.
.
2014-—-2015学年度第二学期
《数学分析2》A试卷
学院班级学号(后两位)姓名
题号
一二三四五六七八总分核分人
得分
一.判断题(每小题3分,共21分)(正确者后面括号内打对勾,否则打叉)
1。若xf在ba,连续,则xf在ba,上的不定积分dxxf
可表为
Cdttfx
a
()。
2.若xgxf,为连续函数,则
dxxgdxxfdxxgxf
()。
3.若
a
dxxf绝对收敛,
a
dxxg条件收敛,则
a
dxxgxf][必
然条件收敛()。
4.若
1
dxxf收敛,则必有级数
1n
nf收敛()
5。若
n
f与
n
g均在区间I上内闭一致收敛,则
nn
gf也在区间I
上内闭一致收敛().
6。若数项级数
1n
n
a条件收敛,则一定可以经过适当的重排使其发散
于正无穷大()。
7。任何幂级数在其收敛区间上存在任意阶导数,并且逐项求导后得
到的新幂级数收敛半径与收敛域与原幂级数相同().
.
.
二.单项选择题(每小题3分,共15分)
1。若xf在ba,上可积,则下限函数a
x
dxxf
在ba,上()
A。不连续B。连续C。可微D.不能确定
2。若xg在ba,上可积,而xf在ba,上仅有有限个点处与xg不
相等,则()
A.xf在ba,上一定不可积;
B.xf在ba,上一定可积,但是b
a
b
a
dxxgdxxf;
C。xf在ba,上一定可积,并且b
a
b
a
dxxgdxxf;
D。xf在ba,上的可积性不能确定。
3。级数
1
2
111
n
n
n
n
A。发散B。绝对收敛C.条件收敛D。不确定
4。设n
u为任一项级数,则下列说法正确的是()
A。若0lim
n
n
u,则级数
n
u
一定收敛;
B。若
1lim1
n
n
nu
u
,则级数n
u一定收敛;
C.若
1,1
n
n
u
u
NnN,时有当
,则级数n
u一定收敛;
.
.
D。若1,1
n
n
u
u
NnN,时有当,则级数n
u一定发散;
5。关于幂级数n
n
xa的说法正确的是()
A。n
n
xa在收敛区间上各点是绝对收敛的;
B。n
n
xa在收敛域上各点是绝对收敛的;
C.n
n
xa的和函数在收敛域上各点存在各阶导数;
D.n
n
xa在收敛域上是绝对并且一致收敛的;
三。计算与求值(每小题5分,共10分)
1.n
n
nnnn
n
21
1
lim
.
.
2.
dx
x
x
2cos
sinln
四。判断敛散性(每小题5分,共15分)
1.
dx
xx
x
0
21
13
.
.
2。
1
!
n
nn
n
3。
n
n
n
n
n
21
21
1
.
.
五.判别在数集D上的一致收敛性(每小题5分,共10分)
1。,,2,1,
sin
Dn
n
nx
xf
n
.
.
2.,22,
2
D
x
n
n
六.已知一圆柱体的的半径为R,经过圆柱下底圆直径线并保持与底圆面
030角向斜上方切割,求从圆柱体上切下的这块立体的体积。(本题满10分)
.
.
七.将一等腰三角形铁板倒立竖直置于水中(即底边在上),且上底边距水表面
距离为10米,已知三角形底边长为20米,高为10米,求该三角形铁板所受的
静压力。(本题满分10分)
.
.
八.证明:函数
3
cos
n
nx
xf
在,上连续,且有连续的导函数。(本题
满分9分)
.
.
2014--—2015学年度第二学期
《数学分析2》B卷•答案
学院班级学号(后两位)姓名
题号
一二三四五六七八总分核分人
得分
一、判断题(每小题3分,共21分,正确者括号内打对勾,否则打叉)
1.✘2.✔3.✘4。✔5.✔6.✔7。✔
二.单项选择题(每小题3分,共15分)
1.B;2.C;3。A;4.D;5。B
三。求值与计算题(每小题5分,共10分)
exx
x
x
n
n
3
1
0
223sin
lim
解:由于
3
1
0
3
1
0
223sin
0dxxdx
exx
x
n
x
n
—————————-————
——--—-———--3分
而0
3
1
1
1
limlim
1
3
1
0
n
n
n
nn
dxx————-—-————-——-——-
————-——————————4分
故由数列极限的迫敛性得:
.
.
0
sin
lim3
1
0
223
dx
exx
x
x
n
n
--————-—-——---——-—-———
—-—————————————5分
2。设
x
x
xf
sin
sin2
,求dxxf
x
x
1
解:令tx2sin得
dxxf
x
x
1
=tdtf
t
t
22
2
2
sinsin
sin1
sin
———-—————-—
——-—-2分
=
tdtt
t
t
t
t
cossin2
sincos
sin
=tdttsin2
————————-———————-—
——————-——-————-——4分
=2cos2sintttC
=21arcsin2xxxC———-—-——-——-
—-—5分
四。判别敛散性(每小题5分,共10分)
1.
dx
x
x
1
0
21
arctan
解:
241
arctan
lim
1
arctan
1lim
01
2
2
1
01
x
x
x
x
x
xx
——-————3分
且1
2
1
p,由柯西判别法知,
.
.
瑕积分dx
x
x
1
0
21
arctan
收敛——-—-—-——---—————
—-——-———5分
2。
2
lnln
1
n
nn
解:
时当
00
,,lnlimnnNnn
n
有2lnen——---————---—-———-—
——---—-———2分
从而当
0
nn
2ln
1
ln
1
n
nn
-—----—-—-—-—-—--———-—
——-——--——4分
由比较判别法
2
lnln
1
n
nn
收敛-———--—-—-——-——-——
——-—-—-———5分
五。判别在所示区间上的一致收敛性(每小题5分,共15分)
1。,0,2,1,
1
2
Dn
n
xxf
n
解:极限函数为Dxxxfxf
n
n
lim-——————-————-—-
—-—-—--—2分
又
n
x
n
x
n
x
n
xxfxf
n
1
1
/11
2
2
2
--—————-3分
.
.
1
0sup
n
xD
fxfx
n
从而
0suplim
ff
n
n
故知该函数列在D上一致收敛。——-——-——--————-—
—--—-———-5分
2.]1,1[,
3
sin2D
x
n
n
解:因当
Dx
时,n
n
n
n
x
xu
3
2
3
sin2
-—————-—-———-
—2分
而正项级数
n
3
2
收敛,—-—-—--——-—-——-———-
—--——-—-——4分
由优级数判别法知,该函数列在D上一致收敛。-————————-
———5分
3。
,,
1
2
D
nx
n
解:易知,级数n1的部分和序列
n
S一致有界,--—2分
而对
nx
xVDx
n
2
1
,
是单调的,又由于
n
n
nx
xVDx
n
0
11
,
2
,—————-—----—-——
———4分
.
.
所以
nx
xv
n
2
1
在D上一致收敛于0,
从而由狄利克雷判别法可知,该级数在D上一致收敛。--—-—-5分
六。设平面区域D是由圆222yx,抛物线2xy及x轴所围第一象限部
分,求由D绕y轴旋转一周而形成的旋转体的体积(本题满分10分)
解:解方程组
2
222
xy
yx
得圆222yx与抛物线2xy在第一象限
的交点坐标为:1,1,—----———--——-——-----——--—-—-
—---———————3分
则所求旋转体得体积为:
1
0
1
0
22ydydyyV
—-———-—-—-————-—--—--
——-—-———-—7分
=—--——-——-————-————
=
7
6
—-—-——-————-———-—--—--------——--
—-———-—-—-—---—-—-—-——10分
七。现有一直径与高均为10米的圆柱形铁桶(厚度忽略不计),内中盛满水,
求从中将水抽出需要做多少功?(本题满分10分)
解:以圆柱上顶面圆圆心为原点,竖直向下方向为x轴正向建立直角坐标系
则分析可知做功微元为:
.
.
dxxxdxdW2552———--——--——---—————-
—----——---—-5分
故所求为:10
0
215dxxW
—-———-———---——--——--—--—
—-——————————-8分
=1250
=12250
(千焦)----—-———-—--——--—-————-
—----——--—-10分
八.设2,1nxu
n
是
],[ba
上的单调函数,证明:若au
n
与bu
n
都
绝对收敛,则xu
n
在
],[ba
上绝对且一致收敛。(本题满分9分)
证明:2,1nxu
n
是
],[ba
上的单调函数,所以有
buauxu
nnn
——-————---———---——
—————-——-———4分
又由au
n
与bu
n
都绝对收敛,
所以
buau
nn
收敛,-——-——-—-——-—--—-—-———
—-——-——-—-—----—7分
由优级数判别法知:
xu
n
在],[ba上绝对且一致收敛。—————--——--——-——---——
————-——-—--
.
.
2013---2014学年度第二学期
《数学分析2》A试卷
学院班级学号(后两位)姓名
题号
一二三四五六七总分核分人
得分
一.判断题(每小题2分,共16分)(正确者后面括号内打对勾,否则打叉)
1。若
)(xf
在[a,b]上可导,则
)(xf
在[a,b]上可积.()
2.若函数
)(xf
在[a,b]上有无穷多个间断点,则
)(xf
在[a,b]上必不可
积.()
3.若
aa
dxxgdxxf)()(与均收敛,则
a
dxxgxf)]()([一定条件收敛.
()
4。若xf
n
在区间I上内闭一致收敛,则xf
n
在区间I处处收敛()
5。若
1n
n
a为正项级数(0
n
a),且当
0
nn时有:11
n
n
a
a
,则级数
1n
n
a必发散.()
6.若xf以2为周期,且在,上可积,则的傅里叶系数为:
nxdxxfa
n
cos
12
0
()
7。若sa
n
n
1
,则
1
1
1
2asaa
n
nn
()
.
.
8。幂级数在其收敛区间上一定内闭一致收敛.()
二.单项选择题(每小题3分,共18分)
1。下列广义积分中,收敛的积分是()
A1
0
1
dx
x
B
1
1
dx
x
C
0
sinxdxD
1
1
3
1
dx
x
2。级数
1n
n
a收敛是
1n
n
a部分和有界的()
A必要条件B充分条件C充分必要条件D
无关条件
3.正项级数n
u收敛的充要条件是()
A.0lim
n
n
uB。数列
n
u单调有界
C。部分和数列
n
s有上界D。1lim1
n
n
nu
n
4.设
a
a
a
n
n
n
1lim
则幂级数1bxabn
n
的收敛半径R=()
A。aB。ba
1
C。
a
1
D。
b
a
11
5.下列命题正确的是()
A)(
1
xa
n
n
在],[ba绝对收敛必一致收敛
B)(
1
xa
n
n
在],[ba一致收敛必绝对收敛
.
.
C若
0|)(|lim
xa
n
n
,则)(
1
xa
n
n
在
],[ba
必绝对收敛
D)(
1
xa
n
n
在
],[ba
条件收敛必收敛
6。。若幂级数n
n
xa的收敛域为1,1,则幂级数n
n
xa在1,1上
A.一致收敛B。绝对收敛C。连续D.可导
三.求值或计算(每题4分,共16分)
1.
dxxxxln1;
2.dx
xxcossin
1
.
.
3.dxexxx
1
1
。
4.设xf在[0,1]上连续,求dxxfn
n
1
0
lim
.
.
四。(16分)判别下列反常积分和级数的敛散性.
1。
1
3
24332xx
dx
;
xx
1
0)1ln(1
1
3.
2
1
ln
n
n
n
n
;
.
.
4。
1
!
n
n
n
n
ne
五、判别函数序列或函数项级数在所给范围上的一致收敛性(每题5分,
共10分)
1。),(;,2,1,)(42xnnxxf
n
.
.
2。
n
n
n
n
x
1
3
)1(2
1
;,5.05.0,Dx
六。应用题型(14分)
1。一容器的内表面为由2xy绕y轴旋转而形成的旋转抛物面,其内现
有水
(3m),若再加水7
(3m),问水位升高了多少米?
.
.
2.把由xey,x轴,y轴和直线
x0所围平面图形绕x轴旋转得
一旋转体,求此旋转体的体积V,并求满足条件
VaV
lim
2
1
的a。
.
.
七.证明题型(10分)
已知xf与xg均在[a,b]上连续,且在[a,b]上恒有xgxf,但xf
不恒等于xg,证明:
b
a
b
a
dxxgdxxf)()(
.
.
2013—-—2014学年度第二学期
《数学分析2》B试卷
学院班级学号(后两位)姓名
题号
一二三四五六七总分核分人
得分
一、判断题(每小题2分,共18分,正确者括号内打对勾,否则打叉)
1。对任何可导函数xf而言,Cxfdxxf
成立。()
2。若函数xf在ba,上连续,则dttfxF
b
x必为xf在ba,上
的原函数。()
3。若级数
1n
n
a收敛,必有0lim
n
x
na。()
4。若1lim
n
n
n
a,则级数
1n
n
a发散.
5。若幂级数
1n
n
n
xa在2x处收敛,则其在[—2,2]上一致收敛.()
6.如果xf
在以a,b为端点的闭区间上可积,则必有
dxxfdxxfb
a
b
a.()
.
.
7。设xf在,1上有定义,则dxxf
1
与级数
1n
nf同敛散。()
8。设xf在ba,任子区间可积,b为xf的暇点,则b
a
dxxf与
dt
t
t
bf
ab
2
1
11
同敛散。()
9.设xf
n
在bxxaD,,
00
上一致收敛,且
nn
xx
axf
0
limNn存
在,则xfxf
n
nxx
n
xxn
limlimlimlim
00
。
二。单项选择题(每小题3分,共15分)
1。函数
)(xf
在],[ba上可积的必要条件是()
A连续B有界C无间断点D有原函数
2.下列说法正确的是()
A.
1n
n
a和
1n
n
b收敛,
1n
nn
ba也收敛
B.
1n
n
a和
1n
n
b发散,
1
)(
n
nn
ba发散
C。
1n
n
a收敛和
1n
n
b发散,
1
)(
n
nn
ba发散
D.
1n
n
a收敛和
1n
n
b发散,
1n
nn
ba发散
3。)(
1
xa
n
n
在],[ba收敛于)(xa,且)(xa
n
可导,则()
.
.
A。xaxa
n
n
)(
1
B。
)(xa
可导
C。
b
a
n
b
a
n
dxxadxxa)()(
1
D。
1
)(
n
n
xa一致收敛,则
)(xa
必连续
4.级数
1
2
111
n
n
n
n
A。发散B.绝对收敛C。条件收敛D。不确定
5.幂级数
0
21
2
n
n
n
x
n
的收敛域为:
A.(—0。5,0.5)B.[-0.5,0。5]C.5.0,5.0D.5.0,5.0
三。求值与计算题(每小题4分,共16分)
1。
dx
x
xx
2sin2
cossin
2。
dx
xx
x
12
.
.
3.n
n
nnnn
n
11
1
lim
4.
dxbax
b
a2
.
.
四。判别敛散性(每小题4分,共16分)
1。
dx
x
xx
1
31
arctan
;
x
x
1
01
3。
1
1
1
1n
n
n
n
n
。
.
.
4。
1
1
cos1
n
n
n
五.判别在所示区间上的一致收敛性(每小题5分,共10分)
.
.
1.
1)1/(1,0
)1/(10,)1(1
xn
nxxn
xf
n
1,0.,2,1xn
2。
1
2
1
)(
1
n
n
nnx
),(x
六。应用题型(16分)
1.试求由曲线2xy及曲线22xy所平面图形的面积.
.
.
2。将
1
0
2
cos1
dx
x
x
表达为级数形式,并确定前多少项的和作为其近似,可使
之误差不超过十万分之一。
.
.
七.(9分)证明:若函数项级数xu
n满足:
(ⅰ)2,1)(,naxuDx
nn
;(ⅱ)n
a收敛。则函数项级数
xu
n在D上一致收敛.
.
.
014---2015学年度第二学期
《数学分析2》A卷•答案
三.判断题(每小题3分,共21分)
1.✔2.✘3.✔4.✘5.✔6。✔7。✘
二.单项选择题(每小题3分,共15分)
B,C,C,D,A
三.计算与求值(每小题5分,共10分)
1.解:原式=n
nn
n
nn
1
2
1
1
1lim
=
n
k
nnn
k
1
1
1lnexplim
———-——--—-——---———
————--——-2分
=
n
k
nnn
k
1
1
1lnlimexp—-—-—————-—-——----
———————3分
=
2
1
lnexpxdx=14e——--——--—————--—--
—————-——-5分
2.原式=xdxtansinln-———-——-———-———-——-—
—-——---———-2分
=xdxxxxcottantansinln
—-——--———----———
.
.
————4分
=Cxxxtansinln——-——————-—————
———-———-----5分
四。判断敛散性(每小题5分,共15分)
1.
3
1
13
lim
2
2
3
xx
x
x
x
—-—-———--———---—————
—-—-—---2分
且
1
2
3
p
——-——--——--———---———-
—-—--—-————-3分
由柯西判别法知,
dx
xx
x
0
21
13
收敛。--—-—————5分
2.由比式判别法
n
n
na
a
1lim
nn
n
n
n
n
n!
1
!1
lim
1
1
/11
1
lim1
e
nn
----—4分
故该级数收敛.—-—---———————-—-—-—
——-—-————-——5分
3。解:由莱布尼兹判别法知,交错级数
1
1
n
n
n
收敛----—-—--
—-2分
.
.
又1
21
1
1
21
2
0
nn
n
知其单调且有界,-—-———--—4
分
故由阿贝尔判别法知,级数收敛。--———-—-——-——-——-—
——————--—-————5分
五。1。解:极限函数为Dxxfxf
n
n
0lim————--——-----—
--—--—-2分
又
nn
nx
xfxf
n
1sin
——--———-—---——-—-—--
———---—-—--—-4分
0suplim
ff
n
n
故知该函数列在D上一致收敛。--————--—
——5分
2。解:因当Dx时,
nnn
n
n
x
n
x
n
xu
2
222
——--—--—-————
--———-—--3分
而正项级数n
n
2
2
收敛,—-————-—-——--————
—---——-——--—4分
由优级数判别法知,该函数列在D上一致收敛.———-——--—--——
—-5分
.
.
六.已知一圆柱体的的半径为R,由圆柱下底圆直径线并保持与底圆面030
角向斜上方切割,求所切下这块立体的体积。(本题满分10分)
解:在底圆面上以所截直径线为x轴,底圆的圆心为原点示坐标系,
过x处用垂直x轴的平面取截该立体,所得直角三角形的面积为:
2202230tan
2
1
xRxRxS
-——-—-—-———————-—
--———————-—--—-5分
22
6
3
xR
故所求立体的体积为:
R
R
dxxRV22
6
3
———-——-——-——7分=3
9
32
R
—---——-10分
.
.
七。解:建立图示坐标系(竖直方向为x轴)
则第一象限等腰边的方程为
10yx
-—-—-—-————-—-————
--—-——--——--———-——3分
压力微元为:dxxdxxxdF2100210102
故所求为
dxxF10
0
21002
——--—————————————
---—-——--—————-————-———7分
吨33.1333千牛67.13066——-———10分
八。证明:2,1
cos
3
n
n
nx
xu
n
每一项在,上连续,
又
33
1cos
nn
nx
xu
n
而3
1
n
收敛
所以3
cos
n
nx
在,上一致收敛,---————--——--—————
—-—-————--———3分
.
.
故由定理结论知
3
cos
n
nx
xf
在,上连续,——-—--—--——————-
————-———-———-—5分
再者
22
1sin
nn
nx
xu
n
而2
1
n
收敛
所以
xu
n
在,上一致收敛,结合xu
n
在,上的连续性
可知
3
cos
n
nx
xf
在,上有连续的导函数。——--——-——
—————-—9分
.
.
2014---2015学年度第二学期
《数学分析2》B试卷
学院班级学号(后两位)姓名
题号
一二三四五六七八总分核分人
得分
二、判断题(每小题3分,共21分,正确者括号内打对勾,否则打叉)
1.若xf为偶函数,则dxxf
必为奇函数()。
2.xysgn为符号函数,则上限函数y=x
a
dttsgn在,上连续
().
3。若dxxf
a
收敛,必有0lim
xf
x
()。
4.若
n
f在区间I上内闭一致收敛,则
n
f在区间I上处处收敛()。
5.若
1
)(
n
n
xu在ba,上内闭一致收敛,则
1
)(
n
n
xu在ba,上一致收敛().
6。若数项级数
1n
n
a绝对收敛,则经过任意重拍后得到的新级数仍然绝
对收敛,并且其和不变()。
7。若函数项级数)(xu
n在ba,上的某点收敛,且)(xu
n
在ba,上一
.
.
致收敛,则)(xu
n也在ba,上一致收敛().
二。单项选择题(每小题3分,共15分)
1.函数
)(xf
是奇函数,且在
],[aa
上可积,则()
A
aa
a
dxxfdxxf
0
)(2)(
B0)(
a
a
dxxf
C
aa
a
dxxfdxxf
0
)(2)(
D)(2)(afdxxfa
a
2.关于积分
dx
xx
x
1
0
21
sin
,正确的说法是()
A。此为普通积分B.此为瑕积分且瑕点为0
C.此为瑕积分且瑕点为1D.此为瑕积分且瑕点为0,1
3.就级数
nnpln
1
2
(0p)的敛散性而言,它是()
A.收敛的B.发散的
C.仅
1p
时收D。仅
1p
时收敛
4.。函数列
n
f在区间I上一致收敛于0的充要条件是()
A.0lim,
xfIx
n
n
B.0lim,
n
n
n
xfIx
C.0lim
xfNn
n
x
D。0suplim
xf
n
Ix
n
5。幂级数
0
21
2
n
n
n
x
n
的收敛域为:
A。(—0。5,0。5)B。[—0。5,0。5]C.5.0,5.0D.5.0,5.0
.
.
三.求值与计算题(每小题5分,共10分)
exx
x
x
n
n
3
1
0
223sin
lim
2。设
x
x
xf
sin
sin2
,求dxxf
x
x
1
四。判别敛散性(每小题5分,共10分)
1.
dx
x
x
1
0
21
arctan
.
.
2.
2
lnln
1
n
nn
五.判别在所示区间上的一致收敛性(每小题5分,共15分)
1.,0,2,1,
1
2
Dn
n
xxf
n
.
.
2。]1,1[,
3
sin2D
x
n
n
.
.
3。
,,
1
2
D
nx
n
六。设平面区域D是由圆222yx,抛物线2xy及x轴所围第一象限部分,
求由D绕y轴旋转一周而形成的旋转体的体积(本题满分10分)
.
.
七.现有一直径与高均为10米的圆柱形铁桶(厚度忽略不计),内中盛满水,求
从中将水抽出需要做多少功?(本题满分10分)
.
.
八.设2,1nxu
n
是
],[ba
上的单调函数,证明:若au
n
与bu
n
都绝对收敛,则xu
n
在
],[ba
上绝对且一致收敛。(本题满分9分)
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