1、考研数学三(微积分)模拟试卷 192 及答案解析(总分:54.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:5,分数:10.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_2.设函数 f(x)连续,且 f(0)0,则存在 0 使得( )(分数:2.00)A.对任意的 x(0,)有 f(x)f(0)B.对任意的 x(0,)有 f(x)f(0)C.当 x(0,)时,f(x)为单调增函数D.当 x(0,)时,f(x)是单调减函数3.28设 f(x)在 x=a 的邻域内有定义,且 f + (a)与 f (a)都存在,则( )(分数:2.00)A.f(x)在 x
2、=a 处不连续B.f(x)在 x=a 处连续C.f(x)在 x=a 处可导D.f(x)在 x=a 处连续可导4.曲线 (分数:2.00)A.0 条B.1 条C.2 条D.3 条5.设 y(x)是微分方程 y+(x1)y+x 2 y=e x 满足初始条件 y(0)=0,y(0)=1 的解,则 (分数:2.00)A.等于 1B.等于 2C.等于 0D.不存在二、填空题(总题数:7,分数:14.00)6.= 1 (分数:2.00)填空项 1:_7.= 1 (分数:2.00)填空项 1:_8.设 F(x)= 0 x (x 2 t 2 )f(t)dt,其中 f(x)在 x=0 处连续,且当 x0 时,F
3、(x)x 2 ,则 f0)= 1(分数:2.00)填空项 1:_9.= 1 (分数:2.00)填空项 1:_10.在区间1,1上的最大值为 1 (分数:2.00)填空项 1:_11.设 f(u,v)一阶连续可偏导,f(tx,ty)=t 3 f(x,y),且 f x (1,2)=1,f y (1,2)=4,则 f(1,2) 1(分数:2.00)填空项 1:_12.设 (分数:2.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:15,分数:30.00)13.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。_14.设 f(x)在1,+)内可导,f(x)0 且 =a0,令 a n = 1 n f(x)dx证明:
4、a n 收敛且 0 (分数:2.00)_15.求极限 (分数:2.00)_16.求 f(x)的间断点并分类 (分数:2.00)_17.设 f(x)Ca,b,在(a,b)内可导,f(a)=f(b)=1证明:存在 ,(a,b),使得 2e 2 =(e a +e b )f()+f()(分数:2.00)_18.设 f(x)在0,1上二阶可导,且 f(0)=f(0)=f(1)=f(1)=0证明:方程 f(x)f(x)=0 在(0,1)内有根(分数:2.00)_19.设 f(x)二阶连续可导,且 f(x)0,又 f(x+h)=f(x)+f(x+h)h(001)证明: (分数:2.00)_20.设 F(x)
5、为 f(x)的原函数,且当 x0 时,f(x)F(x)= (分数:2.00)_21.设 f(x)在(,+)上有定义,且对任意的 x,y(,+)有f(x)f(y)xy证明: a b f(x)dx(ba)f(a) (分数:2.00)_设 u=u(x,y,z)连续可偏导,令 (分数:4.00)(1).若 (分数:2.00)_(2).若 (分数:2.00)_22.设 且 D:x 2 +y 2 2x,求 (分数:2.00)_23.证明:用二重积分证明 (分数:2.00)_24.求幂级数 (分数:2.00)_25.设 u 0 0,且 (分数:2.00)_26.飞机在机场开始滑行着陆,在着陆时刻已失去垂直速
6、度,水平速度为 v 0 (ms),飞机与地面的摩擦系数为 ,且飞机运动时所受空气的阻力与速度的平方成正比,在水平方向的比例系数为 k x (kg.s 2 m 2 ),在垂直方向的比例系数为 k y (kg.s 2 m 2 )设飞机的质量为 m(kg),求飞机从着陆到停止所需要的时间(分数:2.00)_考研数学三(微积分)模拟试卷 192 答案解析(总分:54.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:5,分数:10.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_解析:2.设函数 f(x)连续,且 f(0)0,则存在 0 使得( )(分数:2.00
7、)A.对任意的 x(0,)有 f(x)f(0) B.对任意的 x(0,)有 f(x)f(0)C.当 x(0,)时,f(x)为单调增函数D.当 x(0,)时,f(x)是单调减函数解析:解析:因为 f(0)0,所以 根据极限的保号性,存在 0,当 x(0,)时,有3.28设 f(x)在 x=a 的邻域内有定义,且 f + (a)与 f (a)都存在,则( )(分数:2.00)A.f(x)在 x=a 处不连续B.f(x)在 x=a 处连续 C.f(x)在 x=a 处可导D.f(x)在 x=a 处连续可导解析:解析:因为 f + (a)存在,所以 4.曲线 (分数:2.00)A.0 条B.1 条C.2
8、 条D.3 条 解析:解析:因为 无水平渐近线; 由 有两条铅直渐近线; 由5.设 y(x)是微分方程 y+(x1)y+x 2 y=e x 满足初始条件 y(0)=0,y(0)=1 的解,则 (分数:2.00)A.等于 1 B.等于 2C.等于 0D.不存在解析:解析:微分方程 y+(x1)y+x 2 y=e x 中,令 x=0,则 y(0)=2,于是 二、填空题(总题数:7,分数:14.00)6.= 1 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析: 0 x sin(xt) 2 dt x 0 sinu 2 (du)=sinu 2 du,则 7.= 1 (分数:2.0
9、0)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:8.设 F(x)= 0 x (x 2 t 2 )f(t)dt,其中 f(x)在 x=0 处连续,且当 x0 时,F(x)x 2 ,则 f0)= 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:F(x)=x 2 0 x f(t)dt 0 x t 2 f(t)dt,F(x)=2x 0 x f(t)dt, 因为当 x0时,F(x)x 2 ,所以 9.= 1 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:10.在区间1,1上的最大值为 1 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案
10、:ln3)解析:解析:令 时,I(x)0,当 为 I(x)在1,1上的最小值点,又11.设 f(u,v)一阶连续可偏导,f(tx,ty)=t 3 f(x,y),且 f x (1,2)=1,f y (1,2)=4,则 f(1,2) 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:3)解析:解析:f(tx,ty)=t 3 f(x,y)两边对 t 求导数得 xf x (6tx,ty)+yf y (tx,ty)=3t 2 f(x,y),取 t=1,x=1,y=2 得 f x (1,2)+2f y (1,2)=3f(1,2),故 f(1,2)=3.12.设 (分数:2.00)填空项 1:_ (
11、正确答案:正确答案:2)解析:解析: 0 f(x)dx= 0 dx 0 x 三、解答题(总题数:15,分数:30.00)13.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。_解析:14.设 f(x)在1,+)内可导,f(x)0 且 =a0,令 a n = 1 n f(x)dx证明:a n 收敛且 0 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为 f(x)0,所以 f(x)单调减少又因为 a n+1 a n =f(n+1) n n+1 f(x)dx=f(n+1)f()0(n,n+1)所以a n 单调减少因为 a n = f(k)f(x)dx+f(n),而 k k+1 f(k)f(x)dx0(k
12、=1,2,n1)且 所以存在 X0,当 xX 时,f(x)0由f(x)单调递减得 f(x)0(x1,+),故 a n f(n)0,所以 存在由 a n =f(1)+f(2) 1 2 f(x)dx+f(n) n1 n f(x)dx,而 f(k) k1 k f(x)dx0(k=2,3,n),所以 a n f(1),从而 0 )解析:15.求极限 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:16.求 f(x)的间断点并分类 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:x=k(k=0,1,2,)及 x=1 为 f(x)的间断点 因为 f(00)f(0+0),所以=0 为跳跃间断点; 由 得 x=
13、02 为可去间断点; 当 x=k(k=1,3,4,)时, 由得 x=k(k=1,3,4,)为第二类间断点; 由 )解析:17.设 f(x)Ca,b,在(a,b)内可导,f(a)=f(b)=1证明:存在 ,(a,b),使得 2e 2 =(e a +e b )f()+f()(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 (x)=e x f(x),由微分中值定理,存在 (a,b),使得 再由 f(a)=f(b)=1,得 =e f()+f(), 从而 =(e a +e b )e f()+f(), 令 (x)=e 2x ,由微分中值定理,存在 (a,b),使得 )解析:18.设 f(x)在0,1上二阶可导
14、,且 f(0)=f(0)=f(1)=f(1)=0证明:方程 f(x)f(x)=0 在(0,1)内有根(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 (x)=e x f(x)+f(x) 因为 (0)=(1)=0,所以由罗尔定理,存在c(0,1)使得 (c)=0, 而 (x)=e x f(x)一 f(x)且 e x 0,所以方程 f(c)f(c)=0 在(0,1)内有根)解析:19.设 f(x)二阶连续可导,且 f(x)0,又 f(x+h)=f(x)+f(x+h)h(001)证明: (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由泰勒公式得 f(x+h)=f(x)+f(x)h+ 其中 介于 x 与 x+
15、h 之间由已知条件得 两边同除以 h,得 )解析:20.设 F(x)为 f(x)的原函数,且当 x0 时,f(x)F(x)= (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:两边积分得 由 F(0)=1,F(x)0,得 )解析:21.设 f(x)在(,+)上有定义,且对任意的 x,y(,+)有f(x)f(y)xy证明: a b f(x)dx(ba)f(a) (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为(ba)f(a)= a b f(a)dx 所以 a b f(x)dx(ba)f(a)= a b f(x)f(a)dx a b f(x)f(a)dx a b (xa)dx= )解析:设 u=u(x,y,
16、z)连续可偏导,令 (分数:4.00)(1).若 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为 )解析:(2).若 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为 从而 )解析:22.设 且 D:x 2 +y 2 2x,求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 )解析:23.证明:用二重积分证明 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 D 1 =(x,y)x 2 +y 2 R 2 ,x0,y0, S=(z,Y)0zR,0YR, D 2 =(x,y)x 2 +y 2 2R 2 ,x0,Y0 (x,y)=e (x2+y2) , 因为 (x,y)=e (x2+y2) 0 且 D 1
17、D 2 , 于是 令 R+同时注意到 0 R e x2 dx0,根据夹逼定理得 0 + e x2 dx= )解析:24.求幂级数 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: 幂级数 的收敛半径为 当 发散, 所以 幂级数 当发散, 所以 )解析:25.设 u 0 0,且 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:当 q1 时,取 所以存在 N0,当 nN 时, 而 收敛 当 ql时,取 所以存在 N0,当 nN 时, 所以有 )解析:26.飞机在机场开始滑行着陆,在着陆时刻已失去垂直速度,水平速度为 v 0 (ms),飞机与地面的摩擦系数为 ,且飞机运动时所受空气的阻力与速度的平方成正比,在水平方向的比例系数为 k x (kg.s 2 m 2 ),在垂直方向的比例系数为 k y (kg.s 2 m 2 )设飞机的质量为 m(kg),求飞机从着陆到停止所需要的时间(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:水平方向的空气阻力 R x =k x v 2 ,垂直方向的空气阻力 R y =k y v 2 ,摩擦力为 w=(mgR y ),由牛顿第二定律,有 记 B=g,显然 A0,故有 分离变量得 又当 t=0 时, 所以当 v=0 时, )解析: