江苏省专转本(高等数学)模拟试卷63
综合题
1.在直角坐标系的第一象限内作4x2+y2=1的切线,使其与两坐标轴所构成的三角形面积最小,求切点坐标。
根据题意画出图形:
[*]
设切点为(x,y)=(x,[*]),由4x2+y2=1求导得:
8x+2y[*]=0,[*]=[*],k=[*]=[*]
切线方程为y—[*]=[*]
令x=0得y=[*]+[*]=[*]
令y=0得x=X+[*]=[*]
则S(X)=[*]
求S(X)的最小值即求[*]的最大值,令F(X)=[*]
则F′(X)=[*]+X[*]=0,解得X=[*]唯一驻点.
所以切点坐标为[*]
解析:
2.某公司的甲、乙两厂生产同一种产品,月产量分别是x,y(千件),甲厂的月生产成本是C1=x2一2x+5(千元),乙厂的月生产成本是C2=y2+2y+3(千元)。若要求该产品每月总产量为8千件,并使总成本最小,求甲、乙两工厂的最优产量和相应的最小成本。
本题为求函数z=f(x,y)=x2+y2一2x+2y+8在条件x+y一8=0下的条件极值。
方法一:用拉格朗日乘数法
总成本f(x,y)=x2+y2一2x+2y+8,
约束条件φ(x,y)=x+y一8,
作辅助函数F(x,y)=x2+y2一2x+2y+8+λ(x+y一8),
令[*],解得x=5,y=3,
由于驻点(5,3)唯一,实际中确有最小值。所以当x=5千件,y=3千件时使总成本最小,最小成本为f(5,3)=38千元。
方法二:化条件极值为无条件极值
总成本为z=f(x,y)=x2+y2一2x+2y+8,
约束条件x+y一8=0,
将y=8一x代入f(x,y)中,得
z=x2+(8一x)2一2x+2(8一x)+8
=2x2一20x+88
z′x=4x一20,令z′x=0,得x=5。
因为z″xx4>0,所以x=5时z取极小值,又因为极值点唯一,所以x=5时,z取最小值,此时y=3,故x=5千件,y=3千件时,总成本最小,最小成本为:f(5,3)=38千元。
解析:
3.把一根长为a的铅丝切成两段,一段围成圆形,一段围成正方形,问这两段铅丝各多长时,圆形面积与正方形面积之和最小。
设围成圆形的长度为x,面积设为S1,则围成正方形的长度为a一x,而面积记为S2,则S(x)=S1(x)+S2(x)=[*]+[*]
=[*]+[*],(0≤x≤a)
S′(x)=[*]+[*](x—a)=0,得x=[*]
所以x=[*]时,圆形面积与正方形面积之和最小。
解析:
证明题
4.设f(x)在[a,b]上连续(a<b),且f(x)>0,证明:
①令F(x)=[*]
根据积分上限函数的性质知,F(x)在[a,b]上连续且可导,
又F(a)=[*]+[*]=[*]<0,(f(x)>0)
F(b)=[*]+[*]=[*]>0,(f(x)>0)
所以由零点定理知,方程F(x)=0在(a,b)内至少有一实根。
②又F′(x)=f(x)+[*]>0,于是F(x)在(a,b)内单调递增,F(x)在(a,b)内
与x轴只有一个交点,即方程F(x)=0在(a,b)内只有一个实根,故由①、②知,方程[*]+[*]=0在(a,b)内有且仅有一个实根。
解析:
选择题
5.下列极限求解正确的是( )。(D)
A. B.
C.
D.
解析:
xlnx=
=0,
=e—1,
当x→0时,为有界函数,x为无穷小量,故其乘积也为无穷小。
=0,
=0,而sin(2x+1)有界,所以
6.函数y=(B)
A. (一∞,+∞)
B. (一∞,一1)U(一1,+∞)
C. (0,+∞)
D. (一∞,0)
解析:y′=
7.定积分∫20|x一1|dx=( )。(D)
A.
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