微分中值定理与导数的应用习题解答23309_第1页
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文档简介

1、第三章 微分中值定理与导数的应用答案§3.1 微分中值定理1 填空题()()3 , 2选择题()B()C()B3证明: 令,则,所以为一常数设,又因为,故4证明:由于在上连续,在可导,且,根据罗尔定理知,存在, 使 同理存在,使 又在上符合罗尔定理的条件,故有,使得5证明:设,则,根据零点存在定理至少存在一个, 使得另一方面,假设有,且,使,根据罗尔定理,存在使,即,这与矛盾故方程只有一个实根6证明:由于在内可导,从而在闭区间内连续,在开区间内可导又因为,根据零点存在定理,必存在点,使得同理,存在点,使得因此在上满足罗尔定理的条件,故存在, 使成立7. 证明:只需令,利用柯西中值定理

2、即可证明.8()证明: 设,函数在区间上满足拉格朗日中值定理的条件,且, 故, 即 ()因此,当时,()证明:设,则函数在区间上满足拉格朗日中值定理得条件,有因为,所以,又因为,所以,从而§3.2 洛毕达法则1 填空题()() 0 ()()1选择题()B() C 3()解: =()解:=()解:()解:()解:,()解:()解:()解: =()解: 因为,所以=1§3.3 泰勒公式解: , 同理得,且由泰勒公式得:=2解:因为,所以 =3解:设,则,故 ,则 为所求4解:因为 ,所以 =,故 5证明: 因为 ,所以由麦克劳林公式得:(介于0与之间),因此 ,由于,故

3、7;3.4函数的单调性与曲线的凹凸性1填空题() , ()增加()(),2单项选择题()A()B() D ()B3()解:,当时,,所以函数在区间为单调增加; 当时,所以函数在区间为单调减少()解:,当,或时,,所以函数在区间为单调增加;当时,所以函数在区间为单调减少()解:,故函数在单调增加3()证明:令,则,在内单调增加.于是, 由 , 就有 , 即()证明:设,由于当时,,因此在单调递增, 当时, , 故在单调递增,当时, 有.故当时, 因此()证明:设,,当,所以在单调递增,当时, , 故在单调递增, 从而当时, 有. 因此当时,4解:设 则在连续,且,由,得为内的唯一驻点在上单调减少

4、,在上单调增加 故为极小值,因此在的最大值是,最小值是()当或时,方程在内无实根;()当时,有两个实根;() 当时,有唯一实根5解:,,所以解得6()解:,令,得,当时不存在当或时,当或时,故曲线在上是凸的, 在区间和上是凹的,曲线的拐点为()解:,当时,不存在;当时,故曲线在上是凸的, 在上是凹的,是曲线的拐点,7证明:令, 则, 当时, 故函数的图形在上是凸的,从而曲线在线段(其中)的上方,又, 因此,即§3.5 函数的极值与最大值最小值1填空题()(),2选择题()C()B()3()解:由,得,所以函数在点取得极小值()解:定义域为,令得驻点,当时,当时,因此为极大值4解:由,

5、得,而, 所以最大值为132,最小值为75解:设圆锥体的高为, 底半径为,故圆锥体的体积为,由于,因此,由,得,此时由于内接锥体体积的最大值一定存在,且在的内部取得. 现在在内只有一个根,故当, 时, 内接锥体体积的最大6.解:设,与间的运费为, 则 (),其中是某一正数由,得.由于, ,其中以为最小,因此当AD=km时,总运费为最省7解: 问题转化为求过点的线段的最大值. 设木料的长度为, ,木料与河岸的夹角为,则,且 ,则,由得, 此时,故木料最长为§3.6 函数图形的描绘解:由 ,所以为曲线的铅直渐近线因为 所以为曲线的斜渐近线2解:函数的定义域为令,得;令,得列表讨论如下:&

6、#230;极大值öæ拐点ø由于, ,所以,是曲线的斜渐近线又因为,所以是曲线的铅垂渐近线当时;当时综合上述讨论,作出函数的图形如下232-1§3.7 曲率1 填空题:()_0_() _2_,()2解:由题设可知 函数与在处由相同的函数值,一阶导数值,二阶导数值,故3解:, 曲线在一点处的曲率为令 , ,当时,故在上单调增加, 因此在上的最大值是, 即在点处的曲率半径最小, 其曲率半径为4解:因此曲率,曲率半径§3.7方程的近似解1. 证明: 令,函数在单调递增在上连续,且,故方程在区间内有唯一的实根求近似值的过程略第三章 综合练习题1填空题()0(),()() 1 2()解:()解:=3证明:令, 则, 当时, ,故在单调增当时,有,即4证明: 设, 则,且由拉格朗日中值定理知, 存在,使, 即5证明: 设分别在取得最大值, 则,且令当时, , 由罗尔定理知, 存在, 使, 进一步由罗尔定理知, 存在,使,即当时,,由零点存在定理可知,存在,使 由于,由前面证明知, 存在,使,即6证明:设当,显然只有一个正的实根下考虑时的情况先证存在性:因为在内连续,且,由零点存在定理知,至少存在一个,使,即至少有一个正的实根

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