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王轲楠 4 months ago
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矩阵打印方式
$\begin{pmatrix} 1+x_1 & 1+x_1^2 & ... &1+x_1^n \\ 1+x_2 & 1+x_2^2 & ... &1+x_2^n \\ ... \\ 1+x_n & 1+x_n^2 & ... &1+x_n^n \end{pmatrix}$
然而我们教材上是使用的方括号矩阵要将pmatrix换成bmatrix
$\begin{bmatrix} 1+x_1 & 1+x_1^2 & ... &1+x_1^n \\ 1+x_2 & 1+x_2^2 & ... &1+x_2^n \\ ... \\ 1+x_n & 1+x_n^2 & ... &1+x_n^n \end{bmatrix}$
行列式的输入方法如下:(vmatrix)
$\begin{vmatrix} 1+x_1 & 1+x_1^2 & ... &1+x_1^n \\ 1+x_2 & 1+x_2^2 & ... &1+x_2^n \\ ... \\ 1+x_n & 1+x_n^2 & ... &1+x_n^n \end{vmatrix}$
求和、求积的上下记号可以使用limits套
$\sum\limits_{i=2}^{n}a_i, \prod\limits_{i=1}^{n}a_i$
积分符号的上下标,按照原本的上下标来处理:
$\int_1^5 x\mathrm{d}x$
积分符号的上下记号用limits套
$\int\limits_{L}(x+y)\mathrm{d}s$

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通常的,记号严格按照教材中的规范。
1. 矩阵使用bmatrix
2. 自然常数或电荷量e、虚数单位i应当为**正体**需要用mathrm记号包裹$\mathrm{e}^{\mathrm{i}\pi}+1=0$然而当e,i作为变量时应当用正常的斜体。例$\sum\limits_{i=1}^{n}a_i$
3. 微分算子d应当用正体被微分的表达式用正常的斜体$\mathrm{d}f(x)=f'(x)\mathrm{d}x$

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$\begin{pmatrix} 1+x_1 & 1+x_1^2 & ... &1+x_1^n \\ 1+x_2 & 1+x_2^2 & ... &1+x_2^n \\ ... \\ 1+x_n & 1+x_n^2 & ... &1+x_n^n \end{pmatrix}$

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tags:
- 素材
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1. 使用时需要在等号上方写明是用的什么类型的洛必达,$\frac{0}{0}$$\frac{\infty}{\infty}$
例如:$\lim\limits_{x\to\infty}\frac{\mathrm{e}^{2x}+1}{\mathrm{e}^{2x}-1} \overset{\frac{\infty}{\infty}}{=}\lim\limits_{x\to\infty}\frac{2\mathrm{e}^{2x}}{2\mathrm{e}^{2x}}=1$
2. 先化简,再使用洛必达
适当使用洛必达,不要一直用洛必达,有时用等价无穷小化简更方便$$\lim_{x \to 0} \frac{e^x-e^{-x}-2x}{\tan^{3}x}$$先利用等价无穷小,将 $\tan^{3}x$ 转化为 $x^3$ ,然后再使用洛必达
3. 在满足定理的某些情况下洛必达法则不能解决计算问题
下面的例子就会导致反复变为倒数$$\lim_{x \to +\infty} \frac{\sqrt{1+x^2}}{x}$$
4. 必须要求分子分母的导数极限都存在
例如$$\lim_{x \to +\infty} \frac{x+\sin x}{x}$$正确的办法是先分子分母同时除以 $x$

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#官方试卷
时量120分钟 满分100分
#### 一、单选题共5小题每小题3分共15分
1. 若$\lim\limits_{n\rightarrow\infty}a_n=4$,则当$n$充分大时,恒有
A. $|a_n|\le 1$
B. $|a_n|>2$
C. $|a_n|<2$
D. $|a_n|>4$
2. 已知$g(x)=\frac{1}{x^2}$,复合函数$y=f(g(x))$对$x$的导数为$-\frac{1}{2x}$,则$f'(\frac{1}{2})$的值为
A. $1$
B. $2$
C. $\frac{\sqrt 2}{4}$
D. $\frac{1}{2}$
3. 设$f(x)$可导且$f'(x_0)=\frac{1}{3}$,则当$\Delta x \rightarrow 0$时,$f(x)$在$x_0$处的微分$\text{d}y$是$\Delta x$的
A. 同阶无穷小
B. 低阶无穷小
C. 等价无穷小
D. 高阶无穷小
4. 设数列通项为$x_n=\begin{cases}\frac{n^2-\sqrt{n}}{n},n=2k, \\ \frac{1}{n},n=2k+1 \end{cases}(k\in \mathbb{N}^+)$,则当$n\rightarrow\infty$时,$x_n$是
A. 无穷大量
B. 无穷小量
C. 有界变量
D. 无界变量
5. 下列四个级数,**发散**的是
A. $\sum\limits_{n=1}^{\infty}{(a^{\frac{1}{n}}+a^{-\frac{1}{n}}-2)}(a>0)$
B. $\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^{2n\sin{\frac{1}{n}}}}$
C. $\sum\limits_{n=1}^{\infty}{(\frac{\cos{n!}}{n^2+1}+\frac{1}{\sqrt{n+12}})}$
D. $\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{[\sqrt{2}+(-1)^n]^n}{3^n}$
#### 二、填空题共5小题每小题3分共15分
6. 函数$f(x)=\frac{\mathrm{e}^\frac{1}{x-1} \ln{|1+x|}}{(\mathrm{e}^x-1)(x-2)}$的第二类间断点的个数为____.
7. 设函数$y=x-\frac{1}{\sqrt{2}}\arctan{(\sqrt{2}\tan x)}$,则$\text{d}y|_{x=\frac{\pi}{4}}=$\_\_\_\_\_.
8. 已知级数$\sum\limits_{n=2}^{\infty}{(-1)^n\frac{1}{n^a}\ln\frac{n+1}{n-1}}$条件收敛,则常数$a$的取值范围是_____.
9. 已知函数$f(x)$在$x=1$处可导,且$f(1)=0,f'(1)=2$,则$\lim\limits_{x\rightarrow 0}{\frac{f(e^{x^2})}{\sin^2 x}}$=\_\_\_\_\_\_.
10. 曲线$y=\frac{1}{2}x^2$与曲线$y=c\ln x$相切,则常数$c$的值为\_\_\_\_\_\_.
#### 三、解答与证明题11~19小题共70分
11. 6分求极限$\lim\limits_{x\rightarrow 0}(\cos 2x + x\arcsin x)^\frac{1}{x^2}$.
12. 6分求极限$\lim\limits_{n\rightarrow\infty}\sqrt[n+2]{2\sin^2 n+\cos^2 n}$.
13. 6分已知函数$f(x)=\begin{cases}\sin 2x+1, x\le 0\\a^{2x}+b, x>0 \end{cases}$在$x=0$处可导,求常数$a,b$的值.
14. 6分设$y=y(x)$是由方程$y=x\mathrm{e}^y=1$所确定的函数,求曲线$y=y(x)$在$x=0$对应点处的切线方程.
15. 8分设函数$y=f(x)$的极坐标式为$\rho=\mathrm{e}^\theta$,求$\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x}|_{\theta=\frac{\pi}{2}}$$\frac{\mathrm{d}^2 y}{\mathrm{d}x^2}|_{\theta=\frac{\pi}{2}}$.
16. 8分设$f(x)$在$(-\infty,+\infty)$内是以$2T$为周期的连续函数,证明对任一实数$x_0$,方程$f(x)=f(x+T)$在区间$[x_0-\frac{T}{2},x_0+\frac{T}{2}]$上至少有一个根.
17. 10分求曲线$y=\frac{x^2-3x+2}{x-1}+2\ln|x-2|,(x>0)$的所有渐近线方程.
18. 10分百米跑道上正在举行百米赛跑摄影师站在50米处为4号跑道夺冠种子选手A录像摄像头始终对准选手A摄影师距离4号跑道5米若选手A以10m/s的速度从摄影师正前方经过问此时摄影镜头的角速度是多少 ![[期中试卷-18.png]]
19. 10分设$a_1=3,a_{n+1}=\frac{a_n}{2}+\frac{1}{n},n=1,2,\dots,$
(1) 证明$\lim\limits_{n\rightarrow\infty}a_n$存在并求其极限值5分
(2) 证明:对于任意实数$p$,级数$\sum\limits_{n=1}{\infty}{n^p(\frac{a_n}{a_{n+1}}-1)}$收敛. 5分

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#官方试卷
#民间答案
#### 一、单选题共5小题每小题3分共15分
1. 若$\lim\limits_{n\rightarrow\infty}a_n=4$,则当$n$充分大时,恒有
A. $|a_n|\le 1$
B. $|a_n|>2$
C. $|a_n|<2$
D. $|a_n|>4$
> **答案B**
> 解析:保号性
> 若$\lim\limits_{n\rightarrow\infty}a_n=4$,按照定义,$\forall \epsilon >0,\exists N, n>N\text{时},|a_n-4|<\epsilon$
> 取$\epsilon=2$,则$|a_n-4|<\epsilon$,则$2<a_n<6$B选项符合题意
2. 已知$g(x)=\frac{1}{x^2}$,复合函数$y=f(g(x))$对$x$的导数为$-\frac{1}{2x}$,则$f'(\frac{1}{2})$的值为
A. $1$
B. $2$
C. $\frac{\sqrt 2}{4}$
D. $\frac{1}{2}$
>**答案D**
>解析:复合函数求导法则
>$y'=f'(g(x))g'(x)=\frac{-2}{x^3}f'(\frac{1}{x^2})=-\frac{1}{2x}\Rightarrow f'(\frac{1}{x^2})=\frac{x^2}{4}$,即$f'(\frac{1}{x})=\frac{x}{4}(x> 0)$
>代入$x=2$得:$f'(\frac{1}{2})=\frac{1}{2}$
3. 设$f(x)$可导且$f'(x_0)=\frac{1}{3}$,则当$\Delta x \rightarrow 0$时,$f(x)$在$x_0$处的微分$\text{d}y$是$\Delta x$的
A. 同阶无穷小
B. 低阶无穷小
C. 等价无穷小
D. 高阶无穷小
> **答案A**
> 解析:同阶无穷小;微分的定义
> $\Delta x \rightarrow 0$时,$\Delta x \sim \mathrm{d}x$,又$\mathrm{d}y|_{x=x_0}=\frac{1}{3}\mathrm{d}x$,故$\mathrm{d}y$与$\Delta{x}$是同阶不等价的无穷小
4. 设数列通项为$x_n=\begin{cases}\frac{n^2-\sqrt{n}}{n},n=2k, \\ \frac{1}{n},n=2k+1 \end{cases}(k\in \mathbb{N}^+)$,则当$n\rightarrow\infty$时,$x_n$是
A. 无穷大量
B. 无穷小量
C. 有界变量
D. 无界变量
>**答案D**
>解析易错点10-无穷大与无界的辨析
>$\lim\limits_{k\to\infty}a_{2k}=+\infty$,因此$a_n$无界;然而,$\lim\limits_{k\to\infty}a_{2k+1}=0$,因此$a_n(n\to\infty)$不是无穷大
5. 下列四个级数,**发散**的是
A. $\sum\limits_{n=1}^{\infty}{(a^{\frac{1}{n}}+a^{-\frac{1}{n}}-2)}(a>0)$
B. $\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^{2n\sin{\frac{1}{n}}}}$
C. $\sum\limits_{n=1}^{\infty}{(\frac{\cos{n!}}{n^2+1}+\frac{1}{\sqrt{n+12}})}$
D. $\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{[\sqrt{2}+(-1)^n]^n}{3^n}$
>**答案C**
>
#### 二、填空题共5小题每小题3分共15分
6. 函数$f(x)=\frac{\mathrm{e}^\frac{1}{x-1} \ln{|1+x|}}{(\mathrm{e}^x-1)(x-2)}$的第二类间断点的个数为____.
7. 设函数$y=x-\frac{1}{\sqrt{2}}\arctan{(\sqrt{2}\tan x)}$,则$\text{d}y|_{x=\frac{\pi}{4}}=$\_\_\_\_\_.
8. 已知级数$\sum\limits_{n=2}^{\infty}{(-1)^n\frac{1}{n^a}\ln\frac{n+1}{n-1}}$条件收敛,则常数$a$的取值范围是_____.
9. 已知函数$f(x)$在$x=1$处可导,且$f(1)=0,f'(1)=2$,则$\lim\limits_{x\rightarrow 0}{\frac{f(e^{x^2})}{\sin^2 x}}$=\_\_\_\_\_\_.
10. 曲线$y=\frac{1}{2}x^2$与曲线$y=c\ln x$相切,则常数$c$的值为\_\_\_\_\_\_.
#### 三、解答与证明题11~19小题共70分
11. 6分求极限$\lim\limits_{x\rightarrow 0}(\cos 2x + x\arcsin x)^\frac{1}{x^2}$.
12. 6分求极限$\lim\limits_{n\rightarrow\infty}\sqrt[n+2]{2\sin^2 n+\cos^2 n}$.
13. 6分已知函数$f(x)=\begin{cases}\sin 2x+1, x\le 0\\a^{2x}+b, x>0 \end{cases}$在$x=0$处可导,求常数$a,b$的值.
14. 6分设$y=y(x)$是由方程$y=x\mathrm{e}^y=1$所确定的函数,求曲线$y=y(x)$在$x=0$对应点处的切线方程.
15. 8分设函数$y=f(x)$的极坐标式为$\rho=\mathrm{e}^\theta$,求$\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x}|_{\theta=\frac{\pi}{2}}$$\frac{\mathrm{d}^2 y}{\mathrm{d}x^2}|_{\theta=\frac{\pi}{2}}$.
16. 8分设$f(x)$在$(-\infty,+\infty)$内是以$2T$为周期的连续函数,证明对任一实数$x_0$,方程$f(x)=f(x+T)$在区间$[x_0-\frac{T}{2},x_0+\frac{T}{2}]$上至少有一个根.
17. 10分求曲线$y=\frac{x^2-3x+2}{x-1}+2\ln|x-2|,(x>0)$的所有渐近线方程.
18. 10分百米跑道上正在举行百米赛跑摄影师站在50米处为4号跑道夺冠种子选手A录像摄像头始终对准选手A摄影师距离4号跑道5米若选手A以10m/s的速度从摄影师正前方经过问此时摄影镜头的角速度是多少 ![[期中试卷-18.png]]
19. 10分设$a_1=3,a_{n+1}=\frac{a_n}{2}+\frac{1}{n},n=1,2,\dots,$
(1) 证明$\lim\limits_{n\rightarrow\infty}a_n$存在并求其极限值5分
(2) 证明:对于任意实数$p$,级数$\sum\limits_{n=1}{\infty}{n^p(\frac{a_n}{a_{n+1}}-1)}$收敛. 5分
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