华中科技大学2004年《数学分析》试题及解答以下每题15分
1.设,(),().求级数之和.
解 由(),得
.
2.设,().证明().此估计式能否改进?
证明 将、在点()用Taylor公式展开并相减,则得
(),由于,因此得
.
此不等式可以改进为:(),因为时,上式.
3.设有处处连续的二阶偏导数,.证明
.
证明 


4.设在上连续,在内可微,存在唯一点,使得,
.设,(),
,证明是在上的最大值.
证明 (反证法),假设不是在上的最大值。由于,存在,当时,。
考察闭区域,显然,由已知在上连续,从而在上取得最大值,设为。显然在上,总有,因而必有:。当时,,因此
是在上的最大值。由假设,。
这与已知矛盾,可知假设不真。
5.设处处有.证明:曲线位于任一切线之上方,且与切线有唯一公共点.
证明 设为曲线上任一点,在该点处曲线的切线方程为

对曲线上任意点,按Taylor公式展开,得

由知,当时,,而为唯一公共点.得证.
6.求,是取反时针方向的单位圆周.
解 的参数方程:


7.设是连续正值函数,.
证明()是严格单调减函数.
证明 ,当

因此,()是严格单调减函数。
8.设级数收敛,证明.
证明 由收敛知,在上一致收敛,从而左连续,即.对,有,
于是.
9.设在上连续,其零点为,.证明:积分收敛级数收敛.
证明 ,若收敛,则
,即收敛。
若不收敛,同理可知不收敛。
10.设,在上连续,(),当时,在上一致收敛于.证明:至少存在一点,使得.
证明 由在上一致收敛于,得知在上连续,且数列收敛于,即,由于,得,至少存在一点
,使得.
注 或用反证法:若对,有,由的连续性得,与上面相同证法,推出矛盾.