- 求下列函数的单调区间:
- `y = 2x^3 + 3x^2 - 12x + 5`;
- `y = (2x)/(1+x^2)`;
- `y = x + 2 sin x`;
- `y = x^n e^-x` (n 是自然数).
- 应用导数证明下列不等式:
- `2/pi x lt sin x lt x` `(0 lt x lt pi/2)`.
- `x - 1/2 x^2 lt ln(1+x) lt x` `(x gt 0)`;
- `2 ln x gt x - 1/x` `(0 lt x lt 1)`;
- `e^(2x) lt (1+x)/(1-x)` `(0 lt x lt 1)`;
- `ln x lt (2(x-1))/(x+1)` `(0 lt x lt 1)`;
- `(arctan x)/(1+x) lt ln(1+x) lt arctan x` `(0 lt x lt 1)`.
- 证明:
- 对多项式函数
`P(x) = a_0 x^n + a_1 x^(n-1) + cdots + a_(n-1) x + a_n`
`(a_0 gt 0)`,
存在正数 M 使在区间 `(-oo, M)` 和 `(M, +oo)`
之中它都是单调函数;
- 对有理函数
`Q(x) = (a_0 x^n + a_1 x^(n-1) + cdots + a_(n-1) x + a_n)
/ (b_0 x^m + b_1 x^(m-1) + cdots + b_(m-1) x + b_m)`
`(a_0 b_0 gt 0)`,
存在正数 M 使在区间 `(-oo, M)` 和 `(M, +oo)`
之中它都是单调函数.
- 证明: 方程
`ln(1+x) - arctan x = c`
当 `c lt ln 2 -pi/4 ~~ -0.09225` 或 `c gt 0` 时有一根, 当 `c = ln2 -
pi/4` 或 `c = 0` 时有二根, 当 `ln2 - pi/4 lt c lt 0` 时有三根.
- 确定下列方程解的个数:
- `x^3 + px + q = 0`;
- `x^7 - 7x = c`;
- `e^x = ax^2 + b`;
- `ln x = ax`;
- `sin^m x cos^n x = c`.
在第 (5) 上题中 m, n 为正奇数, 并且只需考虑该方程在 `(-pi, pi)`
中的根.
- 证明定理: 设函数 `f` 和 `g` 都在闭区间 `[a, +oo)` 上连续且有连续的 `k`
阶导数, `k = 1, 2, cdots, n`, 在开区间 `(a, +oo)` 上有 `n+1` 阶导数,
且 `f^((n+1))(x) gt g^((n+1))(x)`, `AA x gt a`, 并设 `f^((k))(a) =
g^((k))(a)`, `k = 0, 1, cdots, n`. 则成立不等式:
`f(x) gt g(x)`, `AA x gt a`.
- 应用导数证明下列不等式:
- `sin x + cos x gt 1 + x - x^2` `(x gt 0)`;
- `x - 1/6 x^3 lt sin x lt x - 1/6 x^3 + 1/120 x^5` `(x gt 0)`;
- `1 - 1/2 x^2 lt cos x lt 1 - 1/2 x^2 + 1/24 x^4` `(x != 0)`;
- `e^x gt 1 + x + 1/(2!) x^2 + cdots + 1/(n!) x^n` `(x gt 0, n:}`
为任意自然数 `{:)`.
- 证明: 对任意互不相等的两个实数 `a` 和 `b` 成立以下不等式:
`(e^a - e^b)/(a-b) lt (e^a + e^b)/2`.
- 求下列函数的极值:
- `y = x^3 + 3x^2 - 9x -4`;
- `y = x(x-1)^2(x-2)^3`;
- `y = (2x)/(1+x^2)`;
- `y = xe^(-x^2)`;
- `y = (1+x^2)/(1+x^4)`;
- `y = arctan x - 1/2 ln(1+x^2)`;
- `y = e^x sin x`;
- `y = {
x sin{:1/x:}, if x != 0;
0, if x = 0;
:}`
- 应用导数证明下列不等式:
- `2^(1-p) le x^p + (1-x)^p le 1` `(0 le x le 1, p gt 1)`;
- `2^(-(n-1)/n) (a+b) le root n (a^n + b^n) le a + b`
`(a gt 0, b gt 0, n:}` 为自然数 `{:)`;
- `x^n(1-x) lt 1/(en)` `(0 lt x lt 1)`;
- `e^-x le (p/e)^p x^-p`, `AA x gt 0`, `(p:}` 为正常数 `{:)`.
-
- 设 `f(x)` 在 `(0, +oo)` 上可微且 `xf'(x) - f(x) gt 0`, `AA x
gt 0`. 证明对任意 `x_1, x_2, cdots, x_n gt 0` 成立以下不等式
`f(x_1+x_2+cdots+x_n) gt f(x_1)+f(x_2)+cdots+f(x_n)`;
- 证明对任意 `x_1, x_2, cdots, x_n gt 0` 成立不等式
` x_1^(x_1) x_2^(x_2) cdots x_n^(x_n)
lt (x_1+x_2+cdots+x_n)^(x_1+x_2+cdots+x_n)`;
- 证明对任意 `x_1, x_2, cdots, x_n gt 0` 和 `0 lt p lt q`
成立不等式
` (x_1^p + x_2^p + cdots + x_n^p)^(1/p)
gt (x_1^q + x_2^q + cdots + x_n^q)^(1/q)`;
- 求解下列极值问题:
- 在半径为 R 的球中, 嵌入有最大体积的圆柱体;
- 在半径为 R 的球中, 嵌入有最大表面积的圆柱体.
- 求解下列极值问题:
- 一物体为直圆柱形, 其上端为半球形. 若此物体的体积等于 V,
问应当如何设计它的尺寸, 才有最小的表面积?
- 一物体为直圆柱形, 其两端都是半球形, 若此物体的体积等于 V,
问应当如何设计它的尺寸, 才有最小的表面积?
- 从半径为 R 的圆中, 应当切去怎样的扇形,
才能使余下的部分卷成一具有最大容积的漏斗?