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高等数学习题集 第二版 第三章
第三章 中值定理与导数的应用
学习测试题答案
填空题
(1),
.
(2) 函数在处连续,
。
(3)极值点处,或不存在或,由于为可导函数,所以只能有一种情况,即。
(4)在上可导,为的极值点,则。
。
(5) 为五阶多项式,为四阶多项式,至多有四个不同的实数根。由Rolle定理知,在,,,之间都至少有一个零点,即至少有四个不同的实根,所以有四个不同的实根。
(6)边际成本,,
,所以成本函数在处有最小值。
(7)由题,,
,
所以在处有最小值。
(8)为多项式函数,在有无穷阶导数,所以拐点处;拐点在曲线上,则;由题在拐点处的斜率为,则,所以
(9)由题,则无实根,所以由Rolle定理至多有一个实根,由题则由连续函数零值定理在之间至少有一个实根。所以只有一个实根。
(10)需求弹性为,所以,注意,所以得。
选择题
(1) A: 在点不连续,因此不满足Rolle定理条件。
B:在点不可导,因此不满足Rolle定理条件。
C:在上连续,在内可导,且,因此满足Rolle定理条件。
D:在上连续,在内可导,但,因此不满足Rolle定理条件。
(2) 由题,由P100推论3.2得,是确定常数。
(3) 注意使用洛必达法则要求必须满足三个条件。
A:,由于不存在,所以不满足条件三,不能使用洛必达法则。
B:,由于不存在,所以不满足条件三,不能使用洛必达法则。
C:,不满足条件一,不能使用洛必达法则。
D:满足三个条件,可以使用洛必达法则。
(4)在点取得最小值,则或者可能在不可导,或者在可导且。
A项,B项既不是充分条件也不是必要条件,C项为充分条件但非必要条件。
(5)由题,所以在内严格单调递增的。
(6) 取为
A:,,但为极小值,即A不成立。
B:,,但为极大值,即B成立。
C:,,但不是的拐点,即C不成立。
D:,则不是的极值点,由A,B知可能为极值,也可能不是极值。
(7)由题,则可得在的某去心领域内,则在的某左领域内单调递减,在的某右领域内单调递减,所以一定不是的极值。
(8)由题若,则,所以当时,
若,则,所以当时。
则在内,单调递减,下凹。
(9),所以为其水平渐近线,,所以为其垂直渐近线。
(10)由Lagrange定理的知,使得,由题,则在上为连续可导单调递增函数,
,即。
(11)由题,属于和之间,,
。
(12)A项,B项,D项需要在上连续,反例为,则在上满足题目条件,但不存在,使得或
或。
C项由在内连续的定义,明显可得。
(13) 不一定存在:如,,,
且,但不存在。
由洛比达法则,知存在,则。
(14)由题,所以为单调递减函数,所以,所以,。
(15)由题在上连续,,为的零点。 在点不可导,但在单调减,在单调增。
为的极小值点。在下凹,在上凹。 为的拐点。
(16)由题对一切满足,
,所以在点取最小值。
(17)由题为偶函数,,为奇函数。,又,所以当,在点取最小值,当,在点取最大值。
(18)由题,且
,
所以在点处取得最大值。
(19),且
,
则有两条渐近线。
(20)极值点可能在闭区间端点处取得,如,函数图像为
所以极大值不一定是最大值,极小值不一定是最小值。(由最值求法知,最值可以在可能的极值点(导数为零的点,导数不存在的点)和端点处之中取得)计算题
(1)①
②
③
④
⑤
(2),因为不存在,则可能的极值点为或,又因为当时,,当时,,当时,,根据极值第一充分条件的在处取得极大值,在处取得极小值。在上单调递增,在上单调递减。
(3),,而当时,,当时,,当时,,当时,。所以在 下凹,在上凹,为其拐点。
(4)对等式两边同时求导可得,所以当时,。
带入等式得,或(舍去) ,
,所以在点处取得极小值。
(5)由题,。所以当时,,当时,,当时,,当时,,可得在处取得极大值,极值为。当时,,当时,,所以拐点为。
,所以为函数的垂直渐近线。
,。
为函数的斜渐近线。
(6),所以,
由此可得,当时,,当时, ,所以在上单调递减,在上单调递增。在处取得极小值,在处取得极大值
(7)由题,
所以且不存在。当时,,当时,,当时,,所以在 上凹,在下凹, 和为其拐点。
(8) 由题
。且
。
(9) 由题在上有定义,在处取得最小值,所以,由题。
(10)①当时,,为自然数时, 在有定义。,而
,所以在点处取得极大值。比较,得最大值。
②。
证明题
(1)令,由题在上连续,在内可导,且,由Rolle定理知,至少存在一点,使得,即。
(2)由题在上连续
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