武汉软件工程职业学院信息学院软件技术高等数学B卷Word文件下载.docx
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2发散
发散,级数∑U
2收敛
非选择题部分
1.用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上,不能答在试题卷上.
2.在答题纸上作图,可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑.
二、填空题:
本大题共10小题,每小题4分,共40分.
6.
极限lim(xsin2+1sinx)=.
x→∞xx
7.
若limxn=5,则lim2xn-1+3xn+7xn+1
=.
n→∞
n→∞4
8.设函数y=xey,则dy=
dx
⎧⎪x=lnt+t2
.
d2y
⎩
9.设参数方程⎨⎪y=2t3+3t,则dx2t=1=.
10.设函数y=2ln(1+x2),则其凹区间是.
11.
⎰-1xcosx+
1-x2dx=.
12.设f(x)=⎰xucos2udu,则df(x)=.
1dx
13.两个平面4x+5y+3z=-8与2x+2y+z=7的夹角为.
14.将f(x)=
3-x
展开成(x-2)的幂级数.
15.
12
以y=e2x(ccosx+c
sinx)为通解的二阶常系数线性微分方程为.
三、计算题:
本题共有8小题,其中16-19小题每小题7分,20-23小题每小题8分,共60
分.计算题必须写出必要的计算过程,只写答案的不给分.
ln(1+x2)-ln(1+sin2x)
16.求极限lim
x→0
xsin3x
17.
设y=
,试求该函数的间断点并说明其所属类型.
18.函数y=y(x)是由方程(y-1)ex+xexy=2ex所决定,求该函数的导数,并求出当x=0
时的导数值.
19.
⎰
计算不定积分1dx.
1+
50π
20.计算定积分-50π
1-sin2xdx.
21.求曲线y=1,直线y=x和x=2所围成图像的面积,以及此平面图形绕x轴旋转一周
x
形成的旋转体体积.
⎧x=2+t
22.求过点B(1,1,1),且与直线⎪y=2t+3垂直,又与平面2x-z=5平行的直线方程.
⎪z=3t+5
∞
23.判断级数∑
2nn!
nn
的敛散性.
四、综合题:
本大题共3小题,每小题10分,共30分.
24.
证明:
当x>
0,1>
arctanx-π恒成立.
x2
25.设函数f(x)二阶可导,且lim
f(x)=0,f(0)=0,f
(1)=0,试证明:
至少存在一
点ξ∈(0,1),使得f'
(ξ)=0.
26.
设函数f(x),函数满足f(x)=ex+x(t-x)f(t)dt,求f(x).
2020年浙江专升本《高等数学》考前10套密押预测卷(七)参考答案与解析
本大题共5小题,每小题4分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一
项是符合题目要求的.
1.【答案】
(C)
【知识点】函数的性质。
x→∞
【解析】A.判断有界性:
由题易得f(x)在R上连续,判断有界性只需要判断limf(x),
lime-sinx有界且大于0,∴limf(x)=∞⋅lime-sinx无界,故A错误。
B.判断单调性:
单调性利用一阶导数来判断,当
x<
0,
f(x)=x2esinx,
f'
(x)=2xesinx+x2esinxcosx。
当x=-2π,f'
(x)>
0,∴不单调,故B错误。
C.判断奇偶性:
直接代入奇偶性的定义f(-x)=(-x)2e--sinx=x2e-sinx=f(x),故为偶函
数,C正确。
D.判断周期性:
由函数表达式易得该函数不具备f(x)=f(x+T)的性质。
故D错误。
2.【答案】
(A)
【知识点】分段函数求导
⎧⎪ln(x-1),x>
【解析】f(x)=lnx-1=⎨,
⎪⎩ln(1-x),x<
⎧1⎧1
(x)=⎪x-1,x>
1=⎪x-1,x>
1=1(x≠1)故选A.
⎨1,x<
1⎨1,x<
1x-1
⎪-
⎩1-x
⎪
⎪⎩x-1
3.【答案】
【知识点】不定积分与微分。
【解析】已知⎰df(x)=⎰dg(x),那么f(x)+C1=g(x)+C2。
A:
对等式两边同时求微分可推得df(x)=dg(x),故A正确;
B:
对等式两边同时求导可得f'
(x)=g'
(x),故B正确;
C:
f(x)+C1=g(x)+C2无法推出f(x)=g(x),故C错误;
D:
d⎰f'
D正确。
4.【答案】
(B)
⇒d⎡⎣f(x)+C1⎤⎦=d⎡⎣g(x)+C2⎤⎦⇒df(x)=dg(x),故
【知识点】二阶常系数非齐次线性微分方程的特解。
【解析】f(x)=e-xcosx是f(x)=eλx⎡P(x)cosωx+P(x)sinωx⎤型
⎣ln⎦
设y*=xkeλx⎡R
(1)(x)cosωx+R
(2)(x)sinωx⎤
⎣mm⎦
λ=-1,ω=1特征方程为r2+2r+2=0,特征根为r1,r2=-1±
i,λ+iω是特征根,故
k=1。
P(x)=1,P(x)=0,l=n=0,m=max{l,n}=0,设R
(1)(x)=a,R
(2)(x)=b,
lnmm
y*=xe-xacosx+bsinx,故选B。
5.【答案】
【知识点】数项级数敛散性的判断。
⎛1⎫⎛1⎫⎛1⎫
【解析】lnç
1+⎪>
lnç
1+⎪,limlnç
1+⎪=0,故由莱布尼茨定理可得,
⎝n⎭⎝
n+1⎭
n→∞⎝⎭
∞∞
级数∑un=∑(-1)
⎛
lnç
1⎫
⎪收敛.由比较审敛法的极限形式可得:
⎝n⎭
⎛1⎫
⎡⎛1⎫⎤2
1+⎪
⎢lnç
1+⎪⎥
ln2ç
lim⎝n⎭=1⇒lim⎢⎝n⎭⎥=lim⎝n⎭=1.
n→∞1
n→∞⎢1⎥n→∞1
⎢⎥
⎣⎦
∞2∞1∞2
故∑un敛散性与∑n相同,故∑un
发散,选择C。
6.【答案】2
【知识点】求极限。
【解析】lim(xsin2+1sinx)=limxsin2+
limsinx
=limx
∙2+0=2
xx→∞x
x→∞x
注:
第二步拆成两项需要满足两项极限都存在才可拆。
7.【答案】15
【知识点】数列极限的定义。
【解析】limxn=5,limxn-1=5,limxn+1=5(n→∞三个量均可理解为∞),
lim2xn-1+3xn+7xn+1=lim10+15+35=15
4
ey
8.【答案】y
(1-xey)
【知识点】隐函数求导。
【解析】隐函数求导先对等式两边求导,再提取y'
。
y'
=ey+xy'
ey⇒(1-xey)y'
=ey;
y'
=
ey
(1-xey)。
9.【答案】1
【知识点】参数方程求导。
【解析】:
dy=6t2+3,dx=1+2t,
dt
dy=6t2+3=6t3+3t
dtt
12t4+12t2+3
dx1+2t
t
1+2t2,
=
t=1
(1+2t2)2
∙
=1
10.【答案】
(-1,1)
【知识点】求凹凸区间。
4x
4(1+x2)-8x2
-4x2+4
【解析】y'
,y'
2=2
,当x∈(-1,1),y'
>
0
1+x2
故函数的凹区间为x∈(-1,1)。
(1+x2)(1+x2)
π
【答案】
2
【知识点】求定积分(利用奇偶性)。
【解析】⎰1(xcosx+
1-x2)dx=⎰1xcosxdx+⎰1
1-x2dx
=⎰-1xcosxdx+
⎰-1
1-x2dx=0+2
1-x2dx=2⎛1arcsinx+1x
22
1-x2⎫=π
⎝⎭0
12.【答案】xcos2x
【知识点】积分上限函数求导。
【解析】df(x)=(⎰xucos2udu)'
=xcos2x
dx1
13.【答案】θ=arccos72
10
【知识点】两平面的夹角即为两平面法向量的夹角(小于90°
)。
=n1⋅n2
=8+10+3
=72
【解析】cosθ,θ=arccos。
n1⋅n216+25+9⋅4+4+11010
14.【答案f(x)=∑(x-2)n(1<
x<
3)
n=0
【知识点】将函数展开成幂级数。
【解析】将f(x)在x=2处展开,先凑x-2,f(x)=
1-(x-2);
再根据形势代入公式,f(x)=∑(x-2)n(1<
15.【答案】y'
-4y'
+5y=0
【知识点】二阶常系数齐次线性微分方程求解。
【解析】逆向思维可推得特征根为共轭复根r1,2=2±
i,特征方程为r2-4r+5=0,
齐次方程为y'
16.
3
【解析】
ln
(2)
lim1+sinx
lim
ln(1+
x2-sin2x
1+sin2x)
........(1分)
xsinx
=lim
x2-sin2x1+sin2xx4
24
x→0(1+sin
x)x
=lim2x-2sinxcosx
........(2分)
4x3
=lim2x-sin2x
x→04x3
=lim2-2cos2x
........(5分)
x→012x2
=lim1-cos2x=1
........(7分)
x→06x23
17.【知识点】判断间断点类型。
当x=0时,lim
x→0-
f(x)=lim
=-1,lim
x→0+
f(x)=lim
=1。
左极限与右极限不相等,所以该点为跳跃间断点。
当x=1时,limf(x)=lim
=2,但是该点无定义,所以该点为可去间断点。
x→1
当x=-1,lim
x→-1
=∞,该点为无穷间断点。
(7分)
18.【答案】y'
(0)=-1
【解析】将x=0代回原式可推出y=3,(1分)
再对原函数等式两边同时求导,
y'
ex+(y-1)ex+exy+xexy(y+xy'
)=2ex,(3分)
=(3-y)ex-(xy+1)exy
ex+x2exy
将x=0,y=3代入表达式
19.【答案】2
-2ln(1+
x+1)+C
【知识点】定积分第二类换元法使用。
【解析】令
=t,x=t2-1,dx=2tdt
⎰1dx=⎰1⋅2tdt
1+1+t
=⎛2-2⎫dt=2t-2ln(1+t)+C
⎰ç
1+t⎪
⎝⎭
=2-2ln(1+
20.
【答案】200
【知识点】利用周期函数的性质计算定积分。
【解析】-50π
1-sin2xdx=50π
-50π
sin2x+cos2x-2sinxcosxdx
=50π|sinx-cosx|dx(周期函数定积分的性质)(2分)
-π
)|dx
=502⎰π|sin(x-π
........(4分)
-π4
=⎡π⎛π⎫
π⎛π⎫
-3π⎛
π⎫⎤
⎢⎰ç
4⎪
⎰-3πç
⎰-π
ç
4⎪⎥
⎣4⎝⎭
=200
4⎝⎭⎝⎭⎦
........(8分)
21.【答案】11π
6
【知识点】定积分的应用,结合图形,代入公式。
【解析】根据图像,可得出上半支函数表达式y(x)=x2,下半支函数表达式为
y(x)=1
2x
图像面积S=⎰
=3-ln2
⎝12
体积V
=π2x2dx-π2
1dx=π1
3+1)|2=11π
x⎰1
⎰1x2
(3xx16
22.【答案】
x-1=y-1=z-1
-27-4
【知识点】求直线方程。
由题可知,直线的方向向量S1=(1,2,3),平面的法向量为n=(2,0,-1)
所以所求直线的方向向量为S=S1⨯n=(-2,7,-4)
且该支线经过点(1,1,1)(5分)
故直线方程为x-1=y-1=z-1
23.【答案】级数收敛
【知识点】判断级数的敛散性。
【解析】根据级数类型判断应用比值审敛法。
limun+1
2n+1(n+1)!
nn
=2lim(n)
n=2lim(1-1)n
n→∞un
(n+1)n+12nn!
n→∞n+1
=2lim(1-1)
n
-(n+1)2
-(n+1)=<
1,故级数收敛。
(8分)
n+1e
24.【知识点】利用函数单调性求不等式。
(证明:
由题可知,要证1>
arctanx-π,即证1-arctanx+π大于0在(0,+∞)
恒成立
x2x2
令f(x)=1-arctanx+π,x∈(0,+∞)(.
2分)
则f'
(x)=-1
x2
-11+x2
<
0,即函数在定义域内单调递减(4分)
即x>
0,f(x)>
lim
f(x),lim
f(x)=lim(1-arctanx+π=0
x→+∞
x→+∞x2
故1-arctanx+π大于0在(0,+∞)恒成立,
即当x>
arctanx-π恒成立。
(10分)
25.【知识点】罗尔中值定理解决方程问题。
【解析】证明:
因为函数f(x)二阶连续可导,且f(0)=0,f
(1)=0,
limf(x)=limf(x)-f(0)=f'
(0)=0
x→0x
x-0
根据罗尔定理,至少存在一点ξ1∈(0,1),使f'
(ξ1)=0
由于函数f(x)二阶连续可导,故f'
(x)在[0,ξ1]上连续;
(x)在(0,ξ1)上可导;
(ξ1)=0=f'
(0);
由罗尔定理可得至少存在一点ξ∈(0,ξ1)⊂(0,1),f'
(ξ)=0(10分)
26.【知识点】变限积分求导以及微分方程计算。
(1)f(x)=ex+x(t-x)f(t)dt
⎰⎰
f(x)=ex+xtf(t)dt-xxf(t)dt
00
对等式左右两边关于x求导得方程1
(x)=ex-xf(t)dt
再对方程1进行两边求导
(x)=ex-f(x)即f'
(x)+f(x)=ex
即求y'
+y=ex,y(0)=1,y'
(0)=1的二阶微分方程的特解先求其对应齐次的通解
r2+1=
0,r1,2=±
i,Y=C1cosx+C2sinx
........(6分)
其非齐次的特解:
y*=aex
将特解的一阶导二阶导计算带入y'
+y=ex,得到y*=1ex
即:
二阶的通解为y=Y+y*=Ccosx+
1x
C2sinx+2e
分别计算通解的一阶二阶导数,并将y(0)=1,y'
(0)=1带入二阶通解
得到C=C=1
122
故:
y=1cosx+1sinx+1ex
222
........(10分)