一、填空题1.

2. 微分方程xy'+2y=xlnx满足

的解为______.
3.

4. 设

,则f(x)=______.
x+2
[分析] 等式两边都乘以cosx得:

,则
f(x)cosx=xcosx-Acosx,因此
所以A=-2,故f(x)=x+2.
5. 设f'(x)在[-1,1]上连续,则

0
[分析]
6. 设x→0时,

与ax
n是等价无穷小,则a=______,n=______.

4
[分析一] 用洛必达法则计算极限.由于

由上式可见,当n=4时有

三、解答题1. 设f(x)

2. 将函数

展开成(x-2)的幂级数,并求出其成立范围.
命u=x-2,于是x=u+2,

成立的范围是

与|u|<1中取小者,为|u|<1.从而知

即有

又因当x=3时上述级数发散,当x=1时上述级数收敛,且当x=1时f(x)连续,故知上述展开式成立的范围为1≤x<3.
3. 设f(x,y),ψ(x,y)均有连续偏导数,点M
0(x
0,y
0)是函数z=f(x,y)在条件ψ(x,y)=0下的极值点,又ψ'
γ(x
0,y
0)≠0,求证:
(Ⅰ)

(Ⅱ)曲面z=f(x,y)与柱面ψ(x,y)=0的交线厂在点P
0(x
0,y
0,z
0)(z
0=f(x
0,y
0))处的切线与xy平面平行;
(Ⅲ)xy平面上的曲线f(x,y)=f(x
0,y
0)与曲线ψ(x,y)=0在点M
0处相切.
[分析与证明] (Ⅰ)由题设条件

方程ψ(x,y)=0在点M0邻域确定隐函数y=y(x),且满足y(x
0)=y
0.
M
0点是z=f(x,y)在条件ψ(x,y)=0下的极值点

以x=x
0为极值点.它的必要条件是

由ψ[x,y(x)]=0及隐函数求导法得

代入(*)得

(Ⅱ)空间曲线

在P
0(x
0,y
0,z
0)处的切线的方向向量(切向量)为

f与xy平面平行.
(Ⅲ)曲线f(x,y)=f(x
0,y
0)与曲线ψ(x,y)=0在公共点M
0处的法向量分别是gradf(x,y)|M
0=(f'
x,f'
y,)|M
0与gradψ(x,y)|M
0=(ψ'
x,ψ'
y)|M
0,由题(Ⅰ)知,gradf(x,y)M
0与gradψ(x,y)|M
0平行

这两条曲线在点M
0处相切.
4.

5. 设f(x)是在[a,b]上的连续、严格单调函数,在(a,b)内可导,且f(a)=a<b=f(b),试证:在(a,b)内必存在n个不同的点η
i(i=1,2,…,n),

将[a,b]n等分,分点为a=x
0<x
1<x
2<…<x
n=b,
于是
由于f(x)在[a,b]上连续,严格单调,f(a)=a,f(b)=b,故由连续函数介值定理,有
f(ξ
i)=x
i,i=1,2,…,n.
令ξ
0=a,ξ
n=b,由单调性,有
ξ0<
ξ
1<ξ
2<…<ξ
n,
在每一个[ξ
i-1,ξ
i]上应用拉格朗日中值定理,有

[分析] 利用连续函数性质及拉格朗日中值定理证之.
6.

7. 设X
1,X
2,…,X
n是来自总体X的简单随机样本,X的概率密度为

试求:(Ⅰ)θ的矩估计量,并判定其是否为θ的无偏估计量;
(Ⅱ)θ的最大似然估计量.

从而

故θ的矩估计量

所以

是θ的无偏估计量.
(Ⅱ)未知参数θ的似然函数和对数似然函数分别为

故θ的最大似然估计量

8.

9. 确定常数a与b的值,使得

.
把ln(1-x+ax
2)与sinx的带皮亚诺余项的麦克劳林公式

sinx=x+o(x
2)
代入题设的极限可得
