5(2)y?x?2?x42x?[?2,2] x?[0,4]
(3)
y?sin2x?x5?4xx?[???,]22
(4)y?x?[?1,1]
3?y?4x?4x?4x(x?1)(x?1)?0,解得x1??1,x2?0,x3?1 解(1)令
又f(?2)?13,f(?1)?4,f(0)?5,f(1)?4,f(2)?13 故最大值y?13,最小值y?4
y??1?2?12x?12?1?1x?0(2)令
y?8,最小值y?0
,x?0为可能极值点,又f(0)?0,f(4)?8,故最大值
(3)令y??2cos2x?1?0,解得
f(?x1???6,x2??6;
?2又
)??2,f(??6)??32??6,f(?6)?32??6,f(?2)???2,
故最大值
y??2,最小值
y???12?2
y??12(5?4x)?(?4)??25?4x?0(4)令值y?1
,而f(?1)?3,f(1)?1,故最大值y?3,最小
10.下水道的截面是矩形与半圆所构成,当截面积为定值A时,试问矩形的底为多少时,该截面的周长S最短(图4-21)。.
x212xA?2?8xx2解 由题意得
s???2?2h?x,又有
?4A??()?xh2,知
h?,故2AS??x22A??x??4xx令
S???2?1?2Ax2??0x?22A,解得
??4故矩形的底为
x?2??4时,该截面的周长S最短。
11.一炮艇停泊在距海岸(设之为直线)9公里处,派人送信给设在海岸线上距该艇334公里的司令部,若送信人步行的速度为5公里/小时,划船速度为4公里/小时,问他在何处上岸到达司令部的时间最短?
解 设该人在距炮艇正对海岸线处x公里上岸用时最短,则所用时间t为
35