考研数学题海战“数”800题(数学一)篇章函数、极限、连续
(一)考试内容
(1)函数:①函数的概念及表示法;②函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性;③复合函数、反函数、分段函数和隐函数;④基本初等函数的性质及其图形;⑤初等函数;⑥函数关系的建立。
(2)极限:①数列极限与函数极限的定义及其性质;②函数的左极限和右极限;③无穷小量和无穷大量的概念及其关系;④无穷小量的性质及无穷小量的比较;⑤极限的四则运算;⑥极限存在的两个准则:单调有界准则和夹逼准则;⑦两个重要极限:
limx→0sinxx=1,limx→∞1+ 1xx=e。
(3)连续:①函数连续的概念;②函数间断点的类型;③初等函数的连续性;④闭区间上连续函数的性质。
(二)考试要求
(1)理解函数的概念,掌握函数的表示法,会建立应用问题的函数关系。
(2)了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性。
(3)理解复合函数及分段函数的概念,了解反函数及隐函数的概念。
(4)掌握基本初等函数的性质及其图形,了解初等函数的概念。
(5)理解极限的概念,理解函数左极限与右极限的概念以及函数极限存在与左极限、右极限之间的关系。
(6)掌握极限的性质及四则运算法则。
(7)掌握极限存在的两个准则,并会利用它们求极限,掌握利用两个重要极限求极限的方法。
(8)理解无穷小量、无穷大量的概念,掌握无穷小量的比较方法,会用等价无穷小量求极限。
(9)理解函数连续性的概念(含左连续与右连续),会判别函数间断点的类型。
(10)了解连续函数的性质和初等函数的连续性,理解闭区间上连续函数的性质(有界性、大值和小值定理、介值定理),并会应用这些性质。
1.(★★★)视频讲解设函数f(x)满足limx→1f(x)lnx=1,则()
(A)f(1)=0。(B)limx→1f(x)=0。
(C)f′(1)=1。(D)limx→1f′(x)=1。
2.(★★☆)若函数f(x)=1-cosxax,x>0,b,x≤0在x=0处连续,则()
(A)ab=12。(B)ab=- 12。
(C)ab=0。(D)ab=2。
3.(★☆☆)当x→1时,函数f(x)=x2-1x-1e1x-1的极限()
(A)等于2。(B)等于0。
(C)为∞。(D)不存在,但不为∞。
4.(★☆☆)函数f(x)=xsinx()
(A)当x→∞时为无穷大。(B)在(-∞,+∞)内有界。
(C)在(-∞,+∞)内无界。(D)当x→∞时极限存在。
5.(★★★)视频讲解已知数列{xn},其中-π2≤xn≤π2,则()
(A)当limn→∞cos(sinxn)存在时,limn→∞ xn存在。
(B)当limn→∞sin(cosxn)存在时,limn→∞ xn存在。
(C)当limn→∞cos(sinxn)存在时,limn→∞sinxn存在,但limn→∞ xn不一定存在。
(D)当limn→∞sin(cosxn)存在时,limn→∞cosxn存在,但limn→∞ xn不一定存在。
6.(★☆☆)设对任意的x,总有φ(x)≤f(x)≤g(x),且limx∞[g(x)-φ(x)]=0,则limx∞f(x)()
(A)存在且等于零。(B)存在但不一定为零。
(C)一定不存在。(D)不一定存在。
7.(★★☆)当x→0+时,与x等价的无穷小量是()
(A)1-ex。(B)ln1+x1-x。
(C)1+x-1。(D)1-cosx。
8.(★★☆)把x→0+时的无穷小量α=∫x0cost2dt,β=∫x20tan tdt,γ=∫x0sint3dt排列起来,使排在后面的是前面一个的高阶无穷小,则正确的排列顺序是()
(A)α,β,γ。(B)α,γ,β。
(C)β,α,γ。(D)β,γ,α。
9.(★★☆)设x→0时ax2+bx+c-cosx是比x2高阶的无穷小,其中a,b,c为常数,则()
(A)a=12 ,b=0,c=1。(B)a=- 12 ,b=0,c=0。
(C)a=- 12,b=0,c=1。(D)a=12,b=0,c=0。
10. (★★☆)当x→0时,ex-(ax2+bx+1)是比x2高阶的无穷小,则()
(A)a=12,b=1。(B)a=1,b=1。
(C)a=12,b=-1。(D)a=-1,b=1。
11. (★★☆)设x→0时,(1+sinx)x-1是比xtanxn低阶的无穷小,而xtanxn是比(esin2x-1)ln(1+x2)低阶的无穷小,则正整数n等于()
(A)1。(B)2。
(C)3。(D)4。
视频讲解12. (★★★)设x→a时,f(x)与g(x)分别是x-a的n阶与m阶无穷小,则下列命题中,正确的个数是()
① f(x)g(x)是x-a的n+m阶无穷小。
②若n>m,则f(x)g(x)是x-a的n-m阶无穷小。
③若n≤m,则f(x)+g(x)是x-a的n阶无穷小。
(A)1。(B)2。
(C)3。(D)0。
13.(★★☆)设limx0atanx+b(1-cosx)cln(1-2x)+d(1-e-x2)=2,其中a2+c2≠0,则必有()
(A)b=4d。(B)b=-4d。
(C)a=4c。(D)a=-4c。
14.(★★☆)设f(x)=(x+1)arctan1x2-1,x≠±1,0,x=±1,则()
(A)f(x)在点x=1处连续,在点x=-1处间断。
(B)f(x)在点x=1处间断,在点x=-1处连续。
(C)f(x)在点x=1,x=-1处都连续。
(D)f(x)在点x=1,x=-1处都间断。
15. (★★☆)设函数f(x)=xa+ebx在(-∞,+∞)内连续,且limx-∞f(x)=0,则常数a,b满足()
(A)a<0,b<0。(B)a>0,b>0。
(C)a≤0,b>0。(D)a≥0,b<0。
16. (★☆☆)设f(x)在点x0的某邻域内有定义,且f(x)在点x0处间断,则在点x0处必定间断的函数是()
(A)f(x)sinx。(B)f(x)+sinx。
(C)[f (x)]2。(D)f(x)。
17.(★☆☆)设f(x)在R上连续,且f(x)≠0,φ(x)在R上有定义,且有间断点,则下列陈述中正确的个数是()
①φ[f(x)]必有间断点。
②[φ(x)]2必有间断点。
③f[φ(x)]没有间断点。
(A)0。(B)1。
(C)2。(D)3。
18. (★★☆)设f(x)和φ(x)在(-∞,+∞)上有定义,f(x)为连续函数,且f(x)≠0,φ(x)有间断点,则()
(A)φ[f(x)]必有间断点。(B)[φ(x)]2必有间断点。
(C)f[φ(x)]必有间断点。(D)φ(x)f(x)必有间断点。
19. (★★☆)函数f(x)=limn∞x2n-1x2n+1的间断点及类型是()
(A)x=1为类间断点,x=-1为第二类间断点。
(B)x=±1均为类间断点。
(C)x=1为第二类间断点,x=-1为类间断点。
(D)x=±1均为第二类间断点。
20. (★☆☆)设f(x)在(-∞,+∞)内有定义,且limx∞f(x)=a,g(x)=f 1x,x≠0,0,x=0,
则()
(A)x=0必是g(x)的类间断点。
(B)x=0必是g(x)的第二类间断点。
(C)x=0必是g(x)的连续点。
(D)g(x)在点x=0处的连续性与a的取值有关。
1. (★★☆)limx→01+x+1-x-2x2=。
2. (★☆☆)limx→0ln(1+x2)secx-cosx=。
3. (★★☆)limx→01+tanx-1+sinxx1+sin2x-x=。
4. (★★☆)limx→03sinx+x2cos1x(1+cosx)ln(1+x)=。
5. (★☆☆)limx→0 x2sin1x=。
6. (★★☆)设a>0,a≠1,且limx→+∞xp(a1x-a1x+1)=lna,则p=。
7. (★★☆)limx→+∞6x6+x5-6x6-x5=。
视频讲解8. (★★★)limx→02x2+3x22x+3x1x=。
9. (★★☆)limx→0(cosx)1ln(1+x2)=。
10. (★★☆)设a1,a2,…,am(m≥2)为正数,则limn→∞(an1+an2+…+anm)1n=。
11. (★☆☆)设limx→∞x+2ax-ax=8,则a=。
12. (★★☆)数列xn=ne1+ 1n-n-1,则limn→∞xn=。
13. (★★☆)[x]表示不超过x的大整数,则limx→0x2x=。
14. (★☆☆)若f(x)=xsin1x,x>0,a+x2,x≤0在(-∞,+∞)内连续,则a=。
1. (★★☆)求极限limx→01-cosxcos2x…cosnxx2。
2. (★☆☆)求极限limx→0[sinx-sin(sinx)]sinxx4。
3. (★★☆)求极限limx→0∫x0du∫u0[u2-3sin(u-t)2]dtx8。
4. (★☆☆)求极限limx→02+e1x1+e4x + sinxx。
5. (★☆☆)求极限limx→0ln(1+x)x1ex-1。
6. (★★☆)求极限limx→0[(1+x)1x -e]sin[ln(1+x)]1+xsinx-1。
7. (★☆☆)求下列极限:
(Ⅰ)limn→∞1n2+1 + 1n2+2 +…+ 1n2+n;
(Ⅱ)limn→∞1n2+12 + 1n2+22 +…+ 1n2+n2;
(Ⅲ)limn→∞nn3+1 + 2nn3+2 + 3nn3+3 +…+ n2n3+n;
(Ⅳ)limn→∞12cos1n2 + 122cos2n2 + 123cos3n2 +…+ 12ncos1n;
(Ⅴ)limn→∞n11+n2 + 122+n2 +…+ 1n2+n2;
(Ⅵ)limn→∞lnn1+ 1n21+ 2n2…1+ nn2。
8. (★★☆)设函数f(x)=x+aln(1+x)+bxsinx,g(x)=kx3,若f(x)与g(x)在x→0时是等价无穷小,求a,b,k的值。
视频讲解9. (★★★)设数列{xn}满足0<x1<π,xn+1=sinxn(n=1,2,…)。
(Ⅰ)证明limn→∞ xn存在,并求该极限;
(Ⅱ)计算limn→∞xn+1xn1x2n。
视频讲解10. (★★★)(Ⅰ)证明:对任意正整数n,都有1n+1<ln1+ 1n<1n成立;
(Ⅱ)设an=1+ 12 +…+ 1n -lnn(n=1,2,…),证明{an}收敛。
11. (★★☆)设函数f(x)在x=1的某邻域内连续,且有
limx→0ln[f(x+1)+1+3sin2x]1-x2-1=-4。
求f(1)及limx→0f(x+1)x2。
12. (★★☆)设f(x)=limn→∞x2n-1+ax2+bxx2n+1,求常数a与b的值,使f(x)在(-∞,+∞)上处处连续。
13. (★☆☆)求函数f(x)=lnxx-1sinx的间断点,并指出类型。
14. (★☆☆)求函数f(x)=x2-xx2-11+ 1x2的所有间断点及其类型。
(一)选择题
1.【答案】B
【解析】由极限的运算法则可知,
limx→1f(x)=limx→1f(x)lnxlnx=0,
故B项正确。
由于f(x)在x=1处是否连续未知,因此由极限式并不能确定f(1)的值,当f(x)在x=1处无定义时,此时A、C两项都是错误的。
对于D项,由于f(x)在x=1的去心邻域内是否可导未知,所以该结论也是错误的。
本题也可以利用等价无穷小的定义考虑,分母limx→1lnx=0,f(x)与lnx为等价无穷小,则limx→1f(x)=0。
2.【答案】A
【解析】由函数连续的定义可知,limx→0-f(x)=limx→0+f(x)=f(0)。因为
f(0)=limx→0-f(x)=b,
limx→0+f(x)=limx→0+1-cosxax=limx→0+12(x)2ax=12a,
所以b=12a,即ab=12。
本题考查分段函数在分段点处的连续性。先计算出函数f(x)在分段点x=0处的左、右极限,然后根据limx→0-f(x)=limx→0+f(x)=f(0)列出等式即可。在计算右极限时可以使用等价无穷小替换简化运算。
3.【答案】D
【解析】因为limx1-x2-1x-1e1x-1=limx1-(x+1)e1x-1=20=0,
limx1+x2-1x-1e1x-1=limx1+(x+1)e1x-1=+∞,
故当x→1时,函数极限不存在,也不是∞。
函数在一点极限存在的充分必要条件为函数在该点的左、右极限均存在且相等。
4.【答案】C
【解析】令xn=2nπ+ π2,yn=2nπ+π,则f(xn)=2nπ+ π2,f(yn)=0。因为limn→∞f(xn)=+∞,limn→∞f(yn)=0,所以f(x)在(-∞,+∞)内无界,且当x→∞时不一定为无穷大。
5.【答案】D
【解析】方法一:若f(x)
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