西北工业大学2023年数学分析(回忆版)-公众号高等数学研究

数学

本试卷总分150分,考试时间120分钟。
注意事项:
1. 答卷前, 考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2. 回答选择题时, 选出每小题答案后, 用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在本试卷上无效。

3. 考试结束后, 将本试卷和答题卡一并交回。

4.本试卷由kmath.cn自动生成。

学校:_______________ 姓名:_____________ 班级:_______________ 学号:_______________


单选题 (共 1 题 ),每题只有一个选项正确
求极限 $\lim _{x \rightarrow 0} \dfrac{\left(1+\sin ^2 x\right)^{1902}-(\cos x)^{2022}}{\tan ^2 x} $
$\text{A.}$ $\text{B.}$

解答题 (共 9 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
求极限$ \lim _{n \rightarrow+\infty} \dfrac{\sqrt[n]{(n+1)(n+2) \cdots(n+n)}}{n}$



设 $0 < x_0 < \frac{\pi}{2}$ ,作迭代序列 $x_n=\sin \left(x_{n-1}\right) , n=1,2, \cdots$.
(1) 证明 $\lim _{n \rightarrow+\infty} x_n=0$
(2)证明 $\left\{n x_n^2\right\}$ 收敛,并求其极限



设函数 $f(x)$ 在闭区间 $[a, b]$ 上有连续二阶导,且 $f(a)=f(b)=0$ 。
证明: (1) $\int_a^b f(x) d x=\frac{1}{2} \int_a^b(x-a)(x-b) f^{\prime \prime}(x) d x$
(2) $\left|\int_a^b f(x) d x\right| \leqslant \frac{1}{12}(b-a)^3 \cdot \max _{x \in[a, b]}\left|f^{\prime \prime}(x)\right|$



设 $z=z(x, y)$ 是方程 $z^3=1+3 x y$ 所确定的隐函数,求 $\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y}$



证明: 当 $x \geqslant 0, y \geqslant 0$ 时, 有 $\frac{x^2+y^2}{4} \leqslant e^{x+y-2}$



求曲面积分 $I=\iint_{\Sigma} 4 x z d y d z-2 y z d z d x+\left(1-z^2\right) d x d y$其中 $\sum$ 是由 $z=e^y(0 \leqslant y \leqslant 1)$ 绕$z$轴旋转一周得到的曲面,方向取下侧。



证明 $f(x)=\int_0^{+\infty} \frac{\sin (x y)}{y} d y$ 在 $[0,+\infty)$ 上不一致收敛,但在 $(0,+\infty)$ 上连续



求函数 $f(x)=\arctan \frac{1-2 x}{1+2 x}$ 在 $x=0$ 处的幂级数展开式,并求 $\sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{2 n+1}$.



设D是由简单光滑闭曲线L围成的区域, $f(x, y)$ 在 $\bar{D}$ 上有连续偏导,记 $d=\max _{(x y) \in D} \sqrt{x^2+y^2}$
(1) 证明 $\iint_D f(x, y) d x d y=\int_L^{(x y) \in D} x \cdot f d y-\iint_D x \cdot \frac{\partial f}{\partial x} d x d y$
(2)若对 $\forall(x, y) \in L$ ,有 $f(x, y)=0$. 证明
$$
\iint_D f^2(x y) d x d y \leqslant d^2 \iint_D\left[\left(\frac{\partial f}{\partial x}\right)^2+\left(\frac{\partial f}{\partial y}\right)^2\right] d x d y
$$