一、(本大題共4小題,每小題6分,共24分)計(jì)算下列各題(要求寫出計(jì)算步驟)
1)
解:因?yàn)?/p>
所以,原式
2)設(shè),求。
解:因?yàn)?/p>
……
……
所以。
3)求,其中。
解:
4)求冪級(jí)數(shù)的和函數(shù),并求級(jí)數(shù)的和。
解:設(shè),則有
上式兩邊關(guān)于求導(dǎo)得。
二、(本題共16分)設(shè)為數(shù)列,為有限數(shù),求證:
1)如果,則
2)如果存在正整數(shù),使得,則。
證明:1)因?yàn)樗源嬖谟小?/p>
對(duì)任意的,存在整數(shù),當(dāng)時(shí)有
又因?yàn)榇嬖谡麛?shù)當(dāng)有,所以取
當(dāng)時(shí)有
這就證明。
2)設(shè),則有。
三、(本題共15分)設(shè)函數(shù)在閉區(qū)間上具有連續(xù)的三階導(dǎo)數(shù),且。
求證:在開區(qū)間內(nèi)至少存在一點(diǎn),使得。證明:因?yàn)?,在之間,所以,其中,又因?yàn)樵谏线B續(xù)在之間,由介值定理可得,存在使得。
四、(本題共15分)在平面上,有一條從點(diǎn)向右的射線,其線密度為。
在點(diǎn)處(其中)有一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)。求該射線對(duì)質(zhì)點(diǎn)的引力。解:用微元法計(jì)算,設(shè)此射線上一小段為,其上一點(diǎn)的坐標(biāo)為,此小段對(duì)質(zhì)點(diǎn)的引力方向?yàn)椋笮?,由此可得該射線對(duì)質(zhì)點(diǎn)的引力為
五、(本題共15分)設(shè)是由方程所確定的隱函數(shù),且具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)。
求證:和。證明:此題是錯(cuò)題。
六、(本題共15分)設(shè)函數(shù)連續(xù),為常數(shù),是單位球面。
記第一型曲面積分為。求證:證明:當(dāng)時(shí)。
當(dāng)不全為零時(shí),用微元法證明。
用平面去
切球面,其中
設(shè)平面切球面所得半弦長(zhǎng),則
所切小環(huán)帶展開后長(zhǎng)為,寬為。