第八章 函数
§1 泰勒公式
写出下列函数在的带佩亚诺余项的泰勒展开式:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) ;
(7) ;
(8) ;
2. 写出下列函数在的泰勒公式至所指的阶数:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
3. 求下列函数在的泰勒展开式:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
4. 确定常数,,使时,
(1) 为的5阶无穷小;
(2) 为的3阶无穷小;
5. 利用泰勒公式求极限:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
6. 设在原点的邻域二次可导,且
(1) ;
(2) ;
7. 设在实轴上任意次可导,令,求证:
.
8. 设为一n次多项式,
(1) 皆为正数,证明在上无根;
(2) 正负号相间,证明在上无根;
9. 求证:
(1) ;
(2) e是无理数;
10. 设在上有二阶导数,且,则存在,使
11. 设在a点附近二次可导,且,由微分中值定理:
求证:
12. 证明:若函数在区间上恒有,则在内任意两点,都有
.
§2 微积分在几何与物理中的应用
1,求下列各曲线所围成的图形面积:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
2.求下列用极坐标表示的曲线所围图形的面积:
(1) 双纽线
(2) 三叶玫瑰线
(3) 蚌线
3.求下列用参数方程表示的曲线所围图形的面积:
(1)
(2) 摆线及轴;
(3) 圆的渐开线,及半直线,其中.
4.直线把椭圆的面积分成两部分A(小的一块)和
B(的一块),之值.
5,求和所围的公共部分的面积.
6,求下列旋转体的体积:
椭圆绕轴;
(2)
(i)绕轴, (ii)绕轴;
(3) 旋轮线
(i)绕轴, (ii)绕轴, (iii)绕直线
(4) 双曲线与直线所围的图形绕轴旋转,
7.求由下列各曲面所围成的几何体的体积:
(1)求截锥体的体积,其上,下底皆为椭圆,椭圆的轴长分别等于A,B和
a,b,而高为h;
(2)正圆台:其上下底分别是半径为a、b的圆,而其间的距离为h.
8.已知球半径为R,试求高为h的球冠体积(h≤R).
9-求下列曲线的弧长:
(1)
(2)
(3)
(4) 星形线
(5) 圆的渐开线
(6)
(7) 心脏线
10.求下列各曲线在指定点的曲率和曲率半径:
(1) 在点(2,2);
(2) 在点(1,0).
11.求下列曲线的曲率与曲率半径:
(1) 抛物线
(2) 双曲线
(3) 星形线
12.求下列参数方程给出的曲线的曲率和曲率半径:
(1) 旋轮线
(2) 椭圆
(3) 圆的渐开线
13.求下列以极坐标表示的曲线的曲率半径:
(1) 心脏线
双纽线
(3) 对数螺线
14.设曲线是用极坐标方程给出,且二阶可导,证明它在点处
曲率为
15.证明抛物线在顶点处的曲率半径为最小.
16.求曲线的最小曲率半径.
17.求曲线上曲率最大的点.
18.求下列平面曲线绕轴旋转所得旋转曲面的面积:
(1) 绕轴;
(2) 绕直线
(3) 绕轴;
(4) 绕轴;
(5) 绕极轴. ·
19.求下列曲线段的质心:
(1) 半径为,弧长为专的均匀圆弧;
(2) 对数螺线上由点到点的均匀弧段;
(3) 以A(0,0),B(0,1),C(2,1),D(2,0)为顶点的矩形周界,曲线上任一点的密度等于该点到原点距离的2倍;
(4) ,密度为常数.
20,已知一抛物线段,曲线段上任一点处的密度与该点到轴的距离成正比,处密度为5,求此曲线段的质量.
21.轴长10m,密度分布为,其中为距轴的一个端点的距离,求轴的质量.
22.求半球的质心
23。求锥体的质心和绕轴的转动惯量.
24.求抛物体的质心和绕轴的转动惯量.
§3 微积分方程初步
1.求下列微分方程的通解:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
2,求已给微分方程满足初始条件的特解:
(1)
(2)
(3)
3.质量为1g的质点受力作用作直线运动,这力和时间成正比,和质点运动的速度成反比,在时,速度等于50cm/s,力为4×10-5N.问从运动开始经过了一分钟后的速度是多少?
4.镭的衰变有如下的规律:镭的衰变速度与镭所现存的量R成正比,由经验材料断定,镭经过1600年后,只余原始量R。的一半,试求镭的量R与时间t的函数关系.