2010年全国大学生数学专业及高等数学竞赛试题及解答
上传者:冯金生|上传时间:2015-05-06|密次下载
2010年全国大学生数学专业及高等数学竞赛试题及解答
1
(1)计算积分
2 2
2
0
, 0 , 0 .
x x
e e
d x
x
解 方法一 直接利用分部积分法得
2 2
2
0
x x
e e
d x
x
2 2
0
1
( ) ( )
x x
e e d x
x
2 2
0
1
( 2 2 ) ( )
x x
x e x e d x
x
2 2
0
( 2 2 )
x x
e e d x
)
2 2
( 2
) ( ;
方法二 不妨设0 ,由于
dy e
x
e e
yx
x x
2
2 2
2
,
而积分
2
0
y x
e d x
关于y 在[ , ] 上一致收敛,故可交换积分次序
2 2
2
0
x x
e e
d x
x
2
0
y x
d x e d y
2
0
y x
d y e d x
dy
y
2
1
) ( ;
方法三 将 0 固定,记
2 2
2
0
( ) , 0
x x
e e
I d x
x
, 可证 ( ) I 在( 0 , ) 上收敛.
设 [ , ) , 0 , 因为
2 2
x x
e e
,而
2
x
e d x
+
0
收敛,
所以由Weierstrass 判别法知道
2
x
e d x
+
0
对 [ , ) 一致收敛.所以可以交换
微分运算和积分运算的次序, 即
2 2
2
0
( ) ( )
x x
e e
I d x
x
2
0
( )
x
e d x
1
2
.
由 的任意性,上式在( 0 , ) 上成立.
所以 ( ) I C ,由于 ( ) 0, , I C 所以 ) ( ) (
I ,
即
dx
x
e e
x x
0
2
2 2
) ( .
(2)若关于x 的方程
2
1
1 k x
x
, 0 k 在区间 0 , 内有唯一的实数解,求常数k .
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