绝密★
浙江省普通高等教育专升本考试
高等数学考前押密试卷(一)考试科目高等数学
考生姓名
考生编号
报考单位注
意
事
项1答题前,考生须按规定将考生姓名、考生编号和报考单位填写到试卷规定的位置上,并在答题卡上填(涂)对应的信息。
2所有答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,超出各题答题区域的答案无效。在草稿纸、试题上作答无效。
3考试结束后,将试题和答题卡一并交回。
高等数学考前押密试卷(一)第页(共12页)浙江省普通高等教育专升本考试
高等数学考前押密试卷(一)第Ⅰ卷��、选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1当x→0时,下列无穷小量与x不等价的是()
A sin(x sinx)B ex-2x3-1
C ln(1 x2)xD x-x2
2设函数f(x)在点x=0处可导,则有()
A limx→0f(x)-f(-x)x=f′(0)
B limx→0f(2x)-f(3x)x=f′(0)
C limx→0f(-x)-f(0)x=f′(0)
D limx→0f(2x)-f(x)x=f′(0)
3设函数f(x)满足f(0)=limx→0∫x201 t2dtx2,f(2)=∫1-1(x 1-x2)2dx,
f′(2)=limn→∞∫π40sinnxdx,则∫20xf″(x)dx=()
A 0B -1
C 1D 2
4下列级数中,收敛的是()
A ∑∞n=113n2 1B ∑∞n=11n3 1
C ∑∞n=11n3 13nD ∑∞n=1(-1)nnn 4
5已知二阶微分方程y″ y=4xsinx,则其特解y可以设为()
A (ax b)sinxB (ax b)sinx (cx d)cosx
C (ax b)xsinxD x[(ax b)sinx (cx d)cosx]
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)6函数y=1sinx 1-x2的定义域是。
7若极限limx→0sinax1 x-1=3,则常数a=。
8设函数f(x)在点x=0处连续,且limx→0f(x)sin2x=1,则f′(0)=。
9设函数y=y(0)由方程exy=x-y所确定,则dyx=0=。
10函数y=xe-x的极大值为。
11不定积分∫dx16 x2=。
12极限limn→∞1n1 cosπn 1 cos2πn … 1 cosnπn=。
13已知曲线y=f(x)过点0,-12,且在其上任一点(x,y)处的切线斜率为xln(1 x2),则
f(x)=。
14向量a=(1,0,1)与向量b=(-1,1,0)的夹角是。
15级数∑∞n=03nn!的和为。
三、计算题(本大题共8小题,其中16~19小题每小题7分,20~23小题每小题8分,共60分。计算题必须写出必要的计算过程,只写答案的不给分)16求极限limx→0x-arcsinxsin3x。
17求函数y=(1 2x)sinx在x=π2处的微分。
18求不定积分∫e2x-1dx。
19设函数f(x)=x2,0≤x≤1,2-x,1<x≤2,记f(x)=∫x0f(t)dt(0≤x≤2),求f(x)。
20已知函数F(x)的导数F′(x)=x41 x2,求函数F(x)从0到1的改变量ΔF。
21求定积分∫12-12|arcsinx|1-x2dx。
22求通过直线x 12=y-11=z 25与平面3x 2y z-10=0的交点,且与直线x-y 2z 3=0,2x y-z-4=0平行的直线方程。
23将f(x)=arctanx展开成x的幂级数,并求其收敛域。
四、综合题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)24证明:当x≥0时,ln(1 x)≥arctanx1 x。
25已知抛物线C:y=ax 1(a>0)与y轴交于P点,过点P作抛物线的法线l。记抛物线C、法线l与x轴围成的平面图形为D。
(1)求D的面积S(a);
(2)求D绕x轴旋转一周所得的旋转体的体积V(a);
(3)当V(a)取得小值时,求a的值。
26已知函数f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0,f(1)=1。证明:
(1)存在ξ∈(0,1),使得f(ξ)=1-ξ;
(2)存在两个不同的点η,μ∈(0,1),使得f′(η)f′(μ)=1。
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高等数学考前押密试卷(一)参考答案及解析第Ⅰ卷一、选择题
1【答案】A
【解析】A项,limx→0sin(x sinx)x=limx→0x sinxx=limx→01 cosx1=2,故sin(x sinx)与x是同阶但非等价无穷小量。
B项,limx→0ex-2x3-1x=limx→0ex-6x21=1,故ex-2x3-1与x是等价无穷小量。
C项,limx→0ln(1 x2)x2=limx→0x2x2=1,故ln(1 x2)x与x是等价无穷小量。
D项,limx→0x-x2x=limx→0(1-x)=1,故x-x2与x是等价无穷小量。
2【答案】D
【解析】A项,limx→0f(x)-f(-x)x=2limx→0f(x)-f(-x)x-(-x)=2f′(0),故A项错误。
B项,limx→0f(2x)-f(3x)x=-limx→0f(2x)-f(3x)2x-3x=-f′(0),故B项错误。
C项,limx→0f(-x)-f(0)x=-limx→0f(-x)-f(0)-x-0=-f′(0),故C项错误。
D项,limx→0f(2x)-f(x)x=limx→0f(2x)-f(x)2x-x=f′(0),故D项正确。
3【答案】B
【解析】根据洛必达法则, f(0)=limx→0∫x201 t2dtx2=limx→02x1 x42x=limx→01 x4=1。
根据被积函数奇偶性,f(2)=∫1-1(x 1-x2)2dx=∫1-1(1 2x1-x2)dx=∫1-11dx=2。
当x∈0,π4时,sinx∈0,22,则0≤limn→∞∫π40sinnxdx≤π422n,又因为limn→∞π422n=0,则由夹逼准则可得f′(2)=limn→∞∫π40sinnxdx=0,则
∫20xf″(x)dx=∫20xdf′(x)=xf′(x)20-∫20f′(x)dx
=2f′(2)-[f(2)-f(0)]=0-(2-1)=-1。
4【答案】C
【解析】A项,因为limn→∞13n2 1=1,所以由级数收敛的必要条件可知,级数发散。
B项,因为limn→∞1n3 1=1,所以由级数收敛的必要条件可知,级数发散。
C项,因为∑∞n=11n3 13n=∑∞n=11n3 ∑∞n=113n,∑∞n=11n3为p级数,且p=32>1,级数收敛;∑∞n=113n为等比级数,收敛,所以∑∞n=11n3 13n收敛。
D项,因为limn→∞(-1)nnn 4不存在,所以由级数收敛的必要条件可知,级数发散。
5【答案】D
【解析】微分方程的特征方程为r2 1=0,解得其特征根为r1=i,r2=-i。因为f(x)=4xsinx,且±i是特征方程的根,因此y″ y=4xsinx的特解形式可以设为
y=x[(ax b)sinx (cx d)cosx]。
第Ⅱ卷
二、填空题
6【答案】[-1,0)∪(0,1]
【解析】由题意可得sinx≠0,1-x2≥0,则x≠kπ,k∈Z,-1≤x≤1,取交集得定义域为[-1,0)∪(0,1]。
7【答案】32
【解析】当x→0时,由等价无穷小sinax~ax,1 x-1~12x可得,
limx→0sinax1 x-1=limx→0ax12x=2a,
由题意可得2a=3,则a=32。
8【答案】2
【解析】由limx→0f(x)sin2x=1可得,limx→0f(x)=0。因为f(x)在点x=0处连续,所以f(0)=limx→0f(x)=0,从而有
limx→0f(x)sin2x=limx→0f(x)-f(0)sin2x=limx→0f(x)-f(0)2x=12f′(0)=1,
则f′(0)=2。
9【答案】2dx
【解析】方程exy=x-y两边同时对x求导可得exyxdydx y=1-dydx,整理得dydx=1-yexy1 xexy。将x=0代入方程exy=x-y得y=-1,所以dyx=0=2dx。
10【答案】e-1
【解析】y′=e-x-xe-x=(1-x)e-x,令y′=0,得x=1。因为当x∈(-∞,1)时,f′(x)>0;当x∈(1, ∞)时,f′(x)<0,所以f(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1, ∞)上单调递减,故函数在x=1处取得极大值,极大值为e-1。
11【答案】14arctanx4 C
【解析】∫dx16 x2=416∫11 x42dx4=14arctanx4 C。
12【答案】22π
【解析】原式=limn→∞∑nk=11 coskπn·1n=∫101 cosπxdx
=∫102cos2πx2dx=2∫10cosπx2dx
=22π∫10cosπx2dπx2=22πsinπx210=22π。
13【答案】12(1 x2)[ln(1 x2)-1]
【解析】由题设得dydx=xln(1 x2),则dy=xln(1 x2)dx=12ln(1 x2)d(1 x2),所以
y=12∫ln(1 x2)d(1 x2)=12(1 x2)ln(1 x2)-12x2 C,
则y(0)=C,代入初始条件y(0)=-12,得C=-12,所以
y=f(x)=12(1 x2)[ln(1 x2)-1]。
14【答案】2π3
【解析】cosθ=a·b|a|·|b|=-12×2=-12,故θ=2π3。
15【答案】e3
【解析】因为ex=1 x x22! x33! … xnn! …=∑∞n=0xnn!,所以∑∞n=03nn!=e3。
三、计算题
16【解析】limx→0x-arcsinxsin3x=limx→0x-arcsinxx3=limx→01-11-x23x2
=limx→01-x2-13x21-x2=-13limx→011-x2(1-x2 1)=-16。
17【解析】对函数等号两边同时取对数得lny=sinx·ln(1 2x),等式两边同时对x求导得
1y·y′=cosx·ln(1 2x) 2sinx1 2x,
即y′=(1 2x)sinxcosx·ln(1 2x) 2sinx1 2x。
当x=π2时,y′π2=2,即函数y(x)在x=π2处的微分为dy=2dx。
18【解析】令2x-1=t,则x=12(t2 1),且dx=tdt,故
∫e2x-1dx=∫tetdt=∫tdet=tet-∫etdt
=(t-1)et C=(2x-1-1)e2x-1 C。
19【解析】当0≤x≤1时,F(x)=∫x0t2dt=x33;
当1<x≤2时,f(x)=∫10t2dt ∫x1(2-t)dt=-x22 2x-76。
故F(x)=x33,0≤x≤1,-x22 2x-76,1<x≤2。
20【解析】由牛顿-莱布尼茨公式可知
ΔF=F(1)-F(0)=∫10x41 x2dx=∫10x2-1 1x2 1dx
=13x3-x arctanx10=-23 π4。
21【解析】∫12-12|arcsinx|1-x2dx=2∫120|arcsinx|1-x2dx
=2∫120arcsinx1-x2dx=2∫120arcsinxdarcsinx
=(arcsinx)2120=π236。
22【解析】设直线x 12=y-11=z 25=t,则该直线的参数方程为x=2t-1,y=t 1,z=5t-2,将其代入平面方程得3(2t-1) 2(t 1) 5t-2-10=0,解得t=1,所以直线与平面方程的交点坐标为(1,2,3)。
设所求直线的方向向量为s,则
s=ijk1-1221-1=(-1,5,3),
故所求直线方程为x-1-1=y-25=z-33。
23【解析】f′(x)=11 x2=∑∞n=0(-1)nx2n(-1<x<1),
故f(x)=∫x0∑∞n=0(-1)nt2ndt=∑∞n=0(-1)nx2n 12n 1。
又因为当x=±1时,f(x)均为交错级数,由莱布尼茨判别法可知,级数收敛。所以
arctanx=∑∞n=0(-1)nx2n 12n 1(-1≤x≤1)。
四、综合题
24【证明】令f(x)=(1 x)ln(1 x)-arctanx,则f′(x)=ln(1 x) x21 x2。当x≥0时,f′(x)≥0,所以f(x)在[0, ∞)单调递增。故当x≥0时,f(x)≥f(0)=0,即ln(1 x)≥arctanx1 x。
25【解析】(1)y=ax 1(a>0),令x=0得y=1,所以P点坐标为(0,1)。因为y′=a2ax 1,所以y′(0)=a2,即点P处的切线斜率为a2,则该点处的法线斜率为-2a,因此法线l的方程为y=-2ax 1,则法线l与x轴的交点坐标为a2,0。抛物线C、法线l与x轴围成的平面图形D,如图中阴影部分所示,则
S(a)=∫0-1aax 1dx 12×a2×1=23a a4。
(2)V(a)=π∫0-1a(ax 1)2dx π∫a20-2ax 12dx=π2a aπ6。
(3)方法一:V′(a)=-π2a2 π6=a2-36 </x<1),
</x≤2。
</x≤2时,f(x)=∫10t2dt ∫x1(2-t)dt=-x22 2x-76。
</x≤2,记f(x)=∫x0f(t)dt(0≤x≤2),求f(x)。