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2017年中山大学数学与计算科学学院663数学分析考研仿真模拟题

  摘要

一、证明题

1. 用有限覆盖定理证明连续函数的一致连续性定理。

【答案】一致连续性定理:若函数f 在闭区间上连续,所以任绐.

. 任意

存在则H 是

上连续,则在

不妨设

因此

由一致连续定义,

上一致连续。

上一致连续. 因为在

对任意

的无限开覆盖. 由有限覆盖定理,从中可以选出有限个

开区间来覆盖不妨设选出的这有限个开区间为

时,由于

对任意

二、解答题

2. 设

【答案】方法一作变量代换

方法二因为

所以

3. 求下列数集的上、下确界,并依定义加以验证:

⑴(3)

【答案】(1)

上确界. 显然有是集合S 的一个上界. 对任意的

即(2)

,则

(3)

设a

不妨设a>0.由无理数的稠密性可知,

存在无理数是S 的上确界.

(4)

的上确界为1,下确界为因为S 中的最小元素为

所以是

于是

并且

因此,1

为月

因此

是S 的上确界.

的上、下确界分别为

故S 无上界,即S 的上确界为

和1.1是S 的一个下界,并且

(2)

内的无理数 (4)

S 的上、下确界分别为不妨设

这里只证明

任何大于1的数都不是S 的下界,所以1是S 的最大下界,即1是S 的下确界. 对任意的M>0,

内的无理数)的上、下确界分别为1和0. 这里只证明1是S 的上确界.

S 的最大下界,即是S 的下确界. 由于在

4. 设

使得在

于是取上连续,求证:

所以1是S 的一个上界,对任意的

且满足不等式

. 因此,1是S 的上确界.

【答案】分两种情况讨论. (1)如果

上不变号,则

即要证的不等式成立. (2)如果又因为故有

在在

上变号,则存在上连续,存在

使得

(用微积分基本定理)

使得

即要证的不等式成立.

5. 求下列函数带佩亚诺型余项的麦克劳林公式:

到含的项;

到含的项.

【答案】

因此

带佩亚诺型余项的麦克劳林公式为

于是

故有

于是

6. 设

【答案】