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第二章 一元函数微分学章节测试答案
一.选择题,每题 5 分,共 25 分.
1.设函数 f u 可导, y f x2 ,当自变量x在x1处取得增量x0.1时,
相应的函数增量y的线性主部为0.1,则 f 1 ( )
A.1 B.0.1 C.1 D.0.5
【答案】D.
【解析】因为dy f
x2
d
x2
2xf
x2
dx ,
所以得0.12f
1
0.1 ,即 f
1
0.5.所以D是正确的.
x2f x 2f x3
2.已知函数 f x 在x0处可导,且 f 0 0,则lim ( )
x0 x3
A.2f0 B.f 0 C. f 0 D.0
【答案】B.
【解析】
x2f x2f x3 f x f x3 f xf 0 f 0x3 f 0
lim lim 2 lim 2
x0 x3 x0 x x3 x0 x 0 x3
f x f 0 f 0x3 f 0
lim lim2
x0 x0 x0 x3
f 0 2f 0 f 0 ,故本题应选B.
1
x2sin ,x 0
1x2
3.设 f x ,则 f x 在x0处( )
1cosx
,x0
x
A.极限不存在 B.极限存在但不连续
C.连续但不可导 D.可导
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【答案】D.
1
【解析】因为lim f x lim x2sin 0 ,
x0 x0 1x2
1
x2
1cosx
lim f x lim lim 2 0 ,所以lim f x 0 f 0 ,
x0 x0 x x0 x x0
故函数在x0处极限存在且连续.又因为
1
1cosx
1
x2sin x2
f 0 lim 1x2 lim xsin 1 0 ,f 0 lim x lim 2 0.
x0 x x0 1x2 x0 x x0 3
x2
即 f 0 f 0 0,所以函数在x0处可导,应选D.
4.设函数 f x ex 1 e2x 2 enx n ,其中n为正整数,则 f 0 ( )
A.1n1n1! B.1nn1!
C.1n1n! D.1nn!
【答案】A.
【解析】令 f x ex 1 e2x 2 enx n ex 1 g x ,
f 0 g 0 1 n1 n1 !.
f x a f x 1
5.设函数 f x 有二阶导数,且lim 0,lim 2026 ,则( )
x0 ln(1x) x0 ex2 1
A. f
0
是
f
x
的极大值
B. f
0
是
f
x
的极小值
C. 0, f 0 是曲线y f x 的拐点
D. f 0 不是 f x 的极值, 0, f 0 也不是曲线y f x 的拐点
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【答案】B
f
x
a
【解析】由lim 0,limln 1x 0,得lim f x a 0.又由 f x 二
x0 ln 1x x0 x0
f
x
a
f
x
f
0
阶可导知 f x 连续,所以lim f x f 0 a .lim lim 0 ,
x0 x0 ln 1x x0 x
f x f 0 f x 1
则lim f 0 0.lim 2026,且lim ex2 1 0,
x0 x x0 ex2 1 x0
则lim
f x 1
lim f x 10 ,lim f x 1,
x0 x0 x0
f
x
f
0
f
x
f 0 lim lim 10 ,故x0为 f x 的极小值点,选B.
x0 x x0 1
二.填空题,每题 5 分,共 25 分.
xarctant d2y
6.若 ,则 ________.
y 3tt3 dx2 t1
【答案】48
dy y t 33t2 2
【解析】 3 1t2 ,
dx x t 1
1t2
dy
d
d2y dx 1 6 1t2 2t 1 12 1t2 2,因此 d2y 48.
dx2 dt dx 1 dx2
t1
dt 1t2
7.设 f t limt
xt
x
,则 f t ________.
x xt
【答案】e2t 2t1
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2t
【解析】f t limt xt x tlim 1 2t x 2 t t xt
x
te2t ,故 f t e2t 2t1 .
x xt x xt
3x2 dy
8.已知y f , f x arctanx2,则 _________.
3x2 dx x0
3
【答案】
4
dy 3x23x2 12 3x2 2 dy 3
【解析】 f arctan , .
dx 3x23x2 3x2 2 3x2 dx 4
x0
9.设曲线 y f x 与 y x2 x 在点 A 1,0 ( A 为切点)处有公共切线,则
n
limnf ________.
n n2
【答案】2
【解析】由公切线可知, f 1 0, f 1 2x1 1.
x1
2 2
f 1 0 f 1 f 1
n n2 2 n2
limnf lim limn lim
n n2 n 2 n2 n n2n 2
n2 2 n2
2f
1
2.
2x2
10.曲线y 的拐点为________.
1x 2
1 2
【答案】 ,
2 9
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4x 1x 2 2x22 1x 4x 1x 4x2 4x
【解析】y ,
1x 4 1x 3 1x 3
4 1x 34x3 1x 2 4 1x 12x 48x
y ,
1x 6 1x 4 1x 4
1 1 1
令y0得x .当x 时,y0;当x 时, y0,
2 2 2
1 2
故曲线的拐点为 , .
2 9
三.解答题,每题 10 分,共 50 分.
arcsinx 1 1x
11.计算函数y ln 的导数.
1x2 2 1x
xarcsinx
【答案】
3
1x2 2
arcsinx 1 1x
【解析】 y ln
1x2 2 1x
1 xarcsin x
1x2
1x2 1x2 1 1 1 1 xarcsin x 1 xarcsin x
1x2 2 1x 1x 1x2 3 1x2 3
1x2 2 1x2 2
1
xarctan ,x 0
12.设 f x x2 ,试讨论 f x 在x0处的连续性.
0,x0
【答案】 f x 在x0处连续
1 2x2
【解析】当x0时, f x arctan .
x2 1x4
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f
x
f
0
1
当x0时, f 0 lim limarctan ,
x0 x0 x0 x2 2
1 2x2
由于lim f x limarctan 0 f 0 ,故 f x 在x0处连
x0 x0 x2 1x4 2 2
续.
1
13.求曲线y xlne x0 的渐近线方程.
x
1
【答案】y x .
e
【解析】计算可得曲线不存在水平渐近线和铅直渐近线.
1
xlne
x 1
a lim lim lne 1,
x x x x
1
lne
1
1 x 1 1
b lim yax lim xlne 1 lim lim ,
x x x x 1 x 1 e
e
x x
1
故此曲线的渐近线方程为y x .
e
14.已知方程3x4 8x3 6x2 24xa 0 有四个不相同的实根,求a的取值范围.
【答案】13 a8
【解析】令 f x 3x4 8x36x2 24xa ,
则 f x 12x324x212x2412 x1 x2 x1 .
令 f x 0,得x1,x1,x2. f x 在,1 上单调减,在1,1 上单调增,
在
1,2
上单调减,在 2,上单调增,f 1 a19,f
1
13a,f
2
8a,
由题设知 f 1 0, f 1 0, f 2 0,则13a8.
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15.设函数y y x 由方程ylnyx y0确定,试判断曲线y y x 在点 1,1 附
近的凹凸性.
【解析】方程ylnyx y0两边均对x求导,得ylny y1 y0,
1
1
化简整理,得y ,再对x进行求导,得y ,
2ln y y 2ln y 3
1
由二阶导数y
的连续性,得
y2ln y3
1 1
y lim ylim 0,
x1 x1 y1 y2ln y3 8
由函数极限的局部保号性,知曲线y y x 在点 1,1 附近为凸函数.
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