èÆk) · · · · · · uia.china@gmail.com· · · · · · 1
ú2010ê©
To my parents
1 Oe�4ÚÈ©
1.1 lim
n→∞
(n+1)2∑
k=n2
1√
k
). d
2n+ 2
n+ 1
≤
(n+1)2∑
k=n2
1√
k
≤ 2n+ 2
n
�ª = 2.
1.2
∫∫
[0,pi]×[0,1]
y sin(xy)dxdy
).
�ª =
∫ 1
0
dy
∫ pi
0
y sin(xy)dx =
∫ 1
0
[1− cos(piy)] dy = 1.
1.3 lim
x→0
ex sinx− x(1 + x)
sin3 x
).
�ª = lim
x→0
ex sinx− x− x2
x3
= lim
x→0
ex(sinx+ cosx)− 1− 2x
3x2
= lim
x→0
2ex cosx− 2
6x
=
1
3
lim
x→0
ex(− sinx+ cosx)
=
1
3
.
èÆk) · · · · · · uia.china@gmail.com· · · · · · 2
1.4 O ∫∫
Σ
zdxdy
Ù¥Σ´n�/ {(x, y, z); x, y, z ≥ 0, x+ y + z = 1},Ù{
(1, 1, 1)Ó.
). dGaussúª,
�ª =
∫∫∫
x,y,z≥0
x+y+z≤1
dxdydz =
1
3
.
1.5
∫ 2pi
0
√
1 + sin xdx
).
�ª =
∫ 2pi
0
|cosx|√
1− sinxdx
=
∫ pi
2
0
+
∫ 3pi
2
pi
2
+
∫ 2pi
3pi
2
|cosx|√
1− sinxdx
= −2 (1− sinx) 12
∣∣∣pi2
0
+ 2 (1− sinx) 12
∣∣∣ 3pi2
pi
2
− 2 (1− sinx) 12
∣∣∣2pi
3pi
2
= 2 + 2
√
2− 2
(
1−
√
2
)
= 4
√
2.
1.6
∫ 1
0
ln(1 + x)
1 + x2
dx
).
�ª =
∫ pi
4
0
ln(1 + tan θ)dθ (x = tan θ)
=
∫ pi
4
0
ln(sin θ + cos θ)dθ −
∫ pi
4
0
ln cos θdθ
=
∫ pi
4
0
ln
[√
2 cos
(
θ − pi
4
)]
dθ −
∫ pi
4
0
ln cos θdθ
èÆk) · · · · · · uia.china@gmail.com· · · · · · 3
=
pi
8
ln 2 +
∫ 0
−pi
4
ln cosαdα
(
θ − pi
4
= α
)
−
∫ pi
4
0
ln cos θdθ
=
pi
8
ln 2.
2 �an = sin an−1,n ≥ 2,
a1 > 0.O
lim
n→∞
√
n
3
an.
). • lim
n→∞
an = 0.
¯¢þ,
|an| ≤ |sin |an−1|| ≤ |an−1| ,
lim
n→∞
|an| = A3.u
an = sin an−1
ü>-n→∞,k
A = lim
n→∞
|an| = lim
n→∞
± sin |an−1| = ± sinA.
A = 0.
• lim
n→∞
√
n
3
an =
1, e 2kpi < a1 < 2kpi + pi,
0, e a1 = kpi,
−1, e 2kpi + pi < a1 < 2kpi + 2pi,
k = 1, 2, · · · .
¯¢þ,
F �a1 = kpi,an = 0,
lim
n→∞
√
n
3
an = 0.
F �a1 6= kpi,
an
{
> 0, e 2kpi < a1 < 2kpi + pi,
< 0, e 2kpi + pi < a1 < 2kpi + 2pi.
èÆk) · · · · · · uia.china@gmail.com· · · · · · 4
�d,=Ly
lim
n→∞
n
3
a2n = 1.
ùÏLStolzúªá=��:
lim
n→∞
n
3
a2n =
1
3
lim
n→∞
n
1
a2n
=
1
3
lim
n→∞
1
1
a2n
− 1
a2n−1
=
1
3
lim
n→∞
1
1
sin2 an−1
− 1
a2n−1
=
1
3
lim
n→∞
a2n−1 sin
2 an−1
a2n−1 − sin2 an−1
=
1
3
lim
x→0
x2 sin2 x
x2 − sin2 x
=
1
3
lim
x→0
x3
x− sinx ·
x
x+ sinx
· sin
2 x
x2
=
1
6
lim
x→0
x3
x− sinx
=
1
6
lim
x→0
3x2
1− cosx
=
1
2
lim
x→0
2x
sinx
= 1.
3 �¼êf(x)3(−∞,+∞)þëY,n Ûê.y:e
lim
n→+∞
f(x)
xn
= lim
n→−∞
f(x)
xn
= 1.
K§f(x) + xn = 0k¢.
y². dK¿,
∃ A > 0, s.t.
{
x ≤ −A ⇒ f(x)
xn
≥ 1
2
⇒ f(x) ≤ 1
2
xn,
x ≥ A ⇒ f(x)
xn
≥ 1
2
⇒ f(x) ≥ 1
2
xn.
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f(A) + An ≥ 3
2
An > 0 > −1
2
An ≥ f(−A) + (−A)n,
u´dëY¼ê0½n,∃ ξ ∈ (−A,A), s.t.
f(ξ) + ξn = 0.
4 y² ∫ ∞
0
sinxy
y
dy
3[δ,+∞)þëY(Ù¥δ > 0).
y². •
∫ ∞
0
sinxy
y
dy Âñu[δ,∞).
¯¢þ,Ï
lim
y→0
sinxy
y
= lim
y→0
sinxy
xy
· x = x,
9 ∫ ∞
0
sinxy
y
dy =
∫ 1
0
+
∫ ∞
1
sinxy
y
dy,
I�y~È© ∫ ∞
1
sinxy
y
dy
Âñ,
^Dirichlet�O{:
F
∣∣∣∣∫ A
1
sinxydy
∣∣∣∣ ≤ 2x ≤ 2δ <∞,
F 1
y
'uy4~
lim
y→∞
1
y
= 0.
•
∫ ∞
0
sinxy
y
dy ëYu[δ,∞).
d
∫ ∞
0
sinxy
y
dyÂñu[δ,∞)é?¿�½�ε > 0,
∃ A > 0, s.t. x ∈ [δ,∞)⇒
∣∣∣∣∫ ∞
A
sinxy
y
dy
∣∣∣∣ < ε3 ,
èÆk) · · · · · · uia.china@gmail.com· · · · · · 6
k ∣∣∣∣∫ ∞
0
sinxy
y
− sinx
′y
y
dy
∣∣∣∣
≤
∣∣∣∣∫ A
0
sinxy
y
− sinx
′y
y
dy
∣∣∣∣+ ∣∣∣∣∫ ∞
A
sinxy
y
dy
∣∣∣∣+ ∣∣∣∣∫ ∞
A
sinx′y
y
dy
∣∣∣∣
=
∣∣∣∣∫ A
0
(x− x′) cos (ξxyy) dy
∣∣∣∣+ 2ε3 (Lagrange¥½n)
≤ A |x− x′|+ 2ε
3
≤ ε, � |x− x′| < ε
3A
.
=
∫ ∞
0
sinxy
y
dy'ux3[δ,∞)þÂñ.
5 �f(x)ëY.y²Possionúª:∫
x2+y2+z2=1
f(ax+ by + cz)ds = 2pi
∫ 1
−1
f
(√
a2 + b2 + c2t
)
dt.
y². • �a = b = c = 0,w,¤áPossionúª.
• ÄK,^²¡ ax+ by + cz√
a2 + b2 + c2 = t (t ∈ R)�¥¡x
2 +y2 +z2 = 1,
©¡¦È, d{¡Èúª,∫
x2+y2+z2=1
f(ax+ by + cz)ds =
∫ 1
−1
dt
∫
x2+y2+z2=1
ax+by+cz=
√
a2+b2+c2t
f
= 2pi
∫ 1
−1
f
(√
a2 + b2 + c2t
)
dt.
6 �{an}n≥1 , {bn}n≥1 ¢êS�,÷v
(1) lim
n→+∞
|bn| =∞.
(2)
{
1
|bn|
n−1∑
i=1
|bi+1 − bi|
}
n≥1
k..
èÆk) · · · · · · uia.china@gmail.com· · · · · · 7
y²:e
lim
n→∞
an+1 − an
bn+1 − bn
3,K
lim
n→∞
an
bn
3.
y². P
cn =
an+1 − an
bn+1 − bn ,
Øb� lim
n→∞
cn = c = 0.eØ,, ^an − cbnOan,
lim
n→∞
(an+1 − cbn+1)− (an − cbn)
bn+1 − bn = 0,
lim
n→∞
an
bn
= lim
n→∞
an − cbn
bn
+ c.
y lim
n→∞
an
bn
= 0. d
•
{
1
|bn|
n−1∑
i=1
|bi+1 − bi|
}
n≥1
k.,
�.M > 0.
• lim
n→∞
cn = 0é?¿�½�ε > 0,
∃ N1 > 0, s.t. n ≥ N1 ⇒ |cn| < ε
2M
.
• lim
n→∞
bn = 0éþãN1,
∃ N > 0, n ≥ N ⇒ |aN1 ||bn| <
ε
2
.
yk
an = an−1 + cn−1 (bn − bn−1)
èÆk) · · · · · · uia.china@gmail.com· · · · · · 8
= · · ·
= aN1 +
n−1∑
i=N1
ci (bi+1 − bi) ,
∣∣∣∣anbn
∣∣∣∣ ≤ |aN1||bn| + maxN1≤i≤n−1 ·
n−1∑
i=N1
|bi+1 − bi|
|bn|
≤ ε
2
+
ε
2M
·M
= ε, � n > N .
�
lim
n→∞
an
bn
= 0.