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周周清 4.14-4.20
-by 可爱因子小橘子 可爱因子章鱼烧
1.(数一二三)设 ,则
4
e
4
= e +1 d = .
2.(数一二三)设 并设 在 处可导,则常数
2 1
sin +cos , <0;
, = =0
ln 1+ + + , ≥ 0.
=________ =_________.
3.(数一二三)设 是 阶矩阵, 是 的转置矩阵 的伴随矩阵, 是 阶单位矩阵,
, 都是 阶对角矩阵,在下列运T 算中: ∗
,
1 2 ,
∗ ∗ m t t m
,= , 1 ,2 = 2 1, =
T T
交换律肯定成立 的 共=有 I = I + − = − +
个 个 个 个
2 . 3 . C 4 . 5 .
1 1
4.(数一二三)计算lim ____
x0 xarctan2x 2sin2 x
xe nx 2nsinx
5.(数一二三)设函数 f(x)lim ,试判断 f(x)的间断点类型.
n nx1
1
6.(数一二三)设函数y y(x)由方程xy2sinxln y确定,则limn y( )1 ____ .
n n
1
7.(数一三)设随机变量X 服从均值为 的指数分布,DX 为X 的方差,记随机变量
X
Y eDX ,则 p Y 2 ____.周周清 4.14-4.20
-by 可爱因子小橘子 可爱因子章鱼烧
e4𝑥
1.(数一二三)设 𝑦 =√ ,则 d𝑦= .
e4𝑥+1
[知识点]:一元函数微分学的计算
2e2𝑥
[解析]:答案: d𝑥.
(e4𝑥+1)3/2
直接对 y 求导,有
1
1 e4𝑥 − 2 e4𝑥
d𝑦= ( ) d( )
2 e4𝑥+1 e4𝑥+1
1
1 e4𝑥 − 2(e4𝑥+1)4e4𝑥−e4𝑥⋅4e4𝑥
= ( ) d𝑥
2 e4𝑥+1 (e4𝑥+1)2
2e2𝑥
= d𝑥.
(e4𝑥+1)3/2
有的同学可能考虑先在等式两侧取对数,变形为
𝑒4𝑥
ln 𝑦 =ln √
𝑒4𝑥+1
求导后,有
1 2𝑒4𝑥
⋅𝑦′ =2−
𝑦 𝑒4𝑥+1
最终计算,得
2𝑒4𝑥
𝑦′ =𝑦(2− )
𝑒4𝑥+1
𝑒4𝑥 2𝑒4𝑥
=√ (2− )
𝑒4𝑥+1 𝑒4𝑥+1
𝑒4𝑥 2(𝑒4𝑥+1)−2𝑒4𝑥
=√ ×
𝑒4𝑥+1 𝑒4𝑥+1
𝑒4𝑥 2𝑒4𝑥+2−2𝑒4𝑥
=√ ×
𝑒4𝑥+1 𝑒4𝑥+1
2√𝑒4𝑥
=
3
(𝑒4𝑥+1)2
2𝑒2𝑥
=
3
(𝑒4𝑥+1)2
这个方法也可以得到结果,但可能稍显复杂,对于类似习题保证不出错就是成功。
[易错点]:计算过程中出现失误,导致最终结果错误。𝑥2sin 1 +cos𝑥, 𝑥 <0;
2.(数一二三)设 𝑓(𝑥)={ 𝑥 并设 𝑓(𝑥) 在 𝑥 =0 处可导,
ln(1+𝑥)+𝑎𝑥+𝑏𝑒𝑥, 𝑥 ≥0.
则常数 𝑎 =________,𝑏=_________.
[知识点]:函数在某点可导的必要条件。
[答案]:𝑎 =−2,𝑏=1.
[解析]:𝑓(𝑥)在𝑥 =0处可导,𝑓(𝑥)在𝑥 =0处必连续,从而𝑓(0−)=𝑓(0+)=𝑓(0). 于是由
𝑓(0)=𝑏及
𝑓(0−)= lim𝑓(𝑥)=0+1=1,𝑓(0+)= lim𝑓(𝑥)=𝑏,
𝑥→0− 𝑥→0+
推知𝑏 =1. 又𝑓′(0)存在,所以𝑓 ′(0)=𝑓 ′(0).
− +
1
𝑓(𝑥)−𝑓(0) 𝑥2sin +cos𝑥−1
𝑥
𝑓 ′(0)= lim = lim =0,
− 𝑥→0− 𝑥−0 𝑥→0− 𝑥
𝑓(𝑥)−𝑓(0) ln(1+𝑥)+𝑎𝑥+𝑒𝑥−1
𝑓 ′(0)= lim = lim
+ 𝑥→0+ 𝑥−0 𝑥→0+ 𝑥
ln(1+𝑥) 𝑒𝑥−1
= lim +𝑎+ lim
𝑥→0+ 𝑥 𝑥→0+ 𝑥
=1+𝑎+1,
由𝑓 ′(0)=𝑓 ′(0)推知0=1+𝑎+1,所以𝑎 =−2.
− +
[易错点]:在求左右导数时,极限计算容易出错,且易忽略函数在分段点处连续是可导的前
提条件。3.(数一二三)设𝐴是𝑛阶矩阵,𝐴T是𝐴的转置矩阵,𝐴∗是𝐴的伴随矩阵,𝐸是𝑛阶单位矩
阵,𝚲 ,𝚲 都是 𝑛 阶对角矩阵,在下列运算中:
1 2
𝐀𝐀∗ =𝐀∗𝐀, 𝚲 𝚲 =𝚲 𝚲 , 𝐀m𝐀t =𝐀t𝐀m,
1 2 2 1
𝐀𝐀T =𝐀T𝐀,𝐀𝚲 =𝚲 𝐀,(𝐀+𝐄)(𝐀−𝐄)=(𝐀−𝐄)(𝐀+𝐄)
I I
交换律肯定成立的共有
(𝐴)2个. (𝐵)3个. (C)4个. (𝐷)5个.
[知识点]:涉及矩阵的转置、伴随矩阵、单位矩阵、对角矩阵的运算性质。
[答案]:𝐶.
[解析]: 利用行列式代数余子式的定理有AA∗ =A∗A=|A|E,
按矩阵乘法定义,有
𝑎 0 0 𝑏 0 0 𝑎 𝑏 0 0 𝑏 0 0 𝑎 0 0
1 1 1 1 1 1
[0 𝑎 0 ][0 𝑏 0 ]=[0 𝑎 𝑏 0 ]=[0 𝑏 0 ][0 𝑎 0 ]
2 2 2 2 2 2
0 0 𝑎 0 0 𝑏 0 0 𝑎 𝑏 0 0 𝑏 0 0 𝑎
3 3 3 3 3 3
因此𝚲 𝚲 =𝚲 𝚲 成立;
1 2 2 1
因为矩阵乘法有结合律: AmAt =Am+t =At⋅Am. 又
(A+E)(A−E)=A2−E2 =(A−E)(A+E).
0 1 0 0
对于AAT与ATA,设A=[ ],AT =[ ]:
0 0 1 0
0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
AAT =[ ][ ]=[ ],ATA=[ ][ ]=[ ],
0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1
此时AAT ≠ATA.
0 1 1 0
对于AΛ 与Λ A,设A=[ ],Λ =[ ],
1 1 0 0 1 0 2
0 1 1 0 0 2 1 0 0 1 0 1
AΛ =[ ][ ]=[ ],Λ A=[ ][ ]=[ ],
1 0 0 0 2 0 0 1 0 2 0 0 0 0
此时AΛ ≠Λ A.
1 1
[易错点]:容易混淆不同矩阵运算的性质,错误认为所有给出的矩阵乘法形式都满足交换
律,忽略部分矩阵乘法交换律不成立的情况。 1 1
4.(数一二三)计算lim ____
x0 xarctan2x 2sin2 x
[知识点]:极限的计算
1
[解析]:答案:
2
0
先通分将原极限化为 型未定式.
0
1 1 2sin2 xxarctan2x
lim lim
x0 xarctan2x 2sin2 x x0 xarctan2x2sin2 x
1cos2x
由于x0时,arctan2x ~ 2x,sinx~ x,且sin2 x ,有
2
1cos2xxarctan2x
lim
x0 x2x2x2
此时,可以考虑使用泰勒展开,由于分母是四次方,故根据展开原则可知,分子的每一
(2x)2 (2x)4
项展开到四次方即可,有cos2x1 (x4),由于arctan2x前面出现了x,
2 24
(2x)3
即一次方,故它只需要展开到三次方即可,有arctan2x2x (x3).代入原极限
3
可得,
2x4 8x4
2x2 2x2 (x4)
1cos2xxarctan2x 3 3
原极限lim lim
x0 x2x2x2 x0 4x4
2x4 (x4) 1
lim
x0 4x4 2
[易错点]:对泰勒公式的展开记忆不熟练且不知道展开原则等。xenx 2nsinx
5.(数一二三)设函数 f(x)lim ,试判断 f(x)的间断点类型.
n nx1
[知识点]:数列极限的计算,间断点的判断
[解析]:答案:x 0是 f(x)的可去间断点
当x 0时, f(x)0.
xenx
当x 0时,由于limenx 0,故lim 0,从而
n n nx1
xenx 2nsinx
f(x)lim lim
n nx1 n nx1
2sinx 2sinx
0lim
n 1 x
x
n
2sinx
可见,x 0是 f(x)的唯一可能间断点,又lim f(x)lim 20 f(0),故
x0 x0 x
x 0是 f(x)的可去间断点.
[易错点]:进行数列极限的计算时要回合理分类,以及从定义上判断间断点的类型。 1
6.(数一二三)设函数y y(x)由方程xy2sinxln y确定,则limn y( )1 ____ .
n n
[知识点]:隐函数求导与导数定义
[解析]:答案:1
将x 0代入原方程中得到ln y(0)0,解得y(0)1.
对方程xy2sinxln y两端关于x求导,可得
y
yxy2cosx
y
代入x 0,y(0)1可得,y(0)1.
y
对yxy2cosx 两端继续求导,可得
y
yy(y)2
2yxy2sinx
y2
代入x 0,y(0)1,y(0)1,可得y(0)1,
根据导数定义,
1
y( )1
y(x) y(0) y(x)1 n 1
y(0)lim lim lim limn y( )1
x0 x0 x0 x n 1 n n
n
1
因此,limn y( )1 y(0)1.
n n
[易错点]:隐函数求导没有掌握,对导数的定义掌握不清晰以致于看不出本题就是导数定义。1
7.(数一三)设随机变量 X 服从均值为 的指数分布,DX 为 X 的方差,记随机变量
X
Y eDX ,则 pY 2 ____.
[知识点]:随机变量与概率的计算
1
[解析]:答案:
2
1
由于随机变量X 服从均值为 的指数分布,故X 的概率密度为
e, x0
f (x)
X 0, x0
1 X
则DX , 2X ,Y e2X ,因此
2 DX
pY 2 p e2X 2 p X ln2 exdxex| e ln 2 1
2 ln2 ln2 2
2 2
[易错点]:将随机变量进行合理转化,然后利用积分算出概率。