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2018年郑州大学联合培养单位洛阳师范学院655数学分析考研仿真模拟五套题

  摘要

一、证明题

1. 设定义在[a, b]上连续函数列

满足关系

对于在[a, b]上的可积函数f , 定义

证明:

收敛, 且有不等式

【答案】设

依题意可知

均在[a, b]上可积

.

其中

所以

即级数

的部分和有上界, 从而

收敛, 且

, 使得

, 使得

,

.

严格递增. 取

2. 设函数f (X )在区间

【答案】若

下证:在题目的条件下

,

上二次可微, 且有界. 证明:必变号. 若不然,

不妨设

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变号, 由导数的介值性,

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,

使若若

. 则当, 则当

并令

并令

时, 有

时, 有

这与f (x )有界性假设相矛盾.

3. 设

可类似地证明.

内的递增函数. 证明:在由

内单调递增

, 取知

使得

, 故

类似可证

4. 证明定理 (有限覆盖定理):

设个开域用直线

为一有界闭域,

为一个开域族

, 它覆盖了

D (即„

).

t 之中, 并假设D 不能被

中有限个开域所覆盖,

分成四个相等的闭矩形, 那么至少有一个闭矩形

其中每一个闭矩形

中都至少含

). 则在

中必存在有限

它们同样覆盖了 D (即

把矩形

,

, 则当

, 即

在与

都存在

, 且

【答案】 对

.

内有上界,

从而有上确界, 记

, 由上确界定义知

时有

【答案】

设有界闭域D 含在矩形它所含的D

的部分不能被所含的D

的部分都不能为有D 的一点, 任取其中一点为

由闭矩形套定理可知:存在一点由于

中有限个开域所覆盖, 把这个矩形(若有几个, 则任选其一)再分为中有限个开域所覆盖,

于是, 每个闭矩形

满足对任意的自然数N 都有:

四个相等的闭矩形, 按照这种分法 继续下去

, 可得一闭矩形套

所以

第 3 页,

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又因在由于

是有界闭域D 上的点, 所以中必有一开域包含

不妨设此开域为

使得

和一个邻域

按定理条件,

.

则必存在点

故n 充分大时, 恒有

可见, 矩形但是, 这与每个故

包含于邻域中, 从而包含于开域中,

中有限个开域所覆盖矛盾,

中所含的D 的部分不能被

中必有D 的有限开域覆盖.

二、解答题

5. 求曲面

与平面y=4的交线在x=2处的切线与Ox 轴的交角.

则根据导数的几何意义, 切线对Ox 轴的斜率为

【答案】设该角为

所以切线与Ox 轴的交角为

6. 若一元函数在[a, b]上连续, 令

试讨论f 在D 上是否连续?是否一致连续? 【答案】先讨论f 在D 上的连续性.

任取

且因此当

于是f (x , y

)在点由于

因为时, 有

时,

处连续, 因而f 在D 上连续.

下面讨论f 在D 上的一致连续性:

在[a, b]上连续, 从而一致连续.

存在

使当

时, 有

故f 在D 上一致连续. 7. 设

【答案】对方程组

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在[a, b]上连续,

从而对x 0连续,

对任给的

存在

使当

于是对任给的

因此, 当

时, 有

从而

试求