2005年考研数学(一)试题分析详解(11)
时间:2025-02-24
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综合考查了导数的几何意义和定积分的计算. 另外,值得注意的是,当被积函数含有抽象函数的导数时,一般优先考虑用分部积分.
完全类似例题见《数学复习指南》(理工类)P.118【例4.36,4.30】
(18)(本题满分12分)
已知函数f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0,f(1)=1. 证明:
(I)存在 (0,1), 使得f( ) 1 ;
(II)存在两个不同的点 , (0,1),使得f ( )f ( ) 1.
【分析】 第一部分显然用闭区间上连续函数的介值定理;第二部分为双介值问题,可考虑用拉格朗日中值定理,但应注意利用第一部分已得结论.
【详解】 (I) 令F(x) f(x) 1 x,则F(x)在[0,1]上连续,且F(0)=-1<0, F(1)=1>0,于是由介值定理知,存在存在 (0,1), 使得F( ) 0,即f( ) 1 .
(II) 在[0, ]和[ ,1]上对f(x)分别应用拉格朗日中值定理,知存在两个不同的点
(0, ), ( ,1),使得f ( )
f( ) f(0)f(1) f( )
,f ( )
01
于是 f ( )f ( )
f( )1 f( )1
1. 1 1
【评注】 中值定理的证明问题是历年出题频率最高的部分,而将中值定理与介值定理
或积分中值定理结合起来命题又是最常见的命题形式.
完全类似例题见《数学复习指南》(理工类)P.128【例5.4】,P.151【例5.25】
(19)(本题满分12分)
设函数 (y)具有连续导数,在围绕原点的任意分段光滑简单闭曲线L上,曲线积分
(y)dx 2xydy
2x y
2
4
L
的值恒为同一常数.
(I)证明:对右半平面x>0内的任意分段光滑简单闭曲线C,有
(y)dx 2xydy
2x y
2
4
C
0;
(II)求函数 (y)的表达式.
【分析】 证明(I)的关键是如何将封闭曲线C与围绕原点的任意分段光滑简单闭曲线相联系,这可利用曲线积分的可加性将C进行分解讨论;而(II)中求 (y)的表达式,显然应用积分与路径无关即可.