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河南专升本高等数学

2015河南专升本高等数学全卷预览

2015年河南专升本高等数学真题

2015年河南专升本高等数学真题完整试卷,包含 30 道选择题、10 道填空题和 13 道解答题,共 53 题,题目分值合计 150 分。可按目录阅读全卷,展开参考答案解析,或进入对应题目练习。

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53题全卷题目
150分题目分值合计
30题选择题 · 60分
10题填空题 · 20分
13题解答题 · 70分

选择题

30 题 · 共 60 分

第 1 题

高等数学
2 分

已知函数 f(x)=xf(x)=x,则 f(f(1/x))=f(f(1/x))=( )。
A. xx
B. x2x^2
C. 1/x1/x
D. 1/x21/x^2

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参考答案:C

答案:C

先算 f(1/x)=1/xf(1/x)=1/x,再代入外层函数仍得 1/x1/x,选 C。

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第 2 题

高等数学
2 分

已知函数 f(x)=x8−x4f(x)=x^8-x^4,则 f(x)f(x) 是( )。
A. 奇函数
B. 偶函数
C. 非奇非偶函数
D. 无法判断

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参考答案:B

答案:B

f(−x)=(−x)8−(−x)4=x8−x4=f(x)f(-x)=(-x)^8-(-x)^4=x^8-x^4=f(x),所以是偶函数,选 B。

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第 3 题

高等数学
2 分

已知函数 f(x)=x1/2f(x)=x^{1/2},则 f(x)f(x) 的定义域是( )。
A. (0,+∞)(0,+\infty)
B. [0,+∞)[0,+\infty)
C. (−∞,0)(-\infty,0)
D. (−∞,0](-\infty,0]

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参考答案:B

答案:B

实数平方根要求 x≥0x\ge0,故定义域为 [0,+∞)[0,+\infty),选 B。原扫描的 B 项闭区间排版略有破损,按根式定义规范录入。

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第 4 题

高等数学
2 分

已知 lim⁡x→0sin⁡(mx)x=2\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\sin(mx)}x=2,则可确定 mm 的值是( )。
A. 11
B. 22
C. 1/21/2
D. 00

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参考答案:B

答案:B

令x→0x\to0,利用lim⁡u→0sin⁡u/u=1\lim_{u\to0}\sin u/u=1,当m≠0m\ne0时sin⁡(mx)/x=m sin⁡(mx)/(mx)→m\sin(mx)/x=m\,\sin(mx)/(mx)\to m;m=0m=0时极限为0,也与同一结论相符。因此m=2m=2,选B。

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第 5 题

高等数学
2 分

当 x→0x\to0 时,若 2a−cos⁡x∼12x22a-\cos x\sim\dfrac12x^2,则可确定 aa 的值一定是( )。
A. 00
B. 11
C. 1/21/2
D. −1/2-1/2

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参考答案:C

答案:C

将扫描中模糊的关系符号按无穷小等价符号∼\sim处理。由于x→0x\to0时12x2→0\frac12x^2\to0,若2a−cos⁡x∼12x22a-\cos x\sim\frac12x^2,则左侧也必须趋于0,所以2a−1=02a-1=0,得a=12a=\frac12,选C。

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第 6 题

高等数学
2 分

下列有限双侧极限存在的是( )。
A. lim⁡x→0x+1x2\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{x+1}{x^2}
B. lim⁡x→012x−1\displaystyle\lim_{x\to0}\frac1{2^x-1}
C. lim⁡x→01x\displaystyle\lim_{x\to0}\frac1x
D. lim⁡x→0x2+2x2+1\displaystyle\lim_{x\to0}\sqrt{\frac{x^2+2}{x^2+1}}

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参考答案:D

答案:D

题干限定为有限双侧极限。A的函数趋于正无穷;B在左右两侧分别趋于负无穷和正无穷;C左右极限分别为负无穷和正无穷。D在x=0x=0连续,极限为2\sqrt2,故选D。D项分母按本次编辑改为x2+1x^2+1,以形成唯一有限双侧极限。

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第 7 题

高等数学
2 分

已知 f(x)={asin⁡xx,x≠0,1,x=0,f(x)=\begin{cases}a\dfrac{\sin x}{x},&x\ne0,\\1,&x=0,\end{cases},在 x=0x=0 处下列结论正确的是( )。
A. a=1a=1 时 ff 连续
B. a=0a=0 时 ff 连续
C. a=1a=1 时 ff 不连续
D. a=−1a=-1 时 ff 连续

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参考答案:A

答案:A

lim⁡x→0asin⁡x/x=a\lim_{x\to0}a\sin x/x=a,要与 f(0)=1f(0)=1 相等须 a=1a=1,此时连续,选 A。

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第 8 题

高等数学
2 分

极限 lim⁡x→0x−sin⁡xsin⁡3x\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{x-\sin x}{\sin^3x} 的值是( )。
A. 1/61/6
B. 1/31/3
C. 00
D. +∞+\infty

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参考答案:A

答案:A

由 x−sin⁡x∼x3/6x-\sin x\sim x^3/6 且 sin⁡x∼x\sin x\sim x,比值趋于 1/61/6,选 A。

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第 9 题

高等数学
2 分

已知 f(x)=(x−a)g(x)f(x)=(x-a)g(x),其中 gg 在 x=ax=a 处可导,则 f′(a)=f'(a)=( )。
A. 00
B. g′(a)g'(a)
C. g(a)g(a)
D. f(a)f(a)

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参考答案:C

答案:C

差商为 [f(a+h)−f(a)]/h=[hg(a+h)−0]/h=g(a+h)[f(a+h)-f(a)]/h=[h g(a+h)-0]/h=g(a+h),令 h→0h\to0 得 f′(a)=g(a)f'(a)=g(a),选 C。

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第 10 题

高等数学
2 分

曲线 y=x2y=x^2 与 y=x3y=x^3 的切线相互垂直时,自变量 xx 的值应为( )。
A. −1-1
B. −1/63-\sqrt[3]{1/6}
C. −1/6-1/6
D. 1/63\sqrt[3]{1/6}

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参考答案:B

答案:B

两曲线在同一横坐标处的斜率分别为 2x2x 与 3x23x^2。垂直条件为 6x3=−16x^3=-1,故 x=−1/63x=-\sqrt[3]{1/6},选 B。

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第 11 题

高等数学
2 分

已知 f(x)=∣x∣f(x)=|x|,则 ff 在 x=0x=0 处( )。
A. 连续且可导
B. 不连续
C. 连续但不可导
D. 左右导数均不存在

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参考答案:C

答案:C

∣x∣|x| 在原点连续,左导数为 −1-1、右导数为 11,故不可导,选 C。

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第 12 题

高等数学
2 分

f(x)=cos⁡xf(x)=\cos x 在 [0,2π][0,2\pi] 上满足罗尔定理,则开区间内使 f′(ξ)=0f'(\xi)=0 的 ξ\xi 是( )。
A. π/2\pi/2
B. π\pi
C. 00
D. 2π2\pi

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参考答案:B

答案:B

f′(x)=−sin⁡xf'(x)=-\sin x,区间内部唯一零点为 ξ=π\xi=\pi,选 B。

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第 13 题

高等数学
2 分

函数 ff 在 (−δ,δ)(-\delta,\delta) 内连续;当 x∈(−δ,0)x\in(-\delta,0) 时 f′(x)<0f'(x)<0,当 x∈(0,δ)x\in(0,\delta) 时 f′(x)>0f'(x)>0。则( )。
A. f(0)f(0) 是极小值
B. f(0)f(0) 是极大值
C. f(0)f(0) 不是极值
D. f(0)f(0) 是最大值

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参考答案:A

答案:A

函数在零点左侧递减、右侧递增,因此 x=0x=0 为局部极小点,选 A。

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第 14 题

高等数学
2 分

已知在 (a,b)(a,b) 内 f′(x)<0f'(x)<0 且 f′′(x)>0f''(x)>0,则 ff( )。
A. 单调递减且形状为凸
B. 单调递增且形状为凸
C. 单调递减且形状为凹
D. 单调递增且形状为凹

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参考答案:C

答案:C

f′<0f'<0 表示单调递减,按本题选项采用的教材用语,f′′>0f''>0 对应曲线形状为凹,故选 C。

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第 15 题

高等数学
2 分

曲线 y=2+x5y=2+x^5 的拐点是( )。
A. (0,2)(0,2)
B. (1,3)(1,3)
C. (0,0)(0,0)
D. (−1,1)(-1,1)

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参考答案:A

答案:A

y′′=20x3y''=20x^3 在 x=0x=0 两侧变号,且 y(0)=2y(0)=2,故拐点为 (0,2)(0,2),选 A。

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第 16 题

高等数学
2 分

若 F′(x)=f(x)F'(x)=f(x),则 ∫f(2x) dx=\displaystyle\int f(2x)\,dx=( )。
A. 12F(x)+C\frac12F(x)+C
B. 12F(2x)+C\frac12F(2x)+C
C. F(x)+CF(x)+C
D. F(2x)+CF(2x)+C

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参考答案:B

答案:B

令 u=2xu=2x,则 ∫f(2x)dx=12F(2x)+C\int f(2x)dx=\frac12F(2x)+C,选 B。

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第 17 题

高等数学
2 分

已知 f(x)=∫0xtsin⁡t dtf(x)=\displaystyle\int_0^x t\sin t\,dt,则 f′(x)=f'(x)=( )。
A. sin⁡x\sin x
B. xcos⁡xx\cos x
C. −xcos⁡x-x\cos x
D. xsin⁡xx\sin x

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参考答案:D

答案:D

由微积分基本定理,f′(x)=xsin⁡xf'(x)=x\sin x,选 D。

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第 18 题

高等数学
2 分

函数 ff 在 [−a,a][-a,a] 上连续,则 ∫−aax4sin⁡x dx=\displaystyle\int_{-a}^a x^4\sin x\,dx=( )。
A. −1-1
B. 00
C. 11
D. 不确定

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参考答案:B

答案:B

x4x^4 为偶函数、sin⁡x\sin x 为奇函数,乘积为奇函数;关于原点对称区间上的积分为 00,选 B。

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第 19 题

高等数学
2 分

设 I1=∫01x2dxI_1=\displaystyle\int_0^1x^2dx,I2=∫01x3dxI_2=\displaystyle\int_0^1x^3dx,则( )。
A. I1>I2I_1>I_2
B. I1=I2I_1=I_2
C. I1<I2I_1<I_2
D. 不确定

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参考答案:A

答案:A

在 0<x<10<x<1 上 x2>x3x^2>x^3,积分后仍严格大于;具体为 I1=1/3I_1=1/3、I2=1/4I_2=1/4,选 A。

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第 20 题

高等数学
2 分

已知 ff 在 [a,b][a,b] 上连续,a<ba<b 且 f(x)≥0f(x)\ge0。由曲线 y=f(x)y=f(x)、直线 x=ax=a、x=bx=b 与 y=0y=0 围成的面积是( )。
A. ∫abf(x)dx\displaystyle\int_a^b f(x)dx
B. ∫baf(x)dx\displaystyle\int_b^a f(x)dx
C. ∣f(b)−f(a)∣(b−a)|f(b)-f(a)|(b-a)
D. 不确定

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参考答案:A

答案:A

在[a,b][a,b]上ff连续且非负,曲线与xx轴之间、两条竖线x=ax=a和x=bx=b之间的面积为∫abf(x) dx\int_a^b f(x)\,dx,选A。本稿补明连续区间为[a,b][a,b]并规定a<ba<b。

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第 21 题

高等数学
2 分

下列微分方程中,可进行分离变量的是( )。
A. xy′−3y=sin⁡xxy'-3y=\sin x
B. (x−ycos⁡x)dy+(y+x2)dx=0(x-y\cos x)dy+(y+x^2)dx=0
C. y′=sin⁡xcos⁡yy'=\sin x\cos y
D. yy′−4y=2x=0yy'-4y=2x=0

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参考答案:C

答案:C

C 可写成 dy/cos⁡y=sin⁡x dxdy/\cos y=\sin x\,dx,变量能分离,选 C。

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第 22 题

高等数学
2 分

微分方程 y′′−5y′+ay=0y''-5y'+ay=0 的一个解为 e2xe^{2x},则 a=a=( )。
A. 44
B. 33
C. 55
D. 66

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参考答案:D

答案:D

代入得 (4−10+a)e2x=0(4-10+a)e^{2x}=0,所以 a=6a=6,选 D。

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第 23 题

高等数学
2 分

下列各组角中,可以作为向量一组方向角的是( )。
A. (π/4,π/4,π/6)(\pi/4,\pi/4,\pi/6)
B. (π/4,π/3,π/2)(\pi/4,\pi/3,\pi/2)
C. (π/4,π/3,π/4)(\pi/4,\pi/3,\pi/4)
D. (π/4,π/3,π/3)(\pi/4,\pi/3,\pi/3)

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参考答案:D

答案:D

方向角须满足 cos⁡2α+cos⁡2β+cos⁡2γ=1\cos^2\alpha+\cos^2\beta+\cos^2\gamma=1。D 给出 1/2+1/4+1/4=11/2+1/4+1/4=1,选 D。

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第 24 题

高等数学
2 分

已知 z=2x2+3xy−y2z=2x^2+3xy-y^2,则 ∂2z∂x∂y=\displaystyle\frac{\partial^2z}{\partial x\partial y}=( )。
A. −2-2
B. 22
C. 66
D. 33

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参考答案:D

答案:D

先对 yy 求偏导得 zy=3x−2yz_y=3x-2y,再对 xx 求偏导得 zxy=3z_{xy}=3,选 D。

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第 25 题

高等数学
2 分

用铁板做一个容积为 27 m327\,\mathrm{m^3} 的有盖长方体水箱,最省材料时其最小表面积为( )。
A. 54 m254\,\mathrm{m^2}
B. 27 m227\,\mathrm{m^2}
C. 9 m29\,\mathrm{m^2}
D. 6 m26\,\mathrm{m^2}

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参考答案:A

答案:A

固定体积的长方体在三边相等时表面积最小,边长为 3 m3\,\mathrm m,表面积为 6⋅32=54 m26\cdot3^2=54\,\mathrm{m^2}。本稿选项单位已更正为面积单位 m2\mathrm{m^2},数值 54 对应 A;原扫描版误将面积单位写作 m3\mathrm{m^3},流传答案表给出 A。

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第 26 题

高等数学
2 分

平面闭区域 D:1≤x2+y2≤16D:1\le x^2+y^2\le16,则 ∬D3 dxdy=\displaystyle\iint_D3\,dxdy=( )。
A. 45π45\pi
B. 4545
C. 48π48\pi
D. 4848

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参考答案:A

答案:A

区域为半径 11 与 44 的圆环,面积为 π(42−12)=15π\pi(4^2-1^2)=15\pi,被积函数为 33,积分为 45π45\pi,选 A。

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第 27 题

高等数学
2 分

已知 ∬Df(x,y)dσ=∫01dx∫0xf(x,y)dy\displaystyle\iint_D f(x,y)d\sigma=\int_0^1dx\int_0^{\sqrt{x}}f(x,y)dy,改变积分次序后为( )。
A. ∫01dy∫y21f(x,y)dx\displaystyle\int_0^1dy\int_{y^2}^1f(x,y)dx
B. ∫01dy∫1y2f(x,y)dx\displaystyle\int_0^1dy\int_1^{y^2}f(x,y)dx
C. ∫y21dy∫01f(x,y)dx\displaystyle\int_{y^2}^1dy\int_0^1f(x,y)dx
D. ∫10dy∫y21f(x,y)dx\displaystyle\int_1^0dy\int_{y^2}^1f(x,y)dx

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参考答案:A

答案:A

积分区域满足 0≤x≤10\le x\le1、0≤y≤x0\le y\le\sqrt{x},等价于 0≤y≤10\le y\le1、y2≤x≤1y^2\le x\le1,故选 A。

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第 28 题

高等数学
2 分

若 LL 为连接 (1,0)(1,0) 及 (0,1)(0,1) 两点的线段,则 ∫L(x+y)ds=\displaystyle\int_L(x+y)ds=( )。
A. 22
B. 2\sqrt2
C. 11
D. 00

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参考答案:B

答案:B

线段上 x+y=1x+y=1,长度为 2\sqrt2,故积分为 2\sqrt2,选 B。

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第 29 题

高等数学
2 分

下列级数中绝对收敛的是( )。
A. ∑n=1∞(−1)nn\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(-1)^n}{\sqrt n}
B. ∑n=1∞(−1)n−1n32n−1\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^{n-1}\frac{n}{3^{2n-1}}
C. ∑n=1∞(−1)nsin⁡πn\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^n\sin\frac{\pi}{n}
D. ∑n=1∞(−1)n+12n2n!\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^{n+1}\frac{2^{n^2}}{n!}

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参考答案:B

答案:B

A项绝对值级数为∑n−1/2\sum n^{-1/2},发散;C项绝对值项满足sin⁡(π/n)∼π/n\sin(\pi/n)\sim\pi/n,绝对值级数发散;D项通项2n2/n!2^{n^2}/n!不趋于0。B项绝对值级数∑n/32n−1\sum n/3^{2n-1}收敛,例如相邻项之比n+1n⋅19→19<1\frac{n+1}{n}\cdot\frac19\to\frac19<1。故唯一绝对收敛的是B。指数中的nn为编辑性补入。

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第 30 题

高等数学
2 分

已知级数 ∑n=1∞un\sum_{n=1}^{\infty}u_n,下列结论正确的是( )。
A. 若 lim⁡n→∞un=0\lim_{n\to\infty}u_n=0,则 ∑un\sum u_n 收敛
B. 若 ∑un\sum u_n 的部分和数列有界,则 ∑un\sum u_n 收敛
C. 若 ∑∣un∣\sum|u_n| 收敛,则 ∑un\sum u_n 绝对收敛
D. 若 ∑∣un∣\sum|u_n| 发散,则 ∑un\sum u_n 也发散

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参考答案:C

答案:C

C 正是绝对收敛的定义。A、B、D 均可由交错调和级数等例子否定,选 C。

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填空题

10 题 · 共 20 分

第 31 题

高等数学
2 分

已知 f(x)=x−1f(x)=x-1,则 f(x)f(x) 的反函数为 y=y=______。

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令 y=x−1y=x-1 并交换 x,yx,y,得 x=y−1x=y-1,所以 f−1(x)=x+1f^{-1}(x)=x+1。

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第 32 题

高等数学
2 分

极限 lim⁡n→∞n+13n2+1sin⁡n2+1=\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{n+1}{3n^2+1}\sin\sqrt{n^2+1}=______。

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正弦因子绝对值不超过 11,而 (n+1)/(3n2+1)→0(n+1)/(3n^2+1)\to0,由夹逼定理极限为 00。

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第 33 题

高等数学
2 分

已知 f(x)={x+1,x≠1,1,x=1,f(x)=\begin{cases}x+1,&x\ne1,\\1,&x=1,\end{cases},则 x=1x=1 是 ff 的______间断点。

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lim⁡x→1f(x)=2\lim_{x\to1}f(x)=2,但 f(1)=1f(1)=1,极限存在且与函数值不同,故为可去间断点。

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第 34 题

高等数学
2 分

用线性近似计算 ln⁡1.01\ln1.01,结果为______。

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在 x=1x=1 处对 ln⁡x\ln x 作线性近似:ln⁡x≈x−1\ln x\approx x-1,代入 1.011.01 得 0.010.01。

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第 35 题

高等数学
2 分

计算不定积分 ∫cos⁡(3x+2)dx=\displaystyle\int\cos(3x+2)dx=______。

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令 u=3x+2u=3x+2,则积分为 13sin⁡(3x+2)+C\frac13\sin(3x+2)+C;原扫描答案页也给出正号,与求导核验一致。

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第 36 题

高等数学
2 分

计算定积分 ∫0πsin⁡x2 dx=\displaystyle\int_0^{\pi}\sin\frac{x}{2}\,dx=______。

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原函数为 −2cos⁡(x/2)-2\cos(x/2),代入上下限得 −2cos⁡(π/2)+2cos⁡0=2-2\cos(\pi/2)+2\cos0=2。

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第 37 题

高等数学
2 分

已知 z=ln⁡(x2+y2)z=\ln(x^2+y^2),在 (1,1)(1,1) 处的全微分为 dz=dz=______。

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dz=(2x dx+2y dy)/(x2+y2)dz=(2x\,dx+2y\,dy)/(x^2+y^2);在 (1,1)(1,1) 处即 dx+dydx+dy。

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第 38 题

高等数学
2 分

与向量 (−3,4,1)(-3,4,1) 平行的单位向量为______。

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该向量模长为 9+16+1=26\sqrt{9+16+1}=\sqrt{26},平行单位向量有两个相反方向,分别为给定表达式及其相反数。

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第 39 题

高等数学
2 分

微分方程 y′=ex−yy'=e^{x-y} 的通解为______。

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分离变量得 eydy=exdxe^y dy=e^x dx,积分后 ey=ex+Ce^y=e^x+C,所以 y=ln⁡(ex+C)y=\ln(e^x+C),并须满足对数真数为正。

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第 40 题

高等数学
2 分

幂级数 ∑n=1∞(2n+1)xn\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}(2n+1)x^n 的收敛半径 R=R=______。

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系数 an=2n+1a_n=2n+1 满足 lim sup⁡∣an∣n=1\limsup\sqrt[n]{|a_n|}=1,故收敛半径 R=1R=1。

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解答题

13 题 · 共 70 分

第 41 题

高等数学
5 分

求极限 lim⁡x→∞(1+sin⁡x)1/x\displaystyle\lim_{x\to\infty}(1+\sin x)^{1/x}。

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当 x=2πnx=2\pi n 时函数值为 11;当 x=3π/2+2πnx=3\pi/2+2\pi n 时底数为 00,函数值为 00。两列趋于无穷大的数列所得函数值极限不同,因此极限不存在。流传答案按 x→0x\to0 求值,和题面趋向符号不符。

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第 42 题

高等数学
5 分

已知 ff 可导且 f(x)≠0f(x)\ne0,求 y=f(x)y=\sqrt{f(x)} 的导数。

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实值函数并结合 f(x)≠0f(x)\ne0,须在所讨论点附近 f(x)>0f(x)>0。由链式法则,y′=f′(x)/(2f(x))y'=f'(x)/(2\sqrt{f(x)})。

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第 43 题

高等数学
5 分

计算不定积分 ∫xx2+1dx=\displaystyle\int\frac{x}{x^2+1}dx=______。

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令 u=x2+1u=x^2+1,du=2x dxdu=2x\,dx,得 12ln⁡(x2+1)+C\frac12\ln(x^2+1)+C。

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第 44 题

高等数学
5 分

计算定积分 ∫01x exdx=\displaystyle\int_0^1\sqrt{x}\,e^{\sqrt{x}}d\sqrt{x}=______。

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令 u=xu=\sqrt{x},积分为 ∫01ueudu=[(u−1)eu]01=1\int_0^1u e^u du=[(u-1)e^u]_0^1=1。

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第 45 题

高等数学
5 分

求过点 A(1,2,1)A(1,2,1) 且与直线 {2x−4y+z=0,3x−y−2z=0\begin{cases}2x-4y+z=0,\\3x-y-2z=0\end{cases} 平行的直线方程。

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给定直线的方向向量可取两个平面法向量 (2,−4,1)(2,-4,1) 与 (3,−1,−2)(3,-1,-2) 的叉积,即 (9,7,10)(9,7,10)。通过 AA 的对称式如答案所示。

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第 46 题

高等数学
5 分

由方程 x2+y2+z2−4z=0x^2+y^2+z^2-4z=0 确定 z=f(x,y)z=f(x,y),求全微分 dzdz。

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对方程两边微分,得 2xdx+2ydy+(2z−4)dz=02x dx+2y dy+(2z-4)dz=0。整理即 dz=(xdx+ydy)/(2−z)dz=(x dx+y dy)/(2-z);该隐函数表达式在 z≠2z\ne2 处适用。

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第 47 题

高等数学
5 分

计算二重积分 ∬Dex2+y2dxdy\displaystyle\iint_D e^{x^2+y^2}dxdy,其中 D:1≤x2+y2≤4D:1\le x^2+y^2\le4。

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改用极坐标,1≤r≤21\le r\le2,积分为 2π∫12er2rdr=π(e4−e)2\pi\int_1^2 e^{r^2}r dr=\pi(e^4-e)。

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第 48 题

高等数学
5 分

求微分方程 y′+yx=exxy'+\dfrac yx=\dfrac{e^x}{x} 的通解。

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积分因子为 xx,于是 (xy)′=ex(xy)'=e^x,积分得 xy=ex+Cxy=e^x+C,故通解如上,定义在不经过 x=0x=0 的区间上。

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第 49 题

高等数学
5 分

求幂级数 ∑n=1∞(−1)n−1(x−1)nn\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^{n-1}\dfrac{(x-1)^n}{n} 的收敛区间。

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令 t=x−1t=x-1,幂级数半径为 11。在 x=0x=0 时得到 −∑1/n-\sum1/n,发散;在 x=2x=2 时为交错调和级数,收敛。因此收敛集合为 (0,2](0,2],应把收敛端点计入。

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第 50 题

高等数学
5 分

求级数 ∑n=1∞nxn−1\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}n x^{n-1} 的和函数。

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对几何级数 ∑n=0∞xn=1/(1−x)\sum_{n=0}^{\infty}x^n=1/(1-x) 逐项求导,得到 ∑n=1∞nxn−1=1/(1−x)2\sum_{n=1}^{\infty}nx^{n-1}=1/(1-x)^2,适用范围为 ∣x∣<1|x|<1。

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第 51 题

高等数学
7 分

计算由 x=0x=0、y=exy=e^x 与 y=ey=e 围成的平面图形面积。

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交点对应 x=1x=1。面积为 ∫01(e−ex)dx=e−(e−1)=1\int_0^1(e-e^x)dx=e-(e-1)=1。

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第 52 题

高等数学
7 分

某公司成本函数 C(x)=40000+200x−0.002x3C(x)=40000+200x-0.002x^3,收入函数 R(x)=350x−0.004x3R(x)=350x-0.004x^3。生产多少辆自行车时利润最大?

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利润 P=R−C=150x−0.002x3−40000P=R-C=150x-0.002x^3-40000。连续变量下 P′=150−0.006x2P'=150-0.006x^2,正产量的唯一驻点为 501050\sqrt{10},且 P′′=−0.012x<0P''=-0.012x<0,故为最大值。自行车数量为整数时只须比较相邻整数 158,159158,159:P(158)=−24188.624P(158)=-24188.624,P(159)=−24189.358P(159)=-24189.358,所以整数最优产量为 158158 辆。流传解析误把三次幂改成二次幂,得出的 3750037500 不适用于题面。

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第 53 题

高等数学
6 分

已知方程 x11−x7−x3+x=0x^{11}-x^7-x^3+x=0 有一正根 x=1x=1,证明方程 11x10−7x6−3x2+1=011x^{10}-7x^6-3x^2+1=0 必有一个小于 11 的正根。

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令 F(x)=x11−x7−x3+xF(x)=x^{11}-x^7-x^3+x。有 F(0)=F(1)=0F(0)=F(1)=0,且 FF 在 [0,1][0,1] 连续、在 (0,1)(0,1) 可导。由罗尔定理,存在 ξ∈(0,1)\xi\in(0,1) 使 F′(ξ)=0F'(\xi)=0;而 F′(x)=11x10−7x6−3x2+1F'(x)=11x^{10}-7x^6-3x^2+1,故该方程有一个小于 11 的正根。

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