2018年河海大学理学院616数学分析之数学分析考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、证明题
1. 试用一致连续的定义证明:若f , g都在区间I 上一致连续, 则f+g也在I 上一致连续.
【答案】因为f , g在区间I 上一致连续, 所以对任给的使得当当有
故f+g在I 上一致连续.
2. 证明对任意自然数n ,
方程
. 【答案】令
因此, 由连续函数的零点定理知, 又从而
在
上存在惟一的零点, 即方程.
.
在
则
上有零点.
所以
在
上单调.
在区间
上总有惟一实根X n ,
并求
时, 有时,
有
.
取
;
,
则当
时,
, 存在
,
在区间[0, 1]上总有惟一实根对
两边取极限得
, 证明:
.
3. 设f (x )在[a, b]上二阶可导, 且
(1)(2)又若【答案】由
,
, 则又有
知f (x )为凸函数, 所以根据定理, 对[a, b]上任意两点x , t 有
(*)
, 得
(1)在(*)式中令
在[a, b]上两边对x 求定积分, 得
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故有
(2
)(*)式两边在[a
, b]上对t 定积分, 得
从而对任意的
, 有
由即
4. 利用单调有界原理证明确界原理.
【答案】设S 是非空有上界的数集, M 是
S 的一个上界.
若S 有最大值,
则最大值即为S 的上确界.
若S 无
最大值, 任取. 记左半区间为
.
数列
, 将. 然后将单调递增,
,
首先, 分大时有
有
二等分
, 若右半区间含有S 的点, 则记右半区间为二等分, 用同样的方法选记单调递减, 且
,
使得 , 否则
, 如此下去,
得一区间套
, 可得
. 故有
中含有S 的点, 在b n 的右侧不含S 的点. 由{an }单调递增有上界
, 所以存在
, 往证为S 的上确界.
. 若不然, 则存在
, 使得
, 使得
. 因为
所以存在正整数N , 使得, 由
知, 当n 充
, 于是在b n 的右侧含有S 中的点, 矛盾, 故是S 的上界. 其次
,
, 于是存在
, 即为S 的上确界.
二、解答题
5. 设
在平面上二次连续可微,
;
.
(1)用u 关于r , 的偏导数表沄
(2)用u 关于r , 的一、二阶偏导数表示【答案】 (1)(2)
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6. 求
.
【答案】由分部积分可得
令
则
, 所以
故得
7. 应用斯托克斯公式计算下列曲线积分:
(1)
所围平面区域上侧在曲线的左侧;
(2)(3)
为顶点的三角形沿ABCA 的方向.
【答案】(1)记L 为曲面S :
z=1—
x —
y
(
)的边界, 由斯托克斯公式知
且
同理
因此原积分=0.
(2)记L 为该椭圆的边界, 则
其中S 为所交椭圆面,
是S 在xy 面的投影.
其中L 为x+y+z=1与三坐标面的交线, 它的走向使
>其中L 为
. , x=y所交的椭圆的正向;
, 其中L 是以A (a , 0, 0), B (0, a
, 0),
C (
0,
0, a )