1、清华在线 010-62771166 62781166 1第四部分 一元函数微积分在 25 个考题里面占 6 个,主要考在一元微分学部分,微分学占到了 ,现在微分学的题目有四个,积分学23可能有两个题目。从题目的难度说,04、06 两年,微积分的题目计算量是偏大的,03、05 两年题目的难度不大,但也有难题。从出题目的类型说,只有一个题目没有复习,就是渐近线的问题。今年渐近线可以不管,已经考过了。微积分一元微积分内容总结一、有关函数进一步讨论:二、极限;极限的概念、极限的性质和极限的四则运算、两个重要极限和无穷大量和无穷小量概念及其关系、无穷小量的比较等。掌握极限的保号性质; 0sinlm1x
2、12x1limex( ) 201coslix0ln(1)imxx无穷大与无穷小的关系;理解无穷小比较;f(x)=o(g(x) (c0,c1)()0fxg()1fxg()fc第三章 连续函数连续的定义,左右连续的定义,连续与左右连续的关系,间断点,间断点的分类,连续函数的运算性质,连续函数的性质。给出一个函数,给出一点,判断函数在这点清华在线 010-62771166 62781166 2是否存在左极限和右极限存在且相等,相等就是连续的。给出具体函数找间断点。1.先找有定义的点;2.单独给出定义的点;sinx0()fx,最大值存在性和最小值的存在性;第四章 导数和微积分的概念、导数的运算1.概
3、念; 00()limxfxf) 存 在 ;000()ofxfa) +) 0()ofx=+)2.性质;可导定连续;反之不成立。可导和可微是等价的;反之亦成立。3.运算;基本初等函数的导数要记住;加减乘除的求导法则记住;复合函数的联导法则要记住; ()yfgx()yfgx( ) g()xyfln()ln()ygxf一、两类概念1反映函数局部性质的概念极限、连续、可导(导数) 、可微(微分) 、极值(点)等2反映函数整体性质的概念有界性、单调性、奇偶性、周期性、凹凸性、最值、原函数、定积分等二、三种运算清华在线 010-62771166 62781166 31极限运算常用方法:四则运算、重要极限、
4、等价无穷小代换、无穷大与无穷小的关系、导数定义、洛必达法则等2求导运算需要掌握:定义、基本导数公式、导数的四则运算、复合函数的链导法则、变限定积分函数的导数公式3积分运算(1)不定积分运算:基本积分公式、换元积分法、分部积分法(2)定积分运算:定义与性质、几何意义、牛顿莱布尼兹公式、换元积分法、分部积分法三、几个应用1单调性、极值、最值问题(不等式、方程的根)2凹凸性、拐点问题3平面图形的面积问题一元微积分中的常见问题一、 求函数表达式的问题1已知 , 求 的表达式1)(2xf )(xf解:令 得 ,故tx 21)(2ttf2)(xf2已知 求 .2,4)(,1,0)( xxgxf )(xfg
5、清华在线 010-62771166 62781166 4解: ) .1,4,3)(42)(,2,4)( xfxffxfg3已知 ,求 efcosin f解: 因为 ,xxx eef )cos(in)()(所以 defcsiCxsin因此 f)i(l)(4设 ,求 xdxfarctndxf)(1解:因为 ,Cft)(所以 21xf因此 xdxdf 421)()(5已知 ,求 , 102)(fexf 0)(df)(f解:因为 ,所以)()(dxffx, 101010210 )(3)( dxfefedxf因此 , )(3)(fxf)2()(二、研究函数的奇偶性的问题1 奇函数)(2)xexf2 1
6、ln2f解:因为对任意的 , 都有定),(x )1ln()2xxf清华在线 010-62771166 62781166 5义,且 ,)()1ln)(l1n)(22xfxf所以 是奇函数;l)(xf3研究函数 的奇偶性xdttf02)1ln(解:因为对任意的 , 都存,xdttf02)1ln(在,且 )()1lnl )(1n(l)0202xfduuduuttxfx所以 是偶函数ttxf02l)(三、函数在一点的性质1求极限 xexsin12lim410解: 10sin12limsin12lim|sin12lim 304040 xexexe xx清华在线 010-62771166 627811
7、66 612sin12lim|sin12lim4040 xexex2指出函数 的间断点及其类型)()2xf答案: ,跳跃型; ,可去型; ,第二0x11x类3已知函数 在 上连续,求1lim)(2nnxbaxf ),(的值ba,解:由于 1,)(21,)(xbaxxf所以 , ;lim)(li11fx baxfx)(lim)(li21, baxf)(li)(li 2 1li)(li f根据连续性可知 解得 ,1,0ba4讨论函数 在 处的连续性、0sin)()2xxf 1可导性答案:连续,可导因为01sin)(lim1)(li)1( 2 xxff x清华在线 010-62771166 627
8、81166 75设 在 可导,则 满足 A 01sin)(2xbaxf ba,(A) (B) ,0 1,(C) (D) ,为 任 意 常 数 ba为 任 意 常 数四、有关无穷小比较的问题1若 , ,求 与 的值 0k0)tan(1limcos0xekxka解:因为 ,所以021limcosli)ta(li 00cos10 xxxe kkkx 2,k2已知 ,则当 时,下列函数中与0)1ln()(xdtf是等价无穷小的是 C )(xfA B C D 23x24x4x解:由 得130100 lim)ln(i)1ln(lim12 kxkxkx aaadt2,4ak3确定 的值,使 b, 21sin
9、l0dtaxbx解: 因为 ,)(sinlm0ax ilm2txx所以 ,因此 1li2dtbx 0b又 ,axataxxbx 10cos1lisinl2 2020所以 .1清华在线 010-62771166 62781166 84. 设 ,求 xtdef02)( hxffh)()(lim0解: 1)()(li)(limfffhfh 22li)()(0xxxee五、有关导数概念的问题1求极限 hxfxfh2)()(lim00解: )(2)()(li2)()(li 000000 xfhhxffxfxfhxfxf hh 2设 在 点某邻域内可导,且当 时 ,)(f )(f已知 ,0,求极限2)(
10、f 。xxfsin10)(2lim解: xffxx ff sin)(2)(1li)(1lisin10 。420)()(li efff3已知 ,求 0,1sin)(4xxf )(f解:因为 ,0,1cossi4)(23xxf所以 01cossin4lim)0(lim)0( 23 xxfff xx六、 求简单复合函数、简单隐函数、幂指函数的导数清华在线 010-62771166 62781166 9和微分的问题1 )ln(arctxy21arctnx2已知函数 由 确定,求曲线(y0yey在 处的切线方)(xy0程与法线方程解:由 得0xyey,0yxe当 时,得 ,所以要求的切线0x 1)(,
11、)(与法线方程分别为 xy3 , , xy1xyln2ln1 21lnx七、 研究函数单调性、求函数极值的问题1单调性、极值问题例如:求函数 的单调区间和极值点21xy解: ,由 得 2)(xy 0 1,21x单增区间为 ,单减区间为 ),(和 ),(1,(是极小值点, 是极大值点1x2x2最值问题,3证明不等式问题,(1)证明: 24)1arctn(2xxx)0(清华在线 010-62771166 62781166 10证明:因为 ,)1(14)arctn(2xxx所以 .)rta(2x)0((2)证明: beb证明:令 ,则 ,所以当xfln)(exxf,0ln1)(2时,bae,即 ,
12、故 )(fabln)(baeb(3)证明: 31l)3(l122xx证明:令 ,由 得 ,由xfln0ln)(f ex于,所以函数 在区间 上3ln1)(,)(,0)1( 2efff )(xf3,1e的最大、最小值分别为 和 ,从而有 l2)31(nl)3(ln12 exx4证明等式问题例如:设函数 在 上可导、单增且 ,证明)(xf,0a0)(f)()1afdyfd证明:令 , ,)()()(00 uxfuFu ,则 ,,0,)1 afff 又 ,)(所以 ,,0,auF清华在线 010-62771166 62781166 11故 )()()()(010 afdyfdxfaa证法 2:因为
13、, aaxfyf dxffdxf001)()(1)()(所以 )()()1yff注:也可用定积分的几何意义证明5研究方程根的问题例如:讨论方程 实根的情况03Ax解:令 ,由 得 f)( 03)(2xf,从而1,21x)(是函数的单减区间, )1,(和 ),(是函数的单增区间,极大值为,极小值为 2)1(Af 2)(Af由于 ,所以:lim,)(li xfxf当 时,原方程只有一个实根,位于 ),1(内;02当 时,原方程有两个不同实根,一个为 ,一A 个位于 ),1(内;当 时,原方程有三个不同实根,分别位02于 ),(, ),(, ),1(内;当 时,原方程有两个不同实根,一个为 ,一02
14、A 1个位于 )1,(内;清华在线 010-62771166 62781166 12当 时,原方程只有一个实根,位于 )1,(内02A八、研究函数的凹凸性、求函数拐点的问题1.当 为何值时,点 可能为 的拐点,此ba, )3,1( 23bxay时函数的凹凸性如何? 解:由点 ),1(在曲线上和拐点处的二阶导数为零,得 ,0263ba解得 9,23ba由于 ,所以 为函数的下凸区间,)1(xy )1,(),1(为函数的上凸区间,点 3是 的拐23bxay点2. 设函数 在 上二阶连续可导,且 ,)(xf1, 0)(f,试判断 是否为 的极值点?是cos1lim0fxx 0x)(xf否为 的拐点
15、? )(f解:因为 ,所以在 附近01)(cos1lim0xfx 0x,0)(cos1xf从而 ,因此 不是 的拐点f 0x)(xf由于 ,所以 单增,又 ,从而易知0)(x)(f 0f是 的极小值点f九、不定积分(凑法、分部积分法)1已知 的一个原函数为 ,求 ,)(xf 2xedxf)(清华在线 010-62771166 62781166 13dxf)(解: Cexfdxf 22)(1)(fffx 2 dxe)cos(in解: Cxedxedxesincoscossin)(i3 dxl23解: Cexdedxee x 333 1)(12ln4 xed1解: xdxe1dxe)1(xe1)
16、(C)ln(或 xxxededed1)1(1 Cex)1ln(5 ln解: Cxxdxdx ln)l(n)(lln)l(6 )sin(l解:因为 dxxxd1)cos(ln)sin(l)i(l清华在线 010-62771166 62781166 14dxxxx 1)sin(l)cos(l)sin(l所以 Cdlil2il十、定积分求值的问题1利用定积分性质(几何意义、奇偶性、周期函数等)2分段函数、绝对值函数、带有根号的函数求定积分例如: kdxkdxkdxk 2coscossin100202 3已知一个积分值,求另一个积分值(1)已知 ,求 的值1)(10dxf dxf202sin)(co
17、解: 。1)(s2sinco 01020 ufxff(2)已知 ,求 dteA10dte12)(解: Attttt 1)1(0024已知一个积分方程,求一个积分值例如:已知 ,求 , 102)()(dxfexf 10)(dxf)(f解:因为 ,所以)()(ff, 101010210 )(3)( dxfedxfedxxf因此 , )(3)(ff)2()(十一、有关变限定积分函数的问题清华在线 010-62771166 62781166 151导数运算(1)已知函数 由方程 确定,)(xy0cos1in022dtdteyx求 dxy解:因为 , 所以0cos1in022dtdteyx,)cos(
18、i2xedy因此 2)cs(in2xey(2)求极限 xdttxcos1lim02解: 0sinlilcos1)(li 20022 xedtextx(3) ,求 tfF0)()( )(F解:, 2001)()()(xxdufdtf )(2)(1)(02xfdufx(4)已知 ,求 21)(xtef 0)(f解: )1(421)(2)(2)( 031010 edxedxffdxf2研究奇偶性、单调性、凹凸性,求极值点和拐点例如:求函数 的单调区间和极值点dttxf)1()(20解:由 ,得 f 1,0,32xx当 时, , 单调减小,1x0)(x)(f清华在线 010-62771166 627
19、81166 16当 时, , 单调增加, 是 的01x0)(xf)(xf 1x)(xf一个极小值点;当 时, , 单调减小, 是 的一x)(xf)(xf 02x)(xf个极大值点;当 时, , 单调增加, 是 的一个极1x0)(xf)(xf 1x)(f小值点十二、定积分的几何应用问题(面积与旋转体的体积)1切线、法线,2. 最大、最小面积(1)求由 及 在 处的法线所围图0,xyexxey1形的面积及此图形绕 轴旋转所得旋转体的体积解: 在 处的法线方程为 xey1,)1(xey此法线与 轴的交点是 ,所以x0,2;12)(31102 edxedeSex4)3V(2)求曲线段 的一条切线,使该
20、切线)62(,lnxy与直线 及此曲线段所围平面图形的面积最6,2x小解:曲线 在 处的切线方程为xyln)l,(0x,)(1n0xy曲线 在 处的切线与直线 及此曲线xyln)l,(0x 6,2x段所围平面图形的面积为清华在线 010-62771166 62781166 17,2ln6l1ln4l)(1ln)( 062000 xdxxxS)()(0S由 ,得 0)(xS40x由于当 时, ;当 时, , 所以)(S4x0)(xS最小,故所求切线方程为 )4(S 41lny样题与真题一、函数(2005)设函数 的定义域是 ,则函数fx0,1的定义域是( 1sin1cosgxffx) A. B
21、. C. D. 0x0.5.1分析:考虑 得 解得 即正1cos0,in1,x,0cos1in,x5.x确选项为 D二、函数在一点的性质1设函数 ,则 在点 处 0,1sin)(2xxf,)(xf0 (极限、连续、导数定义)2 (2003)如果 在 处可导, ,)(xf0 )()00xfxff则极限 dfxlim0清华在线 010-62771166 62781166 18A等于 B等于 C等于 * D不)(0xf 10存在注:特殊值代入法。3 (2005)设 在点 处可导,且fx0则 =( ) 12,3,fn fA.0 B.1 C.2 D.3分析:因为 在点 处可导,所以其在点 处连fx00
22、x续,从而 ,2lim)1(li)0(nffn即正确选项为 C1lim)0(nfff注:特殊值代入法。4 (2006)设 ,且导数存在,则 ( 0)(xf )(1lnimaf) 。A. 0 B. C. D. )(lnaf )(af答:D分析:(本题是一元函数微分学题目。考查导数概念与复合函数的求导公式)清华在线 010-62771166 62781166 19根据导数定义,极限 是nafafafnn 1)(l)(l)(1limi 复合函数 在 点的导数,所以其值为 。)(lnxfya )(af注:特殊值代入法与排除法。三、连续函数性质(2003)甲乙两人百米赛跑成绩一样,那么 A甲乙两人每时
23、刻的瞬时速度必定一样B甲乙两人每时刻的瞬时速度都不一样C甲乙两人至少在某时刻的瞬时速度一样 *D甲乙两人到达终点时的瞬时速度必定一样注:排除法。四、极限运算1极限 (极限运算)bxasinlm0)0(b2 (极限运算)2lix3极限 (极限运算)xexsinli0五、导数运算1设函数 ,则 (求导运算)axey)(ny2设函数 ,则 (求导运算)1l(203如图, 是两个逐段线性的连续函数,设),xgf清华在线 010-62771166 62781166 20,则 的值为( A ) )()(xgfu)1(uA * B C D4343212分析:由于 ,)1()1(gfu,所以 43,3,)1
24、( g 43)1(u六、导数应用1 (2003)设 ,则 的极值点的个数是 xdttf02)1()( )(xfA B * C D 01232 (2003)方程 的实根个数是 xxcosin2A B * C D 1342 (2004)如下不等式成立的是( B ) A在 区间上,)0,3()ln(lxB在 区间上, *3C在 区间上,),()l(lxD在 区间上,0 n1 2 3 4 5 6 7 8 xy6f(x)g(x)清华在线 010-62771166 62781166 21分析:令 ,则3ln)3ln()xxf,又 ,所以在 区间上,)3(0341)( xxf 0(f 0,有 ,即 )0(
25、f lnlx3 (2005)函数 在 上有( 12fx,) A1 条垂直渐进线,1 条水平渐进线; B1 条垂直渐进线,2 条水平渐进线C 2 条垂直渐进线,1 条水平渐进线; D2 条垂直渐进线,2 条水平渐进线分析:因为 ,1)(lim,1)(li,)(lim,)(li21 xfxfxfxf所以曲线 在 上有 2 条垂直渐进线,2 条水fy,平渐进线即正确选项为 D4 (2005)若 的二阶导数连续,且 ,则fx li1xf对任意常数 必有 =( ) alimxfafA. B.1 C.0 D. 分析:根据微分中值定理可知,存在介于 和 ax之间的使得 由于 ,所以afxfaf )()( l
26、i1xf即正确选项为 Affxfxx lim(lim注:特殊值代入法。5 (2006)曲线 在(0,2)区间1,)2(1,xxy清华在线 010-62771166 62781166 22内有( A ) 。A. 2 个极值点,3 个拐点 B. 2 个极值点,2个拐点C. 2 个极值点,1 个拐点 D. 3 个极值点,3个拐点分析:根据 21),(2)1(3,0xxy易知 分别是函数的极大值点和极小值点。35,1x由于 21,)(6,0xxy且 在 不存在,易判断经过 三点时二阶导数都变y1x 34,号,所以这三点都是函数的拐点。6 (2006)设正圆锥母线长为 5,高为 h,底面圆半径为 r,
27、在正圆锥的体积最大时, (C ) 。rA. B. 1 C. 21 2D. 3分析:圆锥体积为 ,所以由)5(3122hhrV得 (易知这时体积最大) ,从而0)35(12hdhV325清华在线 010-62771166 62781166 23,故 。35022hr2hr7 (2006)如右图,曲线 表示某工厂十年期间的)(tfP产值变化情况,设 是可导函数,从图形上可以看出该)(tf厂产值的增长速度是(A) 。A. 前两年越来越慢,后五年越来越快 B前两年越来越快,后五年越来越慢C前两年越来越快,后五年越来越快 D前两年越来越慢,后五年越来越慢分析:由图可知,前两年 的图像上凸,二阶导小)(
28、tfP于零,一阶导单减;后五年 的图像下凸,二阶导大于零,一阶导单增。七、积分运算1如果函数 在区间 上连续,且 ,则)(xf1,0 adxf10)( (积分运算)0)(dxf2 ( 为常数) (积分运算)Celn23 (2003)设 ,则 0)sin(codxI)(tfPP0 2 5 10 t(年) 清华在线 010-62771166 62781166 24A B C D *1I0I10I0I分析: 。sin)sin(co120 dttdx4 (2004)设 为连续函数,且 ,则f 1sin)(0xdf( C ) 0cos)in(xdxfA B C * D11分析:因为,0sin)(xdf
29、 0cos)in(xdxf 0)()sin()i(00 dufxdf且 ,所以 11coin0f5 (2005)设 是 的一个原函数,则不定积分2l=( ) ()xfdA. B. 3321ln9xC2lnxCC. D.322lx22l分析:由于 ,所以xdxfxxf ln)(,nl)(即正确选项为 CCdxdf 2l)(注:选项验证法。6 (2006)设 ,则在0,a上方程0a根的个数为(B)414202dtdtaxaxA. 0 B. 1 C. 2 D. 3分析:记 ,则dtadtaxf x20414)(,0)(,01)( 022 a tftf清华在线 010-62771166 627811
30、66 25所以 至少有一个根。0)(xf又因为 ,所以 只有一个根。04122 xax 0)(xf八、积分应用1 (2004)过点 作曲线 的切线,设该曲线)sin,(pxysin与切线及 轴所围成的面积为 ,曲线与直线 及 轴y1Spx所围成的面积为 ,则( D ) , ,所以2SA B31lim0p 21lim0SpC D *2li1Sli1分析:由于 1cos2sinsi)(cos(in01 ppdxpxpSxd1s2 1sin2silmcos2sinlmli 00210 pppSp2 (2004)如图,抛物线 把曲线)1(xy与 轴所构成的区域面积分为 与 两部分,)0(bxyx AS
31、B则( B ) A B * C D 与 的SASBASS大小关系与 的数值有关b清华在线 010-62771166 62781166 26分析:解 得 )()12(xb2,01bx由于 ,320 2)()(dxSbA,3220 1)()1( bxbdbB 所以 AS3 (2005)设连续函数 在 内严格单调递增,yfx0,a且 , ,若 是 的反函数,则0ffag=( )axgdxA. B. 22f 2faC. D. 0a 0gxd分析:如图,根据定积分的几何意义可知:,所以BdxgyAdxf aaa 000)()(,)(aa AB )(xfy清华在线 010-62771166 62781
32、166 27即正确选项为 B)()( 20 afBAdxgfa注:也可利用 aaayfxa dyfyfdfydfgdg 000)(0 )()()()()(4 (2006)如右图所示,函数 是以 2 为周期的连续xf周期函数,它在0,2上的图形为分段直线, 是线)(xg性函数,则 (B) 。20)(dxgfA B. 1 C. D. 2321 32分析:根据图形可知 , ,且函数xg1)(1)(20dxf在每个长度为 的区间上的积分值相等,所以)(xf 2。3)(31)(207120 dxfdufdg第五部分 线性代数线性代数中的常见问题一、行列式求值0 1 23)(xgy)(xfyxy1清华在线
33、 010-62771166 62781166 281 (2003)行列式 展开式中 的系数是 xx1024xA * B C D 2212设行列式 ,第 2 行各元素的代数310D余子式之和 的值为 2421AA(A) (B) (C) (D)102解: .040311 4012313120)(2432 AA3设 是三阶方阵,若行列式 ,则A0A(1) 中必有一零行;(2) 中必有两行的对应元素成比例;(3)必有非零矩阵 ,使得 ;BOA(4)对任给的 3 维列向量 ,方程组 没有惟一bbx解;(5) 中必有一行可用另外两行的线性组合表示A清华在线 010-62771166 62781166
34、29上面的命题中,正确的共有( C )(A)1 个 (B)2 个 (C) 3 个 (D) 4 个二、矩阵运算1设 均是 阶矩阵,则BA,n(1) ;22)(BA(2) ;(3) ;)()(EEA(4) kllk上述命题中,正确的命题有( C )(A)0 个 (B)1 个 (C)2 个 (D)3 个2已知 , ,XAB 10,102B求 9X解:根据 得 ,所以 XAB1)()(EAB199)(E又 , ,021)(,012AEA 109B所以 109X3设 , ,则T22, TTEBA2,( D )AB清华在线 010-62771166 62781166 30(A) (B) (C) (D)EOA解:EEAB TTTT 224已知 , ,求 nRA0,AII解:)()()()()(1 AIIIIIATT5设 是一个 阶方阵,且 的行列式 ,则nA0a C *(A) (B) (C) (D)aa11nana解:由于 ,所以 从而EA* AE*1*nA6已知 ,求 3,2, BRBn 1*2BA解: 211*1*nnA三、求逆矩阵1利用公式,2利用初等行变换,3利用逆矩阵定义例如:已知 ,证明 可逆,并022IAIA求 1)(IA解:因为 ,所以 II)3(51)( )3(51)(IAI4利用性质例如:已知 都可逆,证明 也可逆,并BA, 1B