一、填空题 （共 40 题, 每小题 5 分，共 20 分， 请把答案直接填写在答题纸上）
函数 $f(x)=\frac{\ln x}{x^2}$ 的导数 $f^{\prime}(x)=$.
若 $f(x)=x(x+1)(x+2)(x+3) \cdots(x+2021)$, 则 $f^{\prime}(0)=$
计算以下极限:
(1) $\lim _{x \rightarrow \infty} \sqrt{x^2+1}-\sqrt{x^2-1}$;
(2) $\lim _{x \rightarrow \infty}\left(\frac{3 x+2}{3 x+1}\right)^{x+5}$
讨论函数 $f(x)=\left\{\begin{array}{l}x \sin \frac{1}{x}, x \neq 0, \\ 0, \quad x=0 .\end{array}\right.$ 在 $x=0$ 处的连续性和可导性.
设 $f(x)$ 在 $x_0$ 处可导, 且 $\boldsymbol{a b} \neq 0$, 证明: $\lim _{h \rightarrow 0} \frac{f\left(x_0+\boldsymbol{a}\right)-f\left(x_0-b \boldsymbol{h}\right)}{\boldsymbol{h}}=(\boldsymbol{a}+\boldsymbol{b}) \boldsymbol{f}^{\prime}\left(\boldsymbol{x}_0\right)$.
设 $f(x)=(x-1)(x-3)^3(x-5)^5(x-7)^7$, 则 $f^{\prime \prime \prime}(3)=$
设 $\alpha>1$ ，则极限 $\lim _{n \rightarrow \infty} \sum_{k=1}^n \frac{1}{n+k^\alpha}=$
$I=\lim _{x \rightarrow 0} \frac{1}{x^2}\left\{\ln \left(1+2 x-x^2\right)-6\left[(1+x)^{\frac{1}{3}}-1\right]\right\}=$
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\mathrm{e}^{x^2}-\mathrm{e}^{2-2 \cos x}}{\mathrm{e}^{x^4}-1}=$
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\ln \left(\sin ^2 x+\mathrm{e}^x\right)-x}{\ln \left(\mathrm{e}^{2 x}-x^2\right)-2 x}=$
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\left(\cos x-\mathrm{e}^{x^2}\right) \sin x^2}{\frac{x^2}{2}+1-\sqrt{1+x^2}}=$
$I=\lim _{x \rightarrow+\infty}\left(\sqrt[6]{x^6+x^5}-\sqrt[6]{x^6-x^5}\right)=$
$I=\lim _{x \rightarrow 0} \frac{(1-\sqrt{\cos x})(1-\sqrt[3]{\cos x}) \cdots(1-\sqrt[n]{\cos x})}{(1-\cos x)^{n-1}}=$
设 $\lim _{x \rightarrow+\infty}\left(\sqrt{x^2-x+1}-a x-b\right)=0$, 则 $a=$ ,$b=$
设 $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\ln \left[1+\frac{f(x)}{\sin x}\right]}{a^x-1}=\frac{1}{2}(a>0, a \neq 1)$, 求 $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{f(x)}{x^2}$.
$\lim _{x \rightarrow 0} \dfrac{\ln \left(e^{\sin x}+\sqrt[3]{1-\cos x}\right)-\sin x}{\arctan (4 \sqrt[3]{1-\cos x})}=$
极限 $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\arctan x-x}{x-\sin x}=$
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\tan (\arcsin x)-x}{x^3}=$
设 $f(x)$ 为定义在 $(-\infty, 0) \cup(0,+\infty)$ 上的分段连续函数, 且 $\lim _{x \rightarrow 0^{-}} f(x)=-1, \lim _{x \rightarrow 0^{+}} f(x)=1$, 则 $F(x)=\int_0^x(\sin x-\sin t) f(t) \mathrm{d} t$ 在 $x=0$ 处可导的最高阶数为
$\lim _{x \rightarrow \infty}\left(\frac{x+2 a}{x-a}\right)^x=$
设 $a_n, b_n>0, \lim _{n \rightarrow \infty} a_n=0$ 且 $\int_{\sin a_n}^{a_n} e^{x^2} \mathrm{~d} x=b_n \ln \left(1+b_n\right)$ ，则 $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{a_n^3}{b_n^2}=$
已知 $a, b$ 为常数, 求极限 $\lim _{x \rightarrow+\infty}\left(\frac{x^2}{(x-a)(x-b)}\right)^x=$
求 $\lim _{x \rightarrow 0}(1+5 x)^{\frac{1}{\sin x}}$;
求 $\lim _{n \rightarrow \infty}\left(\sin \frac{1}{n^2+3 n^3}\right) \sum_{k=1}^n k e^{\frac{k}{n}}$;
已知 $f^{\prime}(x)=\sqrt{1+x^2}, g^{\prime}(x)=\frac{1}{1+x}$, 且 $f(0)=g(0)=0$, 试求极限 $\lim _{x \rightarrow 0}\left(\frac{1}{f(x)}-\frac{1}{g(x)}\right)$ 。
极限 $\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{1}{n^3}\left[1^2+3^2+\cdots+(2 n-1)^2\right]=$
$\lim _{x \rightarrow 0}\left(\cos x+\mathrm{e}^{-x^2}-1\right)^{\frac{x}{\arctan x-x}}=$
$\int_{-\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{4}} \frac{|x|}{1+\sin x} \mathrm{~d} x=$
$\lim _{n \rightarrow \infty} \sum_{i=1}^n \frac{i}{n^2}\left(1+\cos \frac{i \pi}{n}\right)^2=$
(1) $\lim _{x \rightarrow \infty}\left(\frac{x+3}{x+2}\right)^{2 x-1}=$
设 $f(x)$ 连续, 且当 $x \rightarrow 0$ 时 $F(x)=\int_0^x\left(x^2+1-\cos t\right) f(t) \mathrm{d} t$ 是与 $x^3$ 等价的无穷小, 则 $f(0)=$
$\lim _{n \rightarrow \infty}\left[n \sum_{k=1}^n \ln \left(1+\frac{k}{n^2}\right)-\frac{1}{2}(n+1)\right]$
已知 $f^{\prime}(x)=\frac{\sin x}{x}$, 且 $f(\pi)=a$, 则 $\int_0^\pi f(x) \mathrm{d} x=$
$\lim _{n \rightarrow \infty} \sqrt{n}(\sqrt{n+1}-\sqrt{n})$
$\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{3^n+2^n}{3^n+n^2}$
$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{n}{3^n}$
$\lim _{x \rightarrow \infty}(\sqrt[4]{(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)}-x)$
$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{2 n+1}{n^2(n+1)^2}$
$\lim _{x \rightarrow 1} \frac{\sqrt{2 x-x^4}-\sqrt[3]{x}}{1-x^{\frac{4}{3}}}$
函数 $y=\arcsin \frac{x-1}{5}+\frac{1}{\sqrt{25-x^2}}$ 的定义域是