2018年郑州大学联合培养单位新乡学院655数学分析考研核心题库
● 摘要
一、证明题
1. 证明:若f , g均为区间I 上凸函数. 则
【答案】因为f , g 均为区间I 上的凸函数, 所以对任意的
也是I 上凸函数.
及
, 总有
, ①
, ②
由于于是
③
④
由式①〜式④得
即
2. 设a 为有理数, x 为无理数. 证明:
(1)a+x是无理数; (2)当【答案】(1)用反证法. 假设矛盾. 故a+x是无理数.
(2)用反证法. 假设ax 是有理数. 因为a 是不等于零的有理数, 所以
是有理数. 这与x
是无理数矛盾. 故ax 是无理数.
3. 叙述(1)有限覆盖定理和(2)魏尔斯特拉斯(Weierstrass )定理(致密性定理), 并用(1)证明(2).
【答案】⑴有限覆盖定理:
若
个开区间来覆盖[a, b].
(2) Weierstrass 定理(致密性定理):有界数列必存在收敛子列. 反证法. 设数列则对任意的由此可知, 存在显然
为
在
不是
若
中无收敛子列,
中的有限项.
中存在有限个开区间
中任意一子列的极限.
中至多只含有
为闭区间
的一个(无限)开覆盖,
则在
中必存在有限
时, ax 是无理数. 是有理数, 那么
也是有理数. 这与x 是无理数
, 故F (x )是I 上的凸函数
. 因而
于是得一满足上述条件的开区间族
的一个开覆盖, 由有限覆盖定理,
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根据的构造性质可知, 中也只含有
中的有限项, 从而[a, b]中也只含有
中的有限
项,
这与
中
,
矛盾,
所以结论得证.
4. 设
证明
【答案】因为
f 为时的无穷大量, 所以对任意的
, 存在使得当
有
又因为
不妨设
则由函数极限的局部保号性知
.
内
,
取
则当
时,
故
二、解答题
5. 求极限:
其中
【答案】由极限的运算性质知
6
.
设函数p
(x )在[a, b]上非负连续, f (
X ), g
(x )在[a, b]上连续单调增加, 则
【答案】用重积分来证明. 考察差
交换积分变量x 与y 的位置, 仍然有
于是有
时. 在
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从而原不等式成立.
7. 设函数
【答案】
8. 设f (x , y )在区域
其中
【答案】
任取
时, 有
又由, f 对y 满足利普希茨条件, 对上述
取现取
则当
时,
所以f (x , y
)在点 9. 利用
(1)(2)(3)(4)(5)【答案】 (1)(2)
, 求
上对x 连续, 对y 满足利普希茨条件:
为常数, 试证明f 在G 上处处连续.
对固定的
在X 0连续,
于是对任给
存在
当
:
则当
" 时, 有
处连续, 由点求下列极限:
的任意性知: f(x , y )在G 内处处连续.