高数课后答案 第3章

发布 2023-05-21 11:33:28 阅读 7000

习题 3.1

1.验证拉格朗日中值定理对函数在区间上的正确性。

解:函数在区间上连续,在区间内可导,故在上满足拉格朗日中值定理的条件。又,解方程得。因此,拉格朗日中值定理对函数在区间上是正确的。

2.不求函数的导数,说明方程有几个实根,并指出它们所在的区间。

解:函数可导,且。由罗尔定理知,至少存在。

使即方程有至少三个实根。又因方程为三次方程,故它至多有三个实根。因此,方程有且只有三个实根,分别位于区间内。

3.若方程有一个正根证明:

方程必有一个小于的正根。

解:取函数。上连续,在内可导,且由罗尔定理知至少存在一点使即方程必有一个小于的正根。

6.证明恒等式:

证明:取函数,则。 则因为,故。

习题 3.3

1.用洛必达法则求下列极限。

解:解: 解:

解:解:

解: 解:

解:因为,而。所以。

解:因为,而,所以,

2. 验证存在,但是不能用洛必达法则求出。

解:由于不存在,故不能使用洛必达法则来求此极限,但不表示此极限不存在,此极限可如下求得:。

习题 3.4

1. 确定函数的单调区间。

解:函数除外处处可导,且。

令,得驻点这两个驻点及点把区间分成四个部分区间。

当时,,因此函数在内单调减少。

当时,,因此函数在内单调增加。

2.证明不等式:当时,

证明:取函数。

因此,函数在上单调增加,故当时,,即。

亦即,当时,

3.解:(1)单调增区间;单调减区间;

2)单调增区间;单调减区间;

4.(1)解:设,则。令,则,故。

在内严格递减,又在处连续,且,故在内,即,所以当时,。从而在内严格递减。由于。所以,即。

2)设,则从而当时,严格递增。又在处连续,且,所以当时,,即。

设。同理可证,当时,,即。综合上述结果可得,当时,有。

6.解:(1)在凸,在凹,为拐点。

2)在凸,在凹,无拐点。

8.解:,所以若为曲线的拐点,则满足。

解得:。习题 3.5

1.求下列函数的极值:

解:(1)极小值;

2)在处有极小值,在处有极大值。

3)处有极大值。

2. 设在时都取得极值,试确定的值,并判断在是取得极大值还是极小值?

解: 在时取得极大值;

在时取得极小值。

3.试问为何值时,函数在处取得极值?它是极大值还是极小值?并求此极值。

解:,这时极大值点为。

4.求下列函数的最大值、最小值:

解: 最大值,最小值;

5.证明不等式:

证明:(1)设,令,解得;,,

为最小值,故,原不等式。

成立。2)设解得,函数在定义域内有一个驻点且为最大值点,即,所以在整个定义域上成立。

6.问函数在何处取得最大值?

解:在处取得最大值。

7.求函数在闭区间上的最大值与最小值。

解:函数除外处处可导,令,得驻点又因,故,最小值为,最大值为。

8. 求函数在区间上的最大值和最小值,并指明最大值与最小值点。

解: 习题 3.6

1.略。2.(1)解:(1)定义域;

3)列表如下:

x=1是垂直渐近线;y=0是水平渐近线。

(5)取辅助点。

6)作图:2)解:

根据上述分析,作出右图。

习题 3.8

1. 设函数,试求在时的边际函数值.

解: 因为,所以该值表明:当时,改变一个单位(增加或减少一个单位),约改变10个单位(增加或减少10个单位).

2. 已知生产某产品q件的成本为(元),试求:(1)边际成本函数;(2)产量为1000件时的边际成本,并解释其经济意义;(3)产量为多少件时,平均成本最小?

解: (1)边际成本函数: .

2)产量为1000件时的边际成本:

它表示当产量为1000件时,再生产1件产品需要的成本为60元;

3)平均成本: ,令0,得q = 3000(件).由于0,故当产量为3000件时平均成本最小.

3. 某工厂生产一批产品的固定成本为2000元,每增产一吨产品成本增加50元,设该产品的市场需求规律为q = 1100 – 10p(p为**),产销平衡,试求:(1)产量为100吨时的边际利润;(2)产量为多少吨时利润最大?

解:由于故总收入为,总成本为,故总利润为.

1)边际利润为.当产量为100吨时,边际利润为 (元).

2)令得q = 300(吨).由于,故当产量为300吨时,利润最大.

同样,还有边际需求和边际供给,一共5个边际函数。

第3章课后答案

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第3章课后习题答案

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