文档内容
周周清 6.30-7.6
-by 可爱因子大橙子 可爱因子章鱼烧
x3 y3
1.(数一二三)设定义在(0,)上的函数 f(x)满足微分方程 y ,且 f(1)1.
xy2
若 f(x)在[0,)连续,则应补充定义 f(0) ____.
a1 0 b2 b
2.(数一二三)设矩阵A a1 a 0 只有一个线性无关的特征向量 a1 ,则
b b a1 1
(a,b)____
3.(数一二三)设函数 f(x)对任意的x均满足等式 f(1x)af(x),且有 f(0)1,其
中a为非零常数。讨论:对于任意正整数n,f(x)在x n处的可导性,若可导,求出 f(n).
4.(数一三)设幂函数 a xn 在(,)内收敛,其和函数 y(x)满足
n
n0
2yxy y0
1
证明:a a ,n1,2,
n2 2(n2) n
5.(数一二三)设 ,则
1+ ( )l n(1+ )−1 ( )
= → 0 e 2 3 −1 =3 → 0 2 =__________.
6.(数一二三)设 ,则 的不可导的点的个数
3
3 2
0个. 1 个= . ∣ −4 ∣ 2 −个2 . −8 ( ) 3个. =________.
(A) (B) (C) (D)
7.(数一二三)已知 ,其中 , ,则矩阵 关于
1 −1 2
−
= = 2 −2 4 = 1, 2, 3
特征值 的特征向量是 1 −1 2
=0 ________.周周清 6.30-7.6
-by 可爱因子大橙子 可爱因子章鱼烧
x3+ y3
1.(数一二三)设定义在(0,+)上的函数 f(x)满足微分方程y= ,且 f(1)=1.若
xy2
f(x)在[0,+)连续,则应补充定义 f(0)= ____.
[知识点]:微分方程;连续的定义
[解析]:答案: f(0)=0
2
x2 y x y y
整理方程可得y= + = + ,令u = ,则 y=ux,两边同时对
y2 x y x x
x 求导有
du 1 du 1 dx
u+x = +u,即x = ,分离变量可得u2du = .方程两端同时积分可得
dx u2 dx u2 x
1
u3 =lnx+C,其中C为待定常数
3
1 1 1 1
由于当x=1时,f(1)=1,u =1,代入 u3 =lnx+C 可得C = .于是 u3 =lnx+ ,
3 3 3 3
3
y
即 =3lnx+1,解得y=x3 3lnx+1,即 f(x)= x3 3lnx+1.
x
下面计算lim f(x).
x→0+
1 1 − 2 3
(3lnx+1) 3
(3lnx+1)3 洛必达 3 x
lim f(x)= lim x3 lnx+1= lim === lim
x→0+ x→0+ x→0+ 1 x→0+ 1
−
x x2
x
=−lim =0
x→0+ 2
(3lnx+1)3
x3 3lnx+1, x0
则由连续定义知,令 f(0)=0,则 f(x)= ,在[0,+)上连续.
0, x=0
[易错点]:首先要看得出微分方程的类型进行合理的求解,同时注意连续的定义。a+1 0 b2 b
2.(数一二三)设矩阵A= a−1 a 0 只有一个线性无关的特征向量 a−1 ,则
b −b a−1 1
(a,b)= ____
[知识点]:矩阵;特征值与特征向量
[解析]:答案:(a,b)=(1,−1)
由于矩阵A只有一个线性无关的特征向量,故A有三重特征值.又因为矩阵的特征值
之和等于矩阵的迹,故3=a+1+a+a−1=3a,从而=a.
b
由 a−1 为A的属于特征值a的一个特征向量可得
1
a+1 0 b2 b ab+b+b2 b
a−1 a 0 a−1 = ab−b+a2 −a =a a−1
b −b a−1 1 b2 −ab+b+a−1 1
b2 +b=0,
由此可得ab−b=0, 解得a=1,b=−1
b2 −ab+b−1=0.
[易错点]:线性代数各章节之间犹如一张网,对综合能力考查较深。3.(数一二三)设函数 f(x)对任意的x均满足等式 f(1+x)=af(x),且有 f(0)=1,其中
a为非零常数。讨论:对于任意正整数n,f(x)在x=n处的可导性,若可导,求出 f ( n ) .
[知识点]:导数定义的计算
[解析]:证明如下:
由 f(1+x)=af(x)可得,
f(x+n)=af(x+n−1)=a2f(x+n−2)= =anf(x)
则根据导数的定义计算 f(n),
f(x)− f(n) x=t+n f(t+n)− f(n) f(t+n)=anf(t) anf(t)−anf(0)
lim ====lim =======lim
x→n x−n t→0 t+n−n t→0 t
f(t)− f(0)
=anlim =anf(0)=an
t→0 t−0
因此可知, f(x)在x=n处可导,且 f(n)=an
[易错点]:不要被题目的表象迷惑,形式再复杂,按规矩计算即可,真题也往往是这样的纸
老虎。
4.(数一三)设幂函数a xn 在(−,+)内收敛,其和函数y(x)满足
n
n=0
2y−xy−y=0
1
证明:a = a ,n=1,2,
n+2 2(n+2) n
[知识点]:微分方程背景下的和函数问题
[解析]:证明如下:
记y(x)=a xn ,则y(x)=na xn−1,y(x)=n(n−1)a xn−2 .
n n n
n=0 n=1 n=2
代入2y−xy−y=0得
2n(n−1)a xn−2 −na xn −a xn =0
n n n
n=2 n=1 n=0
为了合并同类项xn,可将n(n−1)a xn−2改写为(n+2)(n+1)a xn,并注意到
n n+2
n=2 n=0
na xn =na xn.于是均将下标统一成从0开始,得,
n n
n=1 n=0
(n+2)(n+1)a xn − na xn −a xn =0
n+2 n n
n=0 n=0 n=0
即[2(n+2)(n+1)a −(n+1)a ]xn =0.由此可得,
n+2 n
n=0
2(n+2)(n+1)a −(n+1)a =0
n+2 n
1
即a = a ,n=1,2, ,证毕!
n+2 2(n+2) n
[易错点]:级数求导时遵守规则,同时注意通项和下标起点在变化时遵守的规则。5.(数一二三)设 𝐼 =𝑙𝑖𝑚 √1+𝑓(𝑥)ln (1+𝑥)−1 =3,则𝑙𝑖𝑚 𝑓(𝑥) =__________.
𝑥→0 e2𝑥3−1 𝑥→0 𝑥2
[知识点]:利用分式极限存在时分子分母极限关系,结合等价无穷小替换,通过极限运算
求未知函数的极限。
[答案]: 12.
[解析]:分式极限存在,分母的极限𝑙𝑖𝑚(e2𝑥3
−1)=0⇒
𝑥→0
分子极限𝑙𝑖𝑚(√1+𝑓(𝑥)ln(1+𝑥) −1)=0⇒
𝑥→0
𝑙𝑖𝑚𝑓(𝑥)ln(1+𝑥)=0,
𝑥→0
又 ∃𝛿 >0,当 0<|𝑥|<𝛿时𝑓(𝑥)≠0.
用等价无穷小因子替换(1+𝑡)𝑎−1∼𝛼𝑡,e′−1∼𝑡,(𝑡 →0).
1
𝑓(𝑥)ln(1+𝑥) 𝑓(𝑥) ln(1+𝑥)
2
𝐼 =𝑙𝑖𝑚 =𝑙𝑖𝑚( ⋅ )=3
𝑥→0 2𝑥3 𝑥→0 𝑥2 4𝑥
𝑓(𝑥) 𝑓(𝑥) ln(1+𝑥) 4𝑥
⇒ 𝑙𝑖𝑚 =𝑙𝑖𝑚 ⋅ ⋅𝑙𝑖𝑚 =3×4=12.
𝑥→0 𝑥2 𝑥→0 𝑥2 4𝑥 𝑥→0ln(1+𝑥)
[易错点]:等价无穷小替换的条件和时机把握不准,极限运算中拆分、组合式子时出错,
或忽略分子分母极限关联导致推导错误。6(. 数一二三)设 𝑓(𝑥)=∣𝑥3−4𝑥 ∣ 3√𝑥2−2𝑥−8,则 𝑓(𝑥) 的不可导的点的个数=________.
(A) 0个. (B) 1个. (C) 2个. (D) 3个.
[知识点]:分析函数不可导点,先找绝对值部分零点及根式内零点,通过左右导数是否存在
且相等判断,涉及极限计算。
[答案]:D.
[解析]:𝑓(𝑥)=|𝑥(𝑥+2)(𝑥−2)| 3√(𝑥−4)(𝑥+2). 𝑓(𝑥) 的不可导的点首先应从
|𝑥(𝑥+2)(𝑥−2)|=0 的点去考虑. 取 𝑥 =0,2,−2逐个讨论之.
𝑓(𝑥)−𝑓(0) |𝑥(𝑥+2)(𝑥−2)| 3√(𝑥−4)(𝑥+2)
𝑙𝑖𝑚 =𝑙𝑖𝑚 ,
𝑥→0 𝑥−0 𝑥→0 𝑥
𝑓(𝑥)−𝑓(0) |𝑥||𝑥+2||𝑥−2| 3√(𝑥−4)(𝑥+2)
𝑙𝑖𝑚 = 𝑙𝑖𝑚 =−8,
𝑥→0+ 𝑥−0 𝑥→0+ |𝑥|
𝑓(𝑥)−𝑓(0) |𝑥||𝑥+2||𝑥−2| 3√(𝑥−4)(𝑥+2)
𝑙𝑖𝑚 = 𝑙𝑖𝑚 =8,
𝑥→0− 𝑥−0 𝑥→0− −|𝑥|
所以 𝑓′(0) 不存在,同理 𝑓′(2) 也不存在.
𝑓(𝑥)−𝑓(−2) |𝑥||𝑥+2||𝑥−2| 3√(𝑥−4)(𝑥+2)
𝑙𝑖𝑚 = 𝑙𝑖𝑚
𝑥→−2 𝑥−(−2) 𝑥→−2 𝑥+2
|𝑥||𝑥+2||𝑥−2| 3√(𝑥−4)(𝑥+2)
= 𝑙𝑖𝑚
𝑥→−2± ±|𝑥+2|
=± 𝑙𝑖𝑚 |𝑥||𝑥−2| 3√(𝑥−4)(𝑥+2) =0.
𝑥→−2±
𝑓′(−2) 存在.
再考虑 3√(𝑥−4)(𝑥+2) 内为零即 𝑥 =4 处,
𝑓(𝑥)−𝑓(4) |𝑥(𝑥+2)(𝑥−2)| 3√(𝑥−4)(𝑥+2)
𝑙𝑖𝑚 =𝑙𝑖𝑚 =∞,
𝑥→4 𝑥−4 𝑥→4 𝑥−4
𝑓′(4) 不存在.
共有3处 𝑓′(𝑥) 不存在. 选(D).
[易错点]:遗漏需考虑的零点(如根式内零点),计算左右导数时符号、极限处理出错,导
致不可导点判断失误。1 −1 2
7.(数一二三)已知𝑷−𝟏𝑨𝑷=𝑩,其中𝐁=[2 −2 4],𝐏=(𝛂 ,𝛂 ,𝛂 ),则矩阵𝐀关于
1 2 3
1 −1 2
特征值𝜆 =0的特征向量是________.
[知识点]:相似矩阵的性质。
[答案]:𝑘 (𝜶 +𝜶 )+𝑘 (−2𝜶 +𝜶 ),𝑘 𝑘 不全为0.
1 𝟏 𝟐 2 𝟏 𝟑 1 2
𝜆−1 1 −2
[解析]:由于∣𝜆𝑬−𝑩∣=| −2 𝜆+2 −4 |=𝜆2(𝜆−1)
−1 1 𝜆−2
−1 1 −2 1 −1 2
对于𝜆=0,由(0𝐄−𝐁)=[−2 2 −4]→[0 0 0]
−1 1 −2 0 0 0
得基础解系 𝛃 =(1,1,0)T,𝛃 =(−2,0,1)T
𝟏 𝟐
所以矩阵𝐀关于𝜆=0的特征向量为
1 −2
𝐏𝛃 =(𝛂 ,𝛂 ,𝛂 )[1]=𝛂 +𝛂 ,𝐏𝛃 =(𝛂 ,𝛂 ,𝛂 )[ 0 ]=−2𝛂 +𝛂
𝟏 𝟏 𝟐 𝟑 𝟏 𝟐 𝟐 𝟏 𝟐 𝟑 𝟏 𝟑
0 1
[易错点]:矩阵初等变换或基础解系计算出错;对相似矩阵特征向量关系理解不清,导致
向量变换错误。