浙江大学2024年数学分析考研试题及解答。
一、(1)求极限;解 或。
2)设,,求。
解由条件,得,反复使用此结果。
于是,当时,;当时,不存在。
二、(1)设在可导,证明: .
证明由,得对任意,存在,当时,成立。
因为,对上述及确定的,存在正整数,当时,便有, ,于是, ,从而。
即得,故有。
2)设函数在上连续, 在内二阶可导, 则存在, 使得。
证明 :由于。
作辅助函数, 于是。
在上对运用拉格朗日中值定理, ,使得。
再在上对运用拉格朗日中值定理,
使得。三、(1)求幂级数的和,求级数的和。
解由于,由于,所以的收敛半径;
为了求出它的和,对幂级数。
逐项求导数,就有。因而。
在上式中取,就得。
2)、证明黎曼函数。
在内是连续的,并在这区间内有任意阶连续导函数。
这种性质,也称为无穷次可微。)
证明令,显然,
都在上连续;
对任何,当时,而收敛,所以,)
都在上一致收敛,故。
在内是连续的,并在这区间内有任意阶连续导函数。
由于是任意的,所以。
在内是连续的,并在这区间内有任意阶连续导函数。
显然在内非一致收敛,在内不一致连续。
假若在内一致连续,则有存在且有限,在中令,取极限,得,矛盾。
四、(1)设方程组确定了可微函数试求。
解由。解出,;就可得。
(2)设,求。解
五、若在[0,1]上连续,证明。
由此计算 .
证:作变量替换,有。
解上述方程,就得到所证结论。
利用此公式可得:
于是。2)求以为顶,以为底,以柱面为侧面的曲顶柱体的体积。
解设,则。3)求曲面积分,其中是半球面的上侧。
解记,(取下侧)
则,由高斯公式知,
六、(1)设是周期为的函数,且,;写出它的傅里叶级数。
(2)将,展开成fourier级数,(3)求的和;
(4)计算。
解 (1) 由傅里叶系数的定义,注意到是偶函数,
用分部积分法计算。
,所以 .
(2) 由(1)的结果及展开定理,容易知道。
(3)在上式中取得, ;
因为。所以。
由,知对于任意。
在上一致收敛于,且,;
根据逐项积分定理,可以逐项积分,又,故。
浙江大学2024年数学分析考研试题及解答。
一、 (1)用“语言”证明 。
证明因为,对任意给定的,解不等式,得。
只要取,当时,便有。
于是 。(2) 求极限。
解 由,得 。
3)设,且,求。
解由题设条件,知。
从而,故。二、设是可微函数,且满足,求。
解在中,取,得,在方程两边对求导数,得,取,得。
三、在极坐标变换,之下,变换方程。
解 ,于是;
从而原方程化为,或。
四、(1)求由半径为的球面与顶点在球心,顶角为的圆锥面所围成区域的体积,)。
解建立适当的空间直角坐标系,可设球面方程为,顶角为的圆锥面为,两曲面在上半空间的交线方程为,记,由上下对称性,曲面所围区域的体积为。
(2)求曲面积分,其中是曲面的上侧。
解记,(取下侧)
则,由高斯公式知,
五、设二元函数在长方形区域上连续,1)试比较与的大小并证明之;
(2)给出一个使等式成立的充分条件并证明之。
解 (1)显然对任意,成立,从而,进而;
六、设是定义在上的连续函数列,且,1);
2)对任意,在上一致收敛于零。
求证:对任意上的连续函数,成立。
证明:由题意,知。
1)在上连续,从而有界,使得,
2)由,知。
使得当时,;
3)在处连续,而有,使得时,有。
4)对于上述的,在上一致收敛于零,而有对上述,,使得。
当,时,取,当时,从而,又,于是结论得证。
六、设,证明:
2)对任意,在上一致收敛于零。
3)设是可积函数且在处连续,成立。
证明因为。所以。
浙江大学 2024年数学分析考研试题及解答。
一、1、用“语言”证明。
证明 ,当时,我们有。
于是当时,有。
对,取,当时,都有。
这就证明了 。
2、给出一个一元函数,在有理点都不连续,在无理点都连续,并证明之。
解 riemann函数:,对于任意实数,证明 。
riemann函数是在历史上非常著名的函数,说明过一些重大问题,发挥过重大作用。
对,互素,所以只有,,(在处的值是惟一确定的。)
函数是以1为周期的周期函数。
事实上,当为无理数时,亦是无理数,由定义知,,;
当为有理数时,,互素,,互素,由定义知,
故有, 。证明对任意给定的,取充分大的正整数,使得。
容易知道,在区间中,使得的分数只有有限多。
因为对每一个。
不等式。只有有限多个整数解。)
因此总能取到充分小的,使得中的有理数的分母。
故当无理数满足时,则;
当有理数满足时,必有,因而。
这就证明了。
从而可知,此函数在有理点都不连续,在无理点都连续。
3、设为二元函数,在附近有定义,试讨论“在点处可微”与“在点的某邻域内偏导数,都存在”之间的关系,必要时,请举出反例。
解 (1)若在处可微,则在处的两个偏导数必存在,且;
但不能推出在点的某邻域内偏导数,都存在。
例如设二元函数,其中,函数在原点处连续,在原点处可微;但该函数在除原点以外的其它点处不连续,偏导数不存在。
2) 若在点的某邻域内偏导数,都存在,且,在处连续,则有在点处可微。
但仅有在点的某邻域内偏导数,都存在,推不出在点处可微。
例如函数 显然在原点某邻域内偏导数,都存在存在, 但在处不可微。
二、(1)设,数列由如下递推公式定义:
求证:。证明设,显然,,;于是得是收敛的,设,显然;
在两边令取极限得到,从而,解得,因为,所以,(2) 计算极限 。
解 当时,可见这个极限是“型”。
令,。最后得出,.
(3)设函数,求,
解用洛必达法则及归纳法直接验算,可得。
4) 求不定积分,解 ,二、(5)证明黎曼函数。
在内是连续的,并在这区间内有任意阶连续导函数。
这种性质,也称为无穷次可微。)
证明令,显然,都在上连续;
对任何,当时,而收敛,所以,)
都在上一致收敛,故。
在内是连续的,并在这区间内有任意阶连续导函数。
由于是任意的,所以。
在内是连续的,并在这区间内有任意阶连续导函数。
显然在内非一致收敛,在内不一致连续。
假若在内一致连续,则有存在且有限,在中令,取极限,得,矛盾。
三、(1) 计算积分,其中常数,
(2)为三个实数,证明:方程的根不超过三个。
三、(1)解 ,其中;,故,2)证明设,用反证法,若的零点超过三个,设是它的四个零点,由罗尔中值定理,存在使得。
由罗尔中值定理,存在,使得。
再次由罗尔中值定理,存在,使得,但这与,矛盾。结论得证。
四、设,求证:
1) 对任意自然数,方程在区间内必有唯一根,2) 并求数列的极限。
证明 (1) 显, ,由连续函数的介值定理,存在,使得;
显然, ,即在上严格单调递减,所以的根是唯一的。
2)显然,于,即得单调递增, ,从而存在,且, ,
在,中令 ,取极限,得。
得,故。
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浙江大学2000年数学分析考研试题及解答。一 1 求极限 解 或。2 设,求。解由条件,得,反复使用此结果。于是,当时,当时,不存在。二 1 设在可导,证明 证明由,得对任意,存在,当时,成立。因为,对上述及确定的,存在正整数,当时,便有,于是,从而。即得,故有。2 设函数在上连续,在内二阶可导,则...
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