2018年武汉理工大学理学院602数学分析考研核心题库
● 摘要
一、证明题
1. 证明:函数
【答案】因为
又由
在
及
故
上连续, 且有连续的导函数. 在
上一致收敛.
上连续.
上连续(n=1, 2, …), 故
上连续可知,
则由定理可知
一致收敛且和函数连续. 设
即f (x )连续且具有连续的导函数.
2. 设f (x )在[0, 1]上连续,证明
【答案】令t=x则
因f (x )在[[0, 1]上连续,故
,记
,
使得
n
.
,不妨设0 因f (x )在[0, 1]上连续,故f (x )在[0, 1]上一致连续,故对上述的正数’当且时,有 ,因当,记时,有,则存在正整数N 使得当n >N 时,有,从而当n >N 时,有; 由(3)和(7)知,当n>N 时,有 综上,即证得 3.设f 在区间上有界, 记 证明 【答案】对任意的即 故 设为任意正数,则存在于是有 故 4. 设f 在[a, b]上连续,【答案】因为 t 于是有 使得 . 证明所以 从而 二、解答题5. 设 (1)证明:x=0是极小值点;(2)说明f 在极小值点x=0处是否满足极值的第一充分条件或第二充分条件. 【答案】(1)当(2)因为由导数的定义得 取 则 于是对任意的, 总存在, 使得, 所以f (x )在极小值点x=0 故f (x )在极小值点x=0处也不满足第二充分条件.6. 求边长为a 密度均匀的立方体关于其任一棱边的转动惯量.【答案】如图求, 设密度为, 则 处不满足第一充分条件. 又因 时,, 而, 故x=0是f (x )的极小值点时, , 所以f (x )在x=0连续. 当
因f (x )在[0, 1]上连续,故f (x )在[0, 1]上一致连续,故对上述的正数’当
且
时,有
因当
,则存在正整数N 使得当n >N 时,有,从而当n >N 时,有
;
由(3)和(7
)知,当n
>N 时,有
综上
,即证得
3.
设f 在区间上有界, 记
证明
【答案】
对任意的
即
设为任意正数,
则存在于是有
4. 设f 在[a, b]上连续,
t 于是有
. 证明
所以
从而
二、解答题
5. 设
(1)证明:x=0是极小值点;
(2)说明f 在极小值点x=0处是否满足极值的第一充分条件或第二充分条件. 【答案】(1)当(2)因为由导数的定义得
取
则
于是对任意的
, 总存在
, 使得
, 所以f (x )在极小值点x=0
故f (x )在极小值点x=0处也不满足第二充分条件.
6. 求边长为a 密度均匀的立方体关于其任一棱边的转动惯量.
【答案】如图求, 设密度为, 则
处不满足第一充分条件. 又因
时,
, 而
, 故x=0是f (x )的极小值点
, 所以f (x )在x=0连续. 当
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