高等数学(二)命题预测试卷(二)
一、选择题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分。在每个小题给出的选
项中,只有一项是符合题目要求的,把所选项前的字母填在题后的括号内) 1.下列函数中,当x1时,与无穷小量(1x)相比是高阶无穷小的是( )
A.ln(3x) B.x32x2x C.cos(x1) D.x21 2.曲线y3x31在(1,)内是( ) xA.处处单调减小 B.处处单调增加 C.具有最大值 D.具有最小值 3.设f(x)是可导函数,且limf(x02h)f(x0)1,则f(x0)为( )
hx0A.1 B.0 C.2 D.
1 211x4.若f(),则f(x)dx为( )
0xx11A. B.1ln2
2C.1 D.ln2 5.设uxyz,u等于( ) xA.zxyz B.xyz1 C.yz1 D.yz
二、填空题:本大题共10个小题,10个空,每空4分,共40分,把答案填在
题中横线上。 6.设zexyyx2,则
zy(1,2)= .
7.设f(x)exlnx,则f(3) . 8.f(x)x1,则f() . 1xx9.设二重积分的积分区域D是1x2y24,则dxdy .
D1x)= .
x2x111.函数f(x)(exex)的极小值点为 .
210.lim(1x2ax43,则a . 12.若limx1x113.曲线yarctanx在横坐标为1点处的切线方程为 . 14.函数ysintdt在x01x22处的导数值为 .
xsin2xdx . 15.11cos2x三、解答题:本大题共13小题,共90分,解答应写出推理、演算步骤。 16.(本题满分6分)
1arctan x0求函数f(x)的间断点. x x00
17.(本题满分6分)
计算lim
18.(本题满分6分)
1x计算limlnarcsinx(1x).
x0xx12x12x.
19.(本题满分6分)
1x x0设函数f(x)xe ,求f(x). 1x0ln(1x)
20.(本题满分6分)
求函数ysin(xy)的二阶导数.
21.(本题满分6分)
求曲线f(x)x42x3的极值点.
22.(本题满分6分)
x3dx. 计算2x1
23.(本题满分6分)
若f(x)的一个原函数为xlnx,求xf(x)dx.
24.(本题满分6分)
已知
25.(本题满分6分)
求函数f(x,y)y3x26x12y5的极值.
26.(本题满分10分)
求(x2y)dxdy,其中D是由曲线yx2与xy2所围成的平面区域.
Dk1,求常数k的值. dx1x220
27.(本题满分10分)
设f(x)xf(x)dx,且常数a1,求证:02aa0a3f(x)dx.
3(a1)
28.(本题满分10分)
求函数ylnx的单调区间、极值、此函数曲线的凹凸区间、拐点以及渐近x线并作出函数的图形.
参
一、选择题
1.B 2.B 3.D 4.D 5.D 二、填空题
16.2e21 7.e3
318. 9.3
x110.e12 11.x0
12.5 13.y14.sin三、解答题
41(x1) 224 15.0
16.解 这是一个分段函数,f(x)在点x0的左极限和右极限都存在.
1 limf(x)limarctan
x0x0x21 limf(x)limarctan
x0x0x2 limf(x)limf(x)
x0x0 故当x0时,f(x)的极限不存在,点x0是f(x)的第一类间断点.
17.解 原式=limxx12x121limxx11212xx. 21222x18.解 设f(x)arcsinx(1x).
由于x0是初等函数lnf(x)的可去间断点,
1x 故 limlnf(x)lnlimf(x)lnlimarcsinx(1x)
x0x0x01 lnlimarcsinxlim(1x)x
x0x01x ln(0e)lne1.
19.解 首先在x0时,分别求出函数各表达式的导数,即 当x0时,f(x)(xe)e1x1xxe1x112ex(1)
xx11 当1x0时,f(x)ln(x1).
x1 然后分别求出在x0处函数的左导数和右导数,即
(0)lim f x011 x11x1(0)lime(1)0 f x0x(0)f (0),函数在x0处不可导. 从而f 11ex(1) x0x 所以f(x) 1 x0x120.解 ysin(xy)
ycos(xy)(1y)cos(xy)ycos(xy) ① ysin(xy)(1y)ycos(xy)ysin(xy)(1y) 1cos(xy)ysin(xy)(1y)2
sin(xy)(1y)2 y ②
1cos(xy) 又由①解得ycos(xy)
1cos(xy)2cos(xy)cos(xy)11cos(xy) 代入②得y1cos(xy) sin(xy) 31cos(xy)321.解 先出求f(x)的一阶导数:f(x)4x36x24x2(x)
233 令f(x)0 即4x2(x)0 解得驻点为x10,x2.
22 再求出f(x)的二阶导数f(x)12x212x12x(x1).
33327时,f()90,故f()是极小值. 222163 当x10时,f(0)0,在(,0)内,f(x)0,在(0,)内f(x)0
当x2 22.解 23.解 24.解 2故 x10不是极值点.
总之 曲线f(x)x42x2只有极小值点x32. x3x3xxx(x21)x21x21xx21xxx21 x3x21dx(xxxx21)dxxdxx21dx 122x212d(x1)x112x212ln(x21)C 由题设知f(x)(xlnx)lnxx(lnx)lnx1 故xf(x)dxx(lnx1)dx xlnxdxxdx
lnx112dx22x2
12lnxx2x2d(lnx)12x2
1lnxx212x21xdx12x22
12x2lnx12xdx12x2
12x2lnx14x2C.
0k1x2dxk0101x2dxkalim1a1x2dx klimarctanx0aakalim(arctana)k2
k1 dx1x2211 故 k 解得k.
22 又 025.解
ff2x6,3y212 xy2x60 解方程组得驻点A0(3,2),B0(3,2)
26.解
27.证 3y2120又 Af xx2,Bf xy0,Cf yy6y 对于驻点A0:A2,B0,C6y2xy312,故BAC2402 驻点A0不是极值点.
对于驻点B0:A2,B0,C6yx312
y2故 B2AC240,又A20.
函数f(x,y)在B0(3,2)点取得极大值 f(3,2)(2)391824530
由yx2与xy2得两曲线的交点为O(0,0)与A(1,1) xy2(y0)的反函数为yx.
(x2y)dxdy1x112x0dxx2(x2y)dy0(x2yD2y)x2dx
150(x21x)(x41x4)22dx7 (213337x24x210x5)10140 af(x)dxaa00x2f(x)dx0dx a2aa0xdx00f(x)dxdx 13x3aaa00f(x)dx0dx
aa3af(x)dx 03 f(x)dxa0aa0a3f(x)dx
3于是a0a3f(x)dx.
3(a1)28.解 (1)先求函数的定义域为(0,). (2)求y和驻点:y1lnx,令y0得驻点xe. 2x (3)由y的符号确定函数的单调增减区间及极值. 当0xe时,y1lnx0,所以y单调增加; 2x 当xe时,y0,所以y单调减少.
1 由极值的第一充分条件可知yxe为极大值.
e (4)求y并确定y的符号:
2lnx3 y,令y0得xe2. 3x3 当0xe时,y0,曲线y为凸的; 当xe时,y0,曲线y为凹的.
3 根据拐点的充分条件可知点(e,e2)为拐点.
23233232这里的y和y的计算是本题的关键,读者在计算时一定要认真、仔细。 另外建议读者用列表法来分析求解更为简捷,现列表如下:
x (0,e) e (e,e) 32e 32(e,) 32y y + 0 - - - 0 - + 就表上所给的y和y符号,可得到:
lnx的单调增加区间为(0,e); xlnx 函数y的单调减少区间为(e,);
xlnx1 函数y的极大值为y(e);
xe 函数ylnx 函数y的凸区间为(0,e2);
xlnx 函数y的凹区间为(e2,);
x32lnx2 函数y的拐点为(e,e).
2x3333lnxlnx0,lim
xxx0xlnx 所以曲线y有
x (5)因为lim 水平渐近线y0 铅垂渐近线x0
(6)根据上述的函数特性作出函数图形如下图.