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第1章 函数极限与连续

基础部分

  1. 函数 是() A. 有界函数 B. 单调函数 C. 周期函数 D. 奇函数
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答案:

D

解析:

都是偶函数, 是奇函数,因此在其定义域内

为奇函数。它既不单调,也不具有周期性,且在 附近无界。

  1. 设函数 内有定义,在区间 上,,若对任意的 都满足 ,写出 上的表达式
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答案:

解析:

时,,由题设

所以

  1. 设函数 ,写出 的反函数 的表达式
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答案:

解析:

原函数三个分支均严格递增,其值域依次为

彼此恰好衔接,因此 在全定义域上为一一映射。

分别解出自变量:

改写为反函数自变量即可。

  1. 设函数 上满足 ,且 ,求 上的表达式
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答案:

解析:

时,,故

时,,于是

因为

  1. 时, 的() A. 高阶无穷小 B. 低阶无穷小 C. 同阶但非等价无穷小 D. 等价无穷小
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答案:

C

解析:

时,

两者之比趋于 ,所以二者同阶但不等价。

  1. 下列选项中,极限存在的是() A. B. C. D.
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答案:

D

解析:

考察左右极限:

A 中 ,而 ,左右极限相反;

B、C 中 的左右极限分别为 ,故极限不存在;

D 中

乘积的左右极限均为 ,故极限存在。

  1. 时, 为同阶无穷小,则
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答案:

解析:

利用 ,有

故它与 同阶,所以

  1. ,则 () A. B. C. D.
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答案:

C

解析:

由题设

所以

同时 ,故

  1. 设函数 的某去心邻域内有定义且不为零,若当 时, 的高阶无穷小,则当 时,对于以下结论: (1) ; (2) ; (3) ; (4) 正确结论的个数为() A. B. C. D.
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答案:

B

解析:

由“ 的高阶无穷小”知

(1) ,一般不是 ,错误;

(2) ,正确;

(3) 因 ,故 ,正确;

(4) 由 不能推出 ,错误。

所以正确结论有 个。

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答案:

解析:

写成指数函数:

因此原极限为

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答案:

解析:

处展开:

故分子为 ,分母

所以极限为

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答案:

解析:

设极限为 ,取对数:

因为

故分子为 ,而 ,所以

,即

  1. 已知 ,则
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答案:

解析:

要使极限有限,分子在 处必须为零:

此时由洛必达法则

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答案:

解析:

先有理化:

故极限为

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答案:

解析:

时,

因此乘积趋于

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答案:

解析:

设极限为 ,则

,则

所以 。于是

,故

  1. 处的3次泰勒多项式为
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答案:

解析:

由泰勒展开

相乘得

故三次泰勒多项式为

  1. 已知 存在,且 ,则
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答案:

解析:

。对题设等式取 ,得

。代回原式:

  1. 处连续,则应补充
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答案:

解析:

展开

于是

减去 后极限为 。为使函数连续,应补定义

  1. ,若 上连续,则
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答案:

解析:

处分别为 型。

处,

处,

故乘积如答案所示。

  1. 函数 的可去间断点的个数为() A. B. C. D.
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答案:

C

解析:

可能的间断点为

时,,故 ,所以 可去。

时,分子 ,分母 ,极限为 ,所以 可去。

时,令 ,可得分子为一阶量、分母为二阶量,函数趋于无穷,不是可去间断点。

故可去间断点有 个。

  1. 函数 的第二类间断点的个数为() A. B. C. D.
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答案:

C

解析:

可能的间断点为

处,分子与分母均为一阶无穷小,极限为 ,是可去间断点。

处,,是无穷间断点;在 处,分母趋于零而分子趋于 ,也是无穷间断点。

故第二类间断点共有 个。

  1. ,则 的() A. 可去间断点 B. 跳跃间断点 C. 振荡间断点 D. 无穷间断点
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答案:

B

解析:

分情况计算点态极限:

时,,故

时,,故

时,

因此

左右极限存在但不相等,所以 为跳跃间断点。

强化部分

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答案:

解析:

设极限为 。取对数得

,故

,且

所以 ,即

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答案:

解析:

时,

。由积分中值定理或积分平均值极限,

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答案:

解析:

因为 ,所以

设原极限为 ,则

  1. 计算
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答案:

解析:

时,

于是分子主部为

分母

故极限为

  1. ,则
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答案:

解析:

,从而

因此

于是

所求极限为

  1. 设函数 的某邻域内可微,且 ,求
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答案:

解析:

及可微性知 ,并且

因此

再乘 并积分:

,故极限为

  1. 在点 的某邻域内连续,且当 时, 为等价无穷小,则当 时, 的() A. 等价无穷小 B. 同阶但非等价无穷小 C. 高阶无穷小 D. 低阶无穷小
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答案:

B

解析:

,有

积分后仍保持相同比例,因此

二者同阶,但比值趋于 ,故选 B。

  1. 设当 时, 是等价无穷小,则 () A. B. C. D.
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答案:

C

解析:

左侧

右侧展开为

要与左侧等价,先须 ,此时右侧 ,再得

  1. 设当 时, 是等价无穷小量,则 () A. B. C. D.
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答案:

D

解析:

积分得

所以

  1. 已知 ,则
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答案:

解析:

分子在 时恒为零。极限为有限非零数 ,故分母也必须在 时为零,即

洛必达后

所以 ,从而

  1. 设函数 上有定义,且满足 ,求
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答案:

解析:

,得

,故

,即

,所求极限为

  1. 设函数 处连续,,且函数 ,则
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答案:

解析:

拆分为

由连续性,,且 ,第一项趋于

,故第二项趋于

总极限为

  1. 处() A. 左极限存在,右极限不存在 B. 左极限不存在,右极限存在 C. 左、右极限都存在,但不相等 D. 连续
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答案:

A

解析:

利用经典展开

时极限为 ;当 时为 ;当 时发散到

因此在 处左极限存在,而右极限不存在。

  1. 计算
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答案:

解析:

原式等于

故极限为

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答案:

解析:

因为

所以原极限为

  1. ,则
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答案:

解析:

的充分小邻域内,,故

于是原式为

  1. 设函数 的某邻域内有定义,且 ,则以下叙述: (1) ; (2) ; (3) 正确叙述的个数为() A. B. C. D.
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答案:

个;原题选项中缺少该结果

解析:

,且 ,得

,从而

因此 ,且

但题设只规定函数在 的某邻域内有定义,并未限制 ,所以不能推出 ,也不能推出在 处连续;第(3)项给出的极限 也不正确。

故按现有题干三个叙述均错误,正确个数为 。原题 A—D 只给出 ,疑似漏掉“0”这一选项或第(3)项存在排印错误。

  1. 函数 的某邻域内有定义,则 存在是 的() A. 充分必要条件 B. 充分非必要条件 C. 必要非充分条件 D. 既非充分又非必要条件
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答案:

A

解析:

记条件 P 为 存在,条件 Q 为

若 P 成立,由于右侧分母为正、左侧分母为负,而分子非负,两侧有限极限相等只能等于 。于是 ,从而 Q 成立。

反之,若 Q 成立,则

故 P 也成立。因此 P 是 Q 的充分必要条件。

  1. 时,以下无穷小量阶数最高的是() A. B. C. D.
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答案:

D

解析:

原题 A 项中的“”记号疑似缺少指数,按现有文本它等于常数 ,从而 A 项恒为零,不能作为通常意义下的“非零无穷小”比较。其余三项中:

,故 C 项为二阶无穷小;

,上限 ,故 D 项

因此在有意义的非零选项中 D 阶数最高。若 A 项原式并非导数符号,应以原书清晰题面为准。

  1. 设函数 的某一邻域内可导,且 ,求
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答案:

解析:

,有

因此

故极限为

  1. ,且 ,计算
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答案:

解析:

,可写成

因为 ,所以 ,而

  1. 若二次多项式 的某邻域内与 的差为 的高阶无穷小,则
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答案:

解析:

若二次多项式 的差为 ,则其常数项、一次项、二次项必须分别与上述泰勒多项式一致。

  1. 时, 为等价无穷小,则() A. B. C. D.
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答案:

D

解析:

因此

  1. 时, 是非零且不相等的等价无穷小量,以下4个结论: (1) ; (2) ; (3) ; (4) 所有正确结论的序号是() A. ①③ B. ③④ C. ①②③④ D. ②④
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答案:

B

解析:

,有

,故(3)正确;又 ,所以 ,故(4)也正确。

题设特别说明 不相等,因此

作为严格等式均不成立。

故正确的是③④。

  1. 时, 的() A. 高阶无穷小 B. 低阶无穷小 C. 等价无穷小 D. 同阶但非等价无穷小
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答案:

D

解析:

另一方面

两者之比趋于 ,所以同阶但不等价。

  1. 时,以下无穷小中,阶数最高的是() A. B. C. D.
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答案:

D

解析:

分别求主阶:

A:被积函数趋于 ,故为一阶无穷小;

B:被积函数趋于 ,上限 ,故为二阶;

C:被积函数在 的值为 ,故为一阶;

D:,且 ,故

因此 D 阶数最高。

  1. 时,函数 是等价无穷小,则
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答案:

解析:

展开

等价要求一次项消失且二次项系数为 ,所以

  1. 时, 是等价无穷小,则
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答案:

解析:

注意

相减得

,于是

  1. 时, 是等价无穷小,则 () A. B. C. D.
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答案:

A

解析:

由泰勒展开

所以

  1. 时,,则 的值分别是() A. B. C. D.
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答案:

A

解析:

因为

所以

  1. 时, 是等价无穷小,则 () A. B. C. D.
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答案:

D

解析:

  1. 存在,求 的值
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答案:

解析:

分别求左右极限。

时,

故右极限为

时,第一项中的分式趋于 ,且

故左极限为

令左右极限相等,得 ,所以

  1. 设函数 处的2次泰勒多项式为 ,则() A. B. C. D.
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答案:

B

解析:

取对数:

因此

  1. 内可导, 为常数,对于以下结论: ①若 ,则 ;②若 ,则 下列说法中正确的是() A. ①正确,②错误 B. ①错误,②正确 C. ①与②均正确 D. ①与②均错误
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答案:

A

解析:

结论①正确。由拉格朗日中值定理,对任意固定 ,存在 ,使

时,,从而可推出

结论②错误。例如

,但

不存在有限极限。

  1. 有() A. 两个跳跃间断点,一个无穷间断点 B. 两个可去间断点,一个无穷间断点 C. 一个可去间断点,一个跳跃间断点,一个无穷间断点 D. 三个无穷间断点
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答案:

A

解析:

间断点为

附近,,而 ,左右极限分别为 ,是跳跃间断点。

附近同理,左右极限也异号,是跳跃间断点。

时,,分母趋于 ,故函数趋于 ,是无穷间断点。

所以有两个跳跃间断点和一个无穷间断点。

  1. ,则 的() A. 连续点 B. 跳跃间断点 C. 可去间断点 D. 第二类间断点
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答案:

D

解析:

时,

至少有一个单侧极限为无穷,故 为第二类间断点。

  1. 函数 的第二类间断点的个数是() A. B. C. D.
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答案:

A

解析:

可能需要考察的点为

时,,故 ,为可去间断;

时,原函数值为 ,且邻近极限也为 ,连续;

时,令 ,则 ,故极限仍为 ,是可去间断。

因此不存在第二类间断点,个数为

  1. ,为使 对于一切 都连续,求常数 的最小正值
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答案:

解析:

。当 时,,故

时, 的绝对值趋于无穷,故

处,由 ,原比值分别恒为 。因此

要使其处处连续,只需在 处连续,即

最小正解为