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2018年西安理工大学理学院602数学分析考研强化五套模拟题

  摘要

一、证明题

1. 设an >0, 证明级数

是收敛的.

【答案】显见级数为正项级数, 设级数部分和数列为则

即该正项级数的部分和S n 存界, 从而原级数收敛.

2. 设f (x )在

(1)若

上连续, 0

(2)若

收敛, 则

【答案】(1)

其中

(2)

, 类似于(1)的方法有

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与之间,

在a 与b 之间, 令, 则, 由f (x )的连续性

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其中在与

之间, 令

, 由f (x )的连续性及

收敛有

3. 设

【答案】因使得当令

收敛, 且

上一致连续, 证明

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

故存在惟一的, 使得. 易见,

从而

4. 设函数f 在

上二阶可导, , 证明存在一点

, 使得

【答案】f (x )在x=a和x=b的一阶泰勒公式分别为

t

3

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由此得到

于是

其中

, 并且满足

.

二、解答题

5. 把函数

展开成傅里叶级数, 并由它推出 (1)(2)(3)

【答案】函数f 及其周期延拓函数的图像如图所示

.

显见f (x )在

内按段光滑, 由收敛定理, f(x )可展开为傅里叶级数, 因为

所以.

当x=0时, 上式的右端收敛到0.

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