广东省大学生数学竞赛试卷参***(经济管理类)
一、(本题30分, 每小题3分) 填空题。
1. 已知, 则极限。
解由已知极限存在可知:, 于是。
故。2.设对于满足方程。若在取得极值,则它是填极大值还是极小值)
解:答案为极小值。
在取得极值,因此应有,由于存在,因此是连续的,易求出。
因此为极小值。
3. 极限。
解令,则。4. 设函数满足则。解 从而。
5.极限。解:答案为。
令,原式=.
6. 由方程确定了函数, 则。解。故。
7.设可微,,若,则。
应填:47解
8.设函数连续, ,记, 则。
解由极坐标可得。
因连续, 故。
且,9. 设是微分方程的三个不同的解,且不恒等于常数,则微分方程的通解为。
解由微分方程解的性质可得。
10.级数的收敛区间为。
解答案为。设,先求幂级数收敛半径。,故幂级数的收敛半径为,于是原级数的收敛范围由不等式所确定,解之得。
当时,原级数为;当时,原级数为,它们的一般项均不以零为极限,故此级数发散,故。
二、(本题10分)设函数具有二阶连续导数,且, 证明:函数。
具有一阶连续导数。
解 (1),故在点连续。
2)在点的可导性。
3)的连续性。
由(2)可得。
从而,故而在点连续,从而处处连续。
三、(本题10分) 设在上可导, 当时,; 且对区间内所有有, 证明: 在上有且仅有一点使得。
证明令则,. 由连续函数的介值定理可知: 至少存在一点使得即
倘若还有一点, 使得, 由罗尔定理可知: 在与之间存在一点, 使得, 即, 这与已知矛盾。 故原命题成立。
四、(本题10分)设函数在区间上连续,并设,求。
解:交换积分次序,可得。
因此。五、(本题10分)设,其中为连续函数,求。
解原方程变形为 ,代入得。
两边关于求导得,即。
代入得。两边再求导数得:,于是得到微分方程:.
其特征方程为,求出对应齐次方程的通解为。
设特解为带入原方程求出:.
所以非齐次方程的通解为,代入初始条件:得,因此。
六、(本题10分)设在区间上连续且为奇函数, 区域由曲线与、所围成, 求。
解令。如图所示,因为.显然,在上;在上.所以。
七、(本题10分) 设在区间上有连续导数,为正整数, 证明:
证明 由于在上连续, 所以存在对所有, 有, 从而
故。八、(本题10分) 设, 判别级数的敛散性。
解 (1)设级数一般项,考察。
由达朗贝尔判别法知道,当时级数收敛。2)设。
令,显然单增,下证其有界。
由可知。从而单调有界则其收敛,且其极限介于1与之间,从而存在,其值大于0,从而原级数发散。
综上所述:当时收敛,当时发散。
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