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2018年湖南师范大学数学与计算机科学学院723数学分析考研基础五套测试题

  摘要

一、证明题

1. 设正项级数

【答案】因为反之未必成立. 如

2. 给定两正数与

证明:【答案】由又因为因此

,

于是

3. 设

【答案】因使得当令

收敛, 且在

上一致连续, 证明

所以

为单调递减,

收敛,证明收敛,故

亦收敛;试问反之是否成立?

所以收敛,而

作出其等差中项

皆存在且相等.

可知

为单调递增. 并且

皆存在且根等.

都是有界的. 根据两边取极限,

单调有界定理

的极限都存在.

因而

在比较原则可知级数发散. 与等比中项

一般的令

收敛.

上一致连续, 故对于

时, 有

则由积分第一中值定理得,

使得

因也即取

收敛, 故级数故对上述的则当

收敛, 从而存在

使得当

时,

.

时, 因

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故存在惟一的

, 使得.

易见

, 且

4. 设z=f (x , y )在有界闭区域D 上有二阶连续偏导数, 且

证明:z=f (x ,

y)的最大值与最小值只能在区域的边界上取到.

【答案】由

f (x ,

y)在有界闭区域D 上连续, 所以f (x , y )在D 上一定能取到最大值与最小值. 对D 内任一点(x , y ), 记

由己知条件知

所以

故D 内任一点都不可能是极值点, 因此f (x , y)的最大值与最小值只能在D 的边界上取到. 5.

, 证明:

【答案】由拉格朗日中值定理知,

, 使得

因为上式右端大于0

, 所以f (b )-f (a )>0 下面只需证明:令因为当

6. 设f 在

内有定义. 证明:若对任何数列

目.

下面证明A=B.作数列

由题设知如下,

极限

都存在, 则所都存在.

有这些极限都相等.

【答案】设数列设

时,

, 则

.

, 显然x=2是g (x )在

当l

,

, 从而原不等式成立.

上的唯一驻点.

从而

所以x=2是g (x )的最大值点. 于是

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则必有

极限

且都相等.

由题设存在. 于是对于的两个子列,

于是A=B.由数列的任意性知, 对任何数列

7. 证明下列数列极限存在并求其值:

(1)设(2)设(3)时成立,

则再证设解得

或递增,

在等式

因为

由数学归纳法知

. 因此两边取极限得, 由保不等式性可知

&

有上界2.

单调递增. 根据单调有界定理, 极限

存在.

有上界2. 当

时,

显然成立, 假设

【答案】(1)先用数学归纳法证数列

(2)首先证明数列是单调的.

所以数列再证明数列要满足两个条件

:①可猜想数列

有上界是递増的.

是有上界的. 先猜想

即, 当

, 再用数学归纳法来证明. 为此

M (M 为某个正整数)

由于

时, 显然

的根为

因此,

假设n=k时成立, 则n=k+l时,

即因为

有上界. 由单调有界定理知, 数列

解得因此

所以

的极限存在.

其中

时,

由迫敛性得

可知

因此

, 对

两边取极限得

(3)设M 是一个大于c 的正整数, 即M>c, 则当

二、计算及讨论题