微分中值定理与导数的应用 利用导数证明不等式及导数应用题 不定积分的概念与换元积分法 不定积分的分部积.doc
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
x第五讲:微分中值定理与导数 fxx'()3,,,
23,x的应用的强化练习题
fx()f(3)0,在,可导且[03](0)0f,, 一、单项选择题(每小题4分,共24分)
满足罗尔定理条件(故选 D fxxxx()(3)(4)(5),,,,1、已知,则
3yxx,,33(设曲线,则其拐点坐标为(C) fx'()0,有 (B) A 0 B(0,1) A 一个实根 B 两个实根 C(0,0) D 1 C 三个实根 D 无实根 3yxyx''3,''6,,,,x,0y'0',解:(令(得(
fx()[34]34在,连续在(,):(1) 解
y''0,x,0当有xy,,0,''0(当时,( 可导且ff(3)(4)0,, 故(0,0)为曲线的拐点 C ?fx()[34],在满足罗尔定理条件 fxfx()(),0,,,且在(,+)(若内 4
f'()0,34,,,,故有() fxfx'()0,''()00,,,,则在(,)必有(C) 11
fxfx'()0,''()0,,(2)()[4,5]同理在满足罗尔定理fx A 有f'()0,45,,,,,fxfx'()0,''()0,, B 22
fxfx'()0,''()0,,fx'()0(,在至3,5综上所述,少有两个实根C ,
()是一元二次方程3fx'()0,fxfx'()0,''()0,,,至多有两个D 根,故选, fx()0为偶函数且在(,),,解: 2(下列函数在所给区间满足罗尔定理条件的
是 (D) fx()单调递增,曲线为凹弧
2fxxx(),[0,3],,A
1B fxx(),[1,1],,,2x
fxxx(),[1,1],,,C
fxxxx()3,[0,3],,,D 如示意图,故有
(,0),()0,''0,,,,?fxfC选 fxxx()3[0,3],,在连续解:
1
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
fxhfx(2)(),,300 解:原式=()fxaxbxx,,,ln35(设 lim2,n,02h
'ab,xx,,12,在取得极值。则为((((,) ,,,,2()200fx 0
11lnx(0,)eA B 8(的单调增加区间为 ab,,2,fx(),ab,,,22x2
111ln,x'(0,),, D :(1)定义域(2) C 解ab,,,,2ab,,,,2,fx(),222x
a'解:? fxbxxf'()23'(1)0,,,,fx()fx()0,当0
表 (xx
,在单调减。 (0,)(-?,(1,+2 x0 (0,-1) 1 0 ?) 2,,xx,0fx()20(设确定fx(){,xxxarctan,0,
y'' + — + 单调的区间。
2拐拐,,x0 y凹 凸 凹 解:(1) f'(0)lim0.,,,点 点 x,0x
5(,0),,答:拐点(0,)及(1,);,1,xxarctan ,,f'(0)lim0.9,x0,,x0
为凹区间,(0,1)为凸区间。(1,),, f'(0)0,故有为驻点
1xx18(求曲线ye,,(1)的水平渐近线与垂直x,0fxxfxx'()20()(0),,,,,,(2)当时, 渐近线。 x1x,0时, fxx'()arctan0,,,x20x解:(1)是曲lim(1)111,,,?,ey1,x,,,x
线的一条水平渐近线。 ,,,fxx()(0)
0xln(1),e1,,,limx,,,fx()(,),,,,x,0fx'()0,xx(3)除外,(在x(2) lim(1)ee,,,,,x
单调增加。 xxeelimlimxx四、综合题(每小题10分,共,,分) ,,,,,,xx,1ee eee,,'21 已知函数的图形上有一拐点(2,4),在拐ye,是曲线的另一条水平渐近线 ?,3点处曲线的切线斜率为,而且该函数满足1x,,x(3)? lim(1)20,,,,?,ex'',yxa,,6,求此函数 x,0
4
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
''',1,2yyy(2)3,(2)0,(2)4,,,,fe(1),(2,2)e解(1)已知; 极大值,拐点
(4)渐近线与函数变化趋势 ''''ayxay:6,(2)0,,,由(2)求常数
,
''得120,,aayx,,,,12612即, x1,是曲线的limlim00y,?,xxxx,,,,,,ee
y'yx''612,,(3)求: ,x 一条水平渐进线,limxe,,,x,,,'2yxxc,,,312, 1(5)描点作图
'y,0x,0当时 ycc(2)3,122439,,,,,,,知由 11
'2即yxx,,,3129
'2yxx,,,3129(4)求函数y:
3?,,,,,,yxxxcyc69(2)42由得22
32xxx,,,692答:所求函数y= 五、证明题(每小题9分,共18分)
,xxfxf,,0,()(0)0,连续,23 设 yxe,22 利用导数描绘的图形
(,),,,,解:(1)定义域,非奇非偶函数 fx'()当时xfx,0'(),存在且单调增加,
''y,0fx(2)求驻点和的点 ,,x,0证明当时单调增加
x,xy'0,x,1yxe'1,,,令,驻点 ,,fx()证明:1)令 Fxx()(0),,,xxy''0,x,2yxe''2,,,令,得 ,,xfxfx'()(), (2)'()Fx,2(3)列表 x
f(0)0,(,1),,(2,),, x 1 (1,2) 2 xfxfxf'()[()(0)],, 2x'y + _ _
微分中值定理xfxxf'()'(),,(0),,x,''2y _ _ + x
fxf'()'(),,极拐 ,y x大 点
5
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
fx'()()在3()fx-q-p,q-p[]连续x,0当时,单调增加
且 fqpqppqqp()cos0,,,,,,,,,,ffxfxf'()'(),'()'()0,,,,,即 ?,,
fx()fq-p=q-p+p+qcosqp>0()(),故有单调增加 Fx'()0.(0,),,,即在x
在可导(a,b),?由零点定理知:fx()0,至少有一实根fxab()[,]在连续,证 24 设
nnn,1fx()0,(4)综上所述:有且仅有一个实根 nfbfabaf[()()]()'(),,,,,明,
,,(,)ab
第六讲:利用导数证明不等式及证明:1)构造辅助函数:
nnnFxxfbfabafx()[()()]()(),,,,
导数应用题的强化练习题答案
在可导(a,b),Fxab()[,]在连续,(2)且
nnnn111Faafbafabfaafa()()()()(),,,,,,x,01(当时,证明成立. ,,,ln1,,xxx,1,,nnnnFbbfbbfabfbafb()()()()(),,,,
1,,证:(1)变形:,这ln1ln1ln,,,,xx,,,,nnFaFbafbbfa()()()(),,, x,,
是对数函数的增量形式 'F()0.,即,由罗尔定理知 ?
ftttxx,,,ln,,1令 ,,,,nnn,1nfbfabaf[()()]()'(),,,,,
ftt()ln,xx,1,(2)在应用拉格朗日中值,,,,(,)ab
1定理: ln1ln1,,,,,xxxx,,,,, 选做题 ,
xpqx,,,cos0证明方程:恰有一实根,
111 ,,,,,,,1xxpq,01,,q其中常数,且 xx,,1
111fxxpqx()cos,,,证明:(1)令 (3) xx,,,,?,,1,xx,,1(2)'()1sin0()fxqxfx,,,,
111,,故有 ,,,,ln10x,,,,故最多有一实根fx()0, xxx,1,,
6
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
证毕~ 1,x,0 证:(1)令,,,fxxarctan,,,,x2arctanarctanabab,,, 2(证明:成立
111,,(2) fx,,,,0,,证:(1)构造辅助函数, 22221,xxxx1,,,fxxbaba,,arctan,,,令 ,,,,
?fx0,,,在单调减少 ,,,,
fxx,arctanba, (2)在应用拉格朗日,,,,
fx0,,,(3) 在单调减少,且 ,,,,
1定理: ,,,arctanarctan()abab,1,,,,,1 fxx,,,,limlimarctan0,,,,xx,,,,,,x2,,ba,,,
x,0?,fx0故当时, ,,
1 ,,,arctanarctanabab1,, 证毕 ,,arctanx,,1x2
,215(当时,证明成立. 0,,x,sinxx(3) 01arctanarctan,,?,,,abab,2,1,,sin2x证:(1)变形, ,?,x0ba,对于 的情形,同理可证. ,x证毕 sin2x,,,令 ,,,,fxx0,,,,xxx,0xexe,,,13(证明:当时,有成立. x2,,,证:(1) 构造辅助函数: xxxcossin,,(2) fx,,,2xxx0eee,,,1
gxxxx,,cossin令 ,,tftetx,,,0,?令 ,,,,
,gxxxxxxx,,,,,,cossincossin0,,tfte,0,x(2) 在应用拉格朗日中值定,,,,,,,gx 0,,x,,x0,2eeexx,,,,,,0,0理, ,,
ggxg0000,,,,且 ,,,,,,
xe (3) 是单调增函数
gx,,,从而 fx,,0,,,0,xxx2x,0?,,eeexexe,,,1,故有, x证毕 ,,,fx0,在单调减少 1,,,,,x,04(当时,证明成立. ,,arctanx2,,x2
7
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
,fxxx,,,,4ln422 (2),,,,,,fx(3)?且f=0 ,,,,2,,
,,,4ln(22)xx
,,, fxf0?,,,,,,,x,1fx,0令,驻点 ,,2,,
24,,,,f(1)4220,,,,成立 (3) ,即有,sinxxfx,,2,,,,x
x,1为极小值点. xx,0exx,,,,11cos6(当时,证明成,,x,1由单峰原理,是最小值点 立. f110,,最小值 ,,x证:(1)变形,令fxexx,,,,,(1)1cos ,,
fxf,,10故有,即 ,,,,x,,,,exxcos2 24ln24002xxxxx,,,,,, ,,x,fxex,,,1sin(2) ,,证毕
,,01,1,,,xpfx(一阶导数符号不易判定,借助) 8(设,证明 ,,
1pxp,,fxexx,,,cos00= ,成立. ,,,,xx,,,,11,,,1p2
pp,,fxf00,且 ,,,,,fxxx,,,1证:(1)令 ,,,,,,px,,,1,01fxf,,,00 ,,,,
p,1p,1,fxfx,,0单调增加 ,,,,,fxpxpx,,,,10(2) ,,,,
1fx0,,,(3)在单调增,且 xx,,1,驻点 ,,,,x,2
ppf00,?,,fxf00, ,,,,,,1111,,,,,,(3) f,,,,,12,,,,,,p2222,,,,,,xexxx,,,,,(1)1cos0故有 ,,1 ,,,ff,01,11,,,,p,1证毕 2
(4)比较上述函数值的大小: 202,,x4ln240xxxx,,,,7(当时,证明:1 mM,,,1p,1成立. 2
2(02),,xmfxM,,fxxxxx,,,,4ln24解:(1)令 故有,即 ,,,,
8
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
1ppfx,0有且只有一个实根. (3)综上所述: ,,,,xx,,11,,,1p2
证毕 px,,,1,01
3xxx,,cos11(证明方程只有一个正根. 证毕
34fxxxxx()cos0,,,,证(1) 45xx,,x,19(证明:当时,有. ,,
42,fxxxx,,,4,1fxxx,,,,31sin0证:(1)令 ,,,,
3,fxx,,44,fx(2) 单调增 ,,,,
3fx,0故最多有一实根 ,,,410xx,1, ,,,,
,fx,1,1在单调增加 ,,,,,,,fx(2)在连续且 0,,,,,2,,
mf,,,,,,,1415 (3) ,,
f010,,, ,,Mf,,,,1413 ,,3,,,,,,, f0,,,4,,,,mfxM,,,,,,543xx由,得 ,,222,,,,
4fx,045xx,,?由零点定理知: 从而有 证毕 ,,二、证明方程根的个数 至少有一个正根.
5fx,0(3)综上所述:有且仅有一个正根 p,0xpxq,,,0,,10(证明:当时,方程仅
有一个实根. 12(证明方程:
5fxxpxqp,,,,,0xxxx,,,,,1223 证:(1)令 ,,,,,,,,,,
4,fxxp,,,50,,,,xx310 ,,,,,,
有且仅有两个实根. ,fxfx,0单调增,故最多有一个实,,,,
fxxx,,,,12解:(1)令 ,,,,,,根
5fxxpxq,,,,0xxxx,,,,,2331(2) ,,,,,,,,,,是一元五次方程 fx1,2在连续且 ,,,,?,fx0至少有一个实根 ,,
f1121320,,,,, ,,,,,,
9
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印 f210,,, ,,
?由零点定理知:
fx1,2在至少有一个实根 ,,,,
fx2,3fx,00,,,同理:=0在至少有一实根 在有 即,,,,,,,,
且只有两个实根. fx1,3总之, =0在至少有两个实根 ,,,,三、 应用题(每小题10分,共50分)
1fx(2) =0是一元二次方程,最多有两个 14(已知曲线. ,,y,2x
实根( x(1)求曲线在横坐标为的点处的切线方程. 0
fx(,)综上所述:=0有且仅有两个实根 ,,(2)求曲线的切线被两坐标轴所截线段的最
短长度. k,0,13(设常数
,,1解:(1)求切线方程:切点 x,x,,020,,,证明方程,在内有且ln0xk,,,,,x0,,e
仅有两个正根. ,,33yxyxx'2,'2,,,, ,,00x证:(1)令 (x>0) fxxk()ln,,,e12,切线方程: yxx,,,,,110'23,fx,0(2) ;令 fx(),,,,xx00xe
驻点 xe,23x即 y,,,1,132,,,,<0, fx,fe,,0xx,,,,0022xe
为极大值点. xe,3x0由单峰原理:是最大值点 (2)令 xe,yx,,,0;2
,,,,110kfe最大值 ,,
3令 xy,,0,2limfx,,,且, ,,x,0x,0
22limfx,,, ,,,,339,,,224x,,,dxxx,,,,9(3) ,,000,,224x,,,,0yfx,故与轴有且仅有两个交点 x,,9,25, ,,,dxx49,,00(如示意图) 2
1,26令 dxxy,,,,,0,8,2,,,0002
10
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
,6公里,求客轮最经济的速水流速度为每小时9c,,2(4) ,,,,,d20920,,,,度? 2
最小值 解:(1)列出函数关系式:设从甲城沿江到乙城
的路程为.消耗总费用为.依题意: sy293213,,,sd,,,,,,293 3,,t,其中是甲城到乙城所ykvtt,,,,4242,,vc,
15(在半径为R的半径内作一个圆柱体,求最需要的时间
大体积时的底半径与高. 3v解:(1)画出示意图 yks,vc,
(2)求驻点:
2333vvcv,,,,,yks,, 2vc,,,
2 vvcks23,,,, (2)依题意,设所求圆柱体体积为V 2vc,,,2222VrhrRh,,,,, 3,y,0令,驻点 vc,22232VRhhRhh,,,,,,, ,,(3)求最值:由实际问题的意义知道: (3)求驻点 3最小值存在,且驻点唯一,当时, vc,222,,V,0VhRh,,3,,,令, ,,客轮消耗燃料总费用最省.
31m17(欲做一个容积是3000的无盖圆柱形的22Rh,3,驻点 hR,
3蓄水池,已知池底单位面积造价为池壁单位面
,,Vh,,6,(4)求最值点: 积的3倍,问蓄水池的尺寸怎样设计,才能使总
造价最低? ,,3R,,, 解:(1)列出函数关系式:设池底半径为,池V,0hR,r,,33,,h高为,池壁单位面积造价为元,总造价为a
,依题意: y1222为最大值点 rRRhR,,,22yarrha,,32,3000rh,,,, 33
60002 ?,,,yara323答:当,时,所得圆柱体体hR,rR,r336000,(2) 求驻点: ,,,yara62积最大 r16(某客轮每小时消耗燃料的费用速度的立方10,y,0,令,驻点 r正比,若该客轮从甲城到已城沿江逆流而上,设3,
11
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印 (3) 求最值: 由实际问题意义知道:漏斗最大容积存在,且
10120008,,,,, ,,,,y()0ya6驻点唯一,当时,漏斗的容积最大. ,,,33r,3
10当时,总造价最省. ,r3,第七讲:不定积分的概念与换元积
10300030(4) 当时, ,,,hr233分法的强化练习题答案 ,,,,10
,,3,,,
一、单项选择题(每小题4分,共24分) hr,3答:当时,总造价最低.
18(从一块半径为R的圆铁片上挖去一个扇Fxfx,,,,,1(设是在上的一个原,,,,,,形,把留下的中心角为取多大时,做成的漏,
斗的容积最大? Fxfx函数,且为奇函数,则是 ,,,,
( )
A (偶函数 B( 奇函数
C( 非奇非偶函数 D(不能确定
解:可导奇函数的导函数必为偶函数.
解:(1)列出函数关系式:设漏斗体积为V ,?,fxFx必为偶函数.选A ,,,,12222Rhr,,依题意:, ,,Vrh3fxgx2(已知的一个原函数为,的cosx,,,,12222,rR,, , ,,,VrRr23fgxx,,一个原函数为,则的一个原函数,,,,(2) 求驻点
为 ( ) 3,,,r22,VrrRr2,,, ,,,,2222xcosxA ( B( 3Rr,,,
22rcosxC( D ( cosx22,Vr令=0. ,,,Rr,,22Rr,,fxxx,,,cossin解:(1),,,,,
22232rR,,驻点 rR,,2gxxxfgxx,,?,,2sin2,, ,,,,,,3,,
,2cos2cos(sin)xxx,,228,(2) ,,又 ,,~?,,,2rRR,,R33,,?sin2x 选B (3) 求最值 fx3(设为连续导函数,则下列命题正确的,,
12
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
是 ( ) ,2x,2x2e8e B( A(1,A( fxdxfxc22,,,,,,,2,2x,2x,2e4eC( D(
,fxdxfxc22,,B ( ,,,,, 解:(1)
,fxxfx,,,,22,,,,,,,,,( Cfxdxfx222,,,,,,,,,,原式= lim,,x0,,,x,fxdxfxc2,,D( ,,,,,
,,,2fx ,,1,, 解: fxdxfxdx222,,,,,,,,2x2Fxe,(2) ,,1 ,,fxc2,,2,,,22xxfxee2 ?,,,,,,,选A
22,,22xx,fxxcossin,4(设且 ,,,2(2)4ee(3) 原式= 选D ,,
f00,fx ,则=( ) ,,,,,fxln,,,xfxe,6(设,则=( ) dx,,,x1122A ( B( ,xxx,122,,lnxcA( B( ,,c1x31,xC( D ( xx,13lnxc,C( D( ,c22x,fxxcos1cos,,(1) 解:,,
,fxln,,,解:(1) dxfxdx,lnln,,,,,?,,fxx1 ,,x
2,,fxcln ,,xfxxc,,, (2) ,,2,xfxe,,(2) ,,
c,0f00,且得 ,,
1ln1,xlnx ?,,,fxeeln,,2xxfxx,,,选A ,,21(3)原式= 选C ,c,2xxefx5(设是的一个原函数,则 ,,二、填空题
xxlnfx7(若是的一个原函数,则 ,,fxxfx,,,2(),, ( ) lim,,,x0,x
,fx = ,,
13
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
,,xxFxxx,ln 解:(1) efedx, ,,,,,
,,,xxx,?,,,fxFxx1ln ,,,,fedeFec 解:原式= ,,,,,,,,,
1,,,(2) fxx,,,1ln,,,,12(若lncosfxx,,则 ,,,,,,x
fxkx,tan2fx,8(设的一个原函数为 ,,,,,,2,k, ,则 lncos2x解:lncosfxdxxdx, ,,,,,,,,3
2lnsinfxxc,, 解: ,,Fxx,lncos2,,13
2sin2,xcx,sinsinx1fxece,,, ,,?,,fx2,,,,3cos2x
44三、计算题 ,故 k,,,,,,tan21lnxFxx,,,,233xxedx,3( 13,,,2fxdxxc,,9(若,则 ,,,2xxxx2,, 解:原式= eedx,,,323,,,,,,,23xfxdx1,= ,,,x2xx,,,edxdxedx923 ,,,,,133 解: 原式= ,,,fxdx11,,,,,3xxx1923,,e2x1 ,,,,ec3 ,,,,1xc,,2ln91ln3,3
cos2,,,,,,,sinlncoslnxx,,,,,,,,10( ,d,14( dx2,,sin2,,,x
22sinlncoslnlnxxdx, 解:原式= ,,,,cossin,,,, 解:原式= d,,224sincos,,
,sinlnsinlnxdx ,,,,,11dd,, ,,22,,2144sincos,,= ,,sinlnxc,,,,,112 ,,,,,,cottantcln(tan)x4415( dx,sincosxx1,,,或 ,,,cscc,,lntanx,,2,, 解:原式= dx2,tancosxx
fxdxFxc,,11(若,则 ,,,,,
14
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
2lntanxxtxtdxtdt,,,,,1,1,2 解:令,, ,dxtan,tanx21t原式= dtdt,22,,21,t,lntanlntanxdx 1,tt,,,,,,,
22arctantc,= 1 ,,,,lntanxc,,,,2回代 12arctan1xc,,arctanx16( dx2,1,x3x19( dx,211,xarctanx解:原式= dx,1,,2x,1,,2x,,
1arctan21,,xxtdxtdt,,tan,sec解:令 ,,d ,,2,x,,1,,1,,,3tantx,,2原式= sectdt,sect11 ,,arctanarctand,2xxtansectdt= ,211,, ,,,arctanc2,,,,sec1sectdt ,,2x,,,
11317( dx,,,secsecttc,1sin,x3
1sin,x31 解:原式= dx回代1222,22 11,,,,xxc1sin,x,,,,31sinx ,,dxdx2,,cosxcosx120( dxdxcos,2 ,,tanxxx4,2,cosx
1,,,tanxc cosx
1 18( dx,xx,,21,,
xtdxtdt,,2sin,2cos 解:令
15
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
2costxx2原式= dtetet,,,,1,1, 解:令,2sincostt
12t2 ,csctdtxtdxdt,,,ln1,,,,221,t
2公式1ttt,,,211 原式= lncsccotttc,,dtdt,2,,,,22211,,tt
2回代2arctanttc,,= 124,,x,,ln,c 2x
回代xx四、综合题(每小题10分,共20分) 21arctan1eec,,,,,,
121( dx五、 证明题(每小题9分,共18分) ,2xx,9
Fx,0fx23(设是 的一个原函数,且,,,,11,解:(倒代换)令 xdxdt,,,2ttfx,,xF02,,, ,,,21,,Fx1,x,,tdt,,,2dtt,,,,原式= ,,22x119,t证明: fx,,,,9221,xt
dt3,,,11Fxx,, ,,,,,arcsin3tc, 证: fxFx,?,,,,,,2233Fx1,x,,13,t,,
,Fx,,x回代13 dxdx, ,,arcsinc2,,Fx1,x,,3x
1312 ,,arccosclnln1lnFxxc,,,,,,,13x2
2xt,3sec,(注:(三角代换)令 c,2Fxcx,,1F02,,由,得 ,,,,1dxttdt,3sectan, 2Fxx,,21 ,,3sectan1tt原式= dttc,,,9sectan3tt222,xx ?,,fx,,22回代13211,,xx) arccos,c3x
Gx()Fxfx24(设是的一个原函数,是,,,,
xedx,122( ,
16
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
11 1(dx的一个原函数且 ,10xx,2fx(),,
1010xx,,2,,FxGxf,,,1,01,证明: 1,,,,,,解:原式= ,,102xx,2,,x,xfxe,fxe,或 ,,,,9,,1dxx ,,dx,,,,10FxGx,,,1.证:(1) ,,,,2xx,2,,
10,,dx,2,,,,?,,FxGxFxGx0 11,,,,,,,,,,,,,lnx 10,210x,2,,,,1 ,,,fxGxFx0,,,,,,11fx,,,,10 ,,,,lnln2xxc,,,,210,,
,11 ,,,fxFx0,,,,xFxfx,,,,ex,sin选做题2( dx,xex,cos22,,Fxfx ,,,,
xdex,cos,,解:原式= iFxfx,(2)讨论,若,即 ,,,,,,,xex,cos
x,fx,,,,,lncosexc , fxfx,,,1,,,,fx,,1选做题3( dx4,xsinxln,fxxc,,fxce, ,,,,12csccotxdx,解:原式= ,,,
c,1f01,由,得 ,,2,,,1cotcotxdx ,,,xfxe,故有 ,,13 ,,,,cotcotxxc3,iiFxfx,,fxfx,,若,即 ,,,,,,,,,,
,x,,,,lnfxxcfxce,, ,,,,2第八讲:不定积分的分部积分法
c,1f01,由,得 ,,
等的强化练习题答案 ,xfxe,故有 证毕 ,,
一、单项选择题(每小题4分,共24分) 选做题
17
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
,x22efx1(设是的一个原函数,则 ,,xxxxA( B( 1xec,,xec,,,,,22
xfxdx,( ) ,,,22xxxxC( D( 1xec,,xec,,,,x,x,,exc,,1,,,exc1A( B( ,,,,22
,x,xlnx,exc1,,exc,,1C( D( fxexln1ln,,解:(1) ,,,,,,,,
,,xxx,,FxefxFxe,,,,,解: ?,,fxex1 ,,,,,,,,,,
xxdFxfxxedx,,1原式= (2) ?,,,,,,,,
22,,xFxFxdx ,,,,xxxxx, ,,xde,,,,xeec,22,,,xxx,,,,,xeedxxec1 ,,,选B
选A ,,xfxdx4(= ( ) ,,,2fxlnx2(若的一个原函数为,则 ,,
,xfxfxdx,A( ,,,,,
,xfxdx,( ) ,,,
xfxfxc,,B( ,,,,
22lnlnxxc,,2lnlnxxc,,A( B(
,xfxfxc,,C( ,,,,
222lnlnxxc,,lnlnxxc,,C( D(
,fxxfxc,,D( ,,,,2Fxx,ln,解: ,,
,xdfx解: 原式= ,,,2, fxFxx,,ln,,,,x,,,,xfxfxdx ,,,,,
,xfxdxxdfx, ,,,,,,
,,,xfxdfx ,,,,,,,xfxfxdx ,,,,,
,,,,xfxfxc 选C ,,,,
2,,,2lnlnxxc xdx,5( ( ) 2,选C cosx
,fxxxln1ln,,xxxctanlncos,,3(设,则 A( ,,,,
fxxxxctanlncos,, =( ) B( ,,
18
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
,,,xxxcln xxxctanlnsin,,C(
xedx,8( ,
xxxctanlnsin,,D(
xt,t解: 原式 2etdt,,xdxtan解: 原式= ,
sinxttt,,,,222tdeteec ,,xxdxtan,,cosx
dxcos= 回代xxtan,xx, 22xeec,,cosx
xxxctanlncos,,=
19(= dx选B ,xx,,12,,,,
16( ( ) dx,,22xx,,,21拆项,,,,xx1,,, 解: 原式 dx,xx,,12,,,,1A( ,,arctanxc1dxx ,,dx,,1xx,,12B( ,,arctanxcx,,,,,ln1ln2xxc 1C( ,,,arctanxcxx,1 ,,lnc1D( ,,,arctanxcx,2x
22xxx,,1,fexx,,,1010(若,则 ,,,,,dx解: 原式 ,22xx1,,,
fx= ,,11 ,,dxdx22,,xxxx1,,fee,,1ln解:(1) ,,1 ,,,,arctanxcx,?,,fxx1ln ,,选C
二、填空题(每小题4分,共24分)
fxxxxxcxxc,,,,,,lnlnlnxdx(2) 7(= ,,,,,
x,,xxxdxlnln解: 原式 dx,11( ,2,sinx
1xdx,cot 解: 原式=? ,,,,,xxxdxln,x
19
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
cosx,1,,,,,xxcot? =dxxxxdxcos2cos2,,,,sinx4
,11,,,xxxcotlnsin =,cxxxecos2sin2,,48
2223,x,xfxfxdx,12( xedx16( ,,,,,,
12222, 解: 原式= fxfxdx,2x,,,,,x2,.解:原式= xed2,2
2凑微分112222,, fxdfxfxc,,xt,11,,,,,,,,tt,,, tedttde,,,24,,22三、计算题(每小题8分,共64分)
lnsinx1,,tt,,13( teedt,,,dx2,,,,2cosx
1,,ttlnsintanxdx,,.解:原式= teec,,,,,,,2
cosx= 回代tanlnsintanxxxdx,,,2,,12,x,,, xec,,,1sinx,,,,2tanlnsinxxdx,,= ,,,2xxdxcos17( ,tanlnsinxxxc,,,= ,,2,xdxsin 解: 原式 ,211,,x214( arctanxdx2,2,,xxxdxsinsin 1,x,
22,,xxxxdxsin2sin x,解:原式= arctanxdx,21,x2,,xxxdxsin2cos ,x= xdxxdxarctanarctanarctan,,2,,1,x2cosxdx,,,xxxxsin2cos2 ,1122= xxxxcarctanln1arctan,,,,,,,,222xxxxxcsin2cos2sin,,,=
xxxdxcossin15( ,3xedx18( ,1解:原式= xxdx,sin2,23xt,t2,1解: 原式 3etdt,,= xdxcos2,4
2ttde=3?
20
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
2tt,,fx 有二阶连续导数,证明 21(已知,,,32teetdt,,,,,
2tt,,,, xfxdx21,,,32tetde,,,,,,
x12ttt,, ,,,322teteedt, ,,,,,fxxc2121,,,,,,,24
11121,,333xfxdx21, 证 ,,xxx33, ,,,,36xexeec
14,, ,,,xfxdx2121x,,,,,19( dx2,21,x1, ,,xdfx21,,,24x,,111 解: 原式 ,dx,2,,,, ,,,,fxxfxdx2121,,,,1,x,,,2
1211 ,,,xdxdx1,,,,,,2,,,,,,,fxxfxdx212121,,,,,,1,x,,,22,,3xx1 ,,,,xxcarctan, ,,,,,fxfxc2121,,,,324
x五、综合题 dx20( 2,xx,,63secxdx22( ,xx(1) 解:,32,secxdx解: 原式 xx,,32xx,,6,,,,,AB2,,1tansecxxdx AxBxx,,,,23,,, ,,,,,,,xx,,32
3,,tansecsecxdxxdxx,3 令,5A=3,, A,,,5
22x,,2令,得 B,,sectanxxsecxdxsecsecxx-?+? 5
32,,,,sectanlnsectanxxxx
55dxdx,(2) 原式= ,,xx,,3233,secxdxsecx 移项: ,,
dx,2,,321= ln3x,,, ,,,,,,sectanlnsectanxxxxc552x,,,232sinxfx 23(已知的一个原函数为, ,,,,,ln3ln2xxc,,x55
四、证明题(本题8分) 3,xfxdx求 ,,,
21
专业精神 诚信教育 高等数学内部教材 严禁翻印
sinx2x2解: exdx1tan, 选做题1(计算Fx,,,,,,x
xxxcossin,22xexxdx1tan2tan,,, 解: 原式= ?,,fxFx,,,,,,,2x
32x2x,xdfx,,edxexdxtan2tan原式 ,,,,,
32222xxx,,,xfxfxxdx3,,,,,exxedxexdxtantan22tan ,,,,,,,
xxxxxxcossincossin,,22xx22,,,exxedxtan2tan ,,,xxdx3,,22xx
22x2x,,,,xxxxxdxxdxcossin3sin3sin,2tanxedx,,exctan ,,,
2x,,,,,xxxxxxxdxxdxcossin3sin3sin3sine,1,,选作题2( dx,xe,12,,,,xxxxxccos4sin6cos xe,1解: 原式=? dxx,12x24( dxe,12,xx,,29
x21epq,,,,44360解: = dxdx,,,2x2x1e,1e,配方x,,12原式 ?dxxx,2,deedxx,,18,, ,,,,22xx,11,,eetdttdtxtt,,,12 ,,2dt222,,,,xtt,,88t,8dexx2,,,,ln1ee 2,,,,x2dt,8,,12te1,,,,arctanc 2,2t,888xxx2, ,,,,,ln1arcsineeec,,回代121x,2ln29arctanxxc,,,,,, 2222
1224x,,(注:原式= , 2,2xx,,29
2 dxx,,29,,dx,1,,1,,dx2 ,,222xx,,29x,,18,,
121x,2) ,,,,,ln29arctanxxc,,2222
22