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2018年广东工业大学应用数学学院602数学分析考研强化五套模拟题

  摘要

一、解答题

1. 设f (x )在区间I 上连续, 并且在I 上仅有惟一的极值点x 0, 证明:若而是f 的极大(小)值点, 则x 0必是f (x )在I 上的最大(小)值点.

【答案】用反证法, 只对x 0是f 的极大值点的情形进行证明. 假设x 0不是f (x )在I 上的最大值点, 则存在一点在

,

使

, 使得,

(不妨设

,

则当

. 由连续函数的最大最小值定理知, (f x )

,

,

是f

上存在最小值m.

因为

, 而x 0是f (x )的一个极大值点,

所以存在

(x )的一个极小值点, 这与在I 上仅有惟一极值点x 0矛盾. 故原命题成立.

2. 设' ,

【答案】因为

所以由链式法则得到

最后以

3. 讨论级数

代入即可.

的敛散性.

【答案】用柯西收敛准则. 取显

,

, 让自然数k 适当大, 取

, 考

,

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. 注意到,

当时,

因此

这里用到了

4. 设S 是椭圆

面面,

的上半部分,

. ,

为S 在点P 的切平

(当k 适当大时). 由柯西收敛准则可知, 原级数发散.

为点0 (0, 0, 0)到平面的距离, 求

【答案】设(X , Y , Z )为上任意一点, 则的方程为

由此易知

由S 的方程

有,

于是

其中

:

是S 在xOy 平面上的投影.

作极坐标变换容易求出:

5. 设函数, 的周期为

, 且

试利用, 的傅里叶展开计算

的和数.

【答案】傅里叶系数

由于f (x )在

上连续, 由收敛定理知对

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, 有

在端点x=0和令

, 有

处, 其傅里叶级数收敛于

, 故

6. 求下列各函数的函数值:

(1)(2)

(3)

【答案】 (1)

,

求,

.

(2)

(3)

7. 设

, 且

, 考察级数可知

. 而

所以

即所考察的级数收敛. 但由

I

可知, 8. 在

平面上, 光滑曲线L 过(1, 0)点, 并且曲线L 上任意一点

为常数).

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的绝对收敛性.

【答案】由

发散, 故原级数为条件收敛.

处的切线斜

率与直线OP 的斜率之差等于ax (

(1)求曲线L 的方程;