2018年天津师范大学数学科学学院629数学分析考研核心题库
● 摘要
一、证明题
1. 设
【答案】
下证
是数列
(反证法). 假设x 0不是数列因
为
对
, 则一定
有
矛盾. 于是必有
此
, 是数列的一个聚点.
2. 证明:函数
在点(0, 0)连续且偏导数存在, 但在此点不可微. 【答案】因为
从而
所以, f (x , y)在点(0, 0)连续. 由偏导数定义知
同理但当
时, 其值为0. 所以,
3. 设函数f 在区间I 上连续, 证明:
(1)若对任何有理数
有f (r ) =0, 则在I 上f (x ) =0;
有. 又因为
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‘试证:数列的一个聚点.
的聚点, 则存在
的聚点全体恰为闭区间
不含有数列 N ,
当
时,
有
|
这是因为
于
是
的任意一项. 这里
即
.
不妨设. 这
与
的聚点. 矛盾. 因
, 所以存在自然数来说,
或者
或者
如若不然, 则
有
这说明B 不可能是数列
所以, f (x , y)在点(0, 0)的偏导数存在.
考察
由于当
时,
其值为
不存在, 故f (x , y )在点(0, 0)不可微.
(2)若对任意两个有理数
由f 的连续性得
则f 在I 上严格增.
使.
当
, 所以
【答案】(1)设x 0为中的任一无理数, 由有理数的稠密性知,
存在有理数列
为有理数时, f (r )也为0, 于是, 在I 上f (x )=0.
(2
)设有两个实数由使得当
而当
, 满足可知
,
时,
时
,
, 由有理数的稠密性知, 存在有理数r 1, r 2使得
,
两点连续.
,
存在
, 从而,
从而
. 再由
;
.
存在有理数
知,
(设
.
对于正数
并且), 和
因为f (x )在I 上连续, 所以f (x )在
故f 在I 上严格递增.
4. 设z=siny+f(sinx -siny ), 其中f 为可微函数,证明:
【答案】设u=sinx-siny , 则
所以
5. 证明:当x>0时有不等式
【答案】令且
故
,
则
于是
, 使得
因
ft
上递减,
, 根据积分第二中值定理, 存在
二、解答题
6. 求空间曲线
上对应于点x=1的处的切线方程与法平面方程. 【答案】当x=1时, 有
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解之得设
与. 于是对应于x=1的点是,
通过计算易知,
在点
有
于是, 切线方程和法平面方程分别为:
和
在点
有
于是, 切线方程和法平面方程分别为:
和
7. 在指定区间内把下列函数展开成傅里叶级数:
(1)(2)(3)
【答案】(1)(i )f (x )及其周期延拓的图像如图1所示,
图1
显然f (x )在因为
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内按段光滑, 由收敛定理知它可以展开成傅里叶级数,
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