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2018年中南大学数学与统计学院712数学分析之数学分析考研核心题库

  摘要

一、证明题

1. [1]设函数f (x )在[a, b]上连续, 在(a , b )内可微, 又f (x )不是线性函数. 证明:使

[2]设f (x )在[0, 1]上可导, 且内存在一组互不相等的数

使得

为n 个正数. 证明在区间[0, 1]

.. ,

【答案】过点(a , f (a ))与(b , f (b ))的直线方程为

9

=f=f. 由于f , g 显然, g (a )(a )(b )(b )(x )不是线性函数, 故存在点不妨设

, 则有

由拉格朗日中值定理,

时, 有

, 使

[2]用上例的思路来证明之. 令

以及

显然可以求得一点

又可求得一点

使得

在每一个小区间

使使

. 取.

再在. 总之, 我们有

上, 对f (x )应用拉格朗日中值定理, 存在

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, 使.

和, 使

, 取,

; .

于是, 总存在

当f (a )>f(b )时, 有

在[0, 1]上对f (x )应用介值定理,

上对f (x )应用介值定理,

.

, 使得

. 如此下去, 可以求出

亦即

将上式对i 从1到n 求和, 可得

2. 设

证明对于这样的当

所以对任给

时,

, 存

使得

因此

【答案】因

二、解答题

3. 设

上三阶可导, 存在实数, 使得

【答案】

若存在一点成立.

因此, 不妨设不失一般性, 假设则

, 而且

. 则必有

进而, 不失一般性还可假设考虑使得于是, 在由泰勒公式, 有

其中在X 与a 之问. 由此可知, 存在再由泰勒公式, 有

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, 使得

.

. 这是因为,

使

中有一个为零, 则结论显然

, 考虑

时,

. 这是因为, 若

, 而且当

时,

必有

的假设下证明本题的结论.

,

,

,

, 当时, .

,

4. 求下列曲线的弧长:

(1)(2)(3)(4)(5)(6)【答案】 (1)

(2)曲线的参数方程为

, 于是弧长

(3)

(4)

如图所示. (5)

(6)

;

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