考研数学高数课本例题讲解如下:
一、例题一:已知函数$f(x)=x^3-3x+2$,求$f'(x)$。
解答过程:
1. 首先求$f(x)$的导数,使用导数公式$x^n$的导数为$nx^{n-1}$,得到$f'(x)=3x^2-3$。
2. 然后将$x=0$代入$f'(x)$,得到$f'(0)=3\times0^2-3=-3$。
二、例题二:求极限$\lim_{x\rightarrow0}\frac{\sin x}{x}$。
解答过程:
1. 使用洛必达法则,分子分母同时求导,得到$\lim_{x\rightarrow0}\frac{\cos x}{1}$。
2. 将$x=0$代入上式,得到$\lim_{x\rightarrow0}\frac{\cos x}{1}=\frac{\cos 0}{1}=1$。
三、例题三:设$a>0$,证明不等式$\frac{1}{a}+\frac{1}{a^2}+\frac{1}{a^3}+\cdots+\frac{1}{a^n}\geq\frac{n}{a^n}$。
解答过程:
1. 使用数学归纳法证明。
(1)当$n=1$时,不等式左边为$\frac{1}{a}$,右边为$\frac{1}{a}$,不等式成立。
(2)假设当$n=k$时不等式成立,即$\frac{1}{a}+\frac{1}{a^2}+\frac{1}{a^3}+\cdots+\frac{1}{a^k}\geq\frac{k}{a^k}$。
(3)当$n=k+1$时,不等式左边为$\frac{1}{a}+\frac{1}{a^2}+\frac{1}{a^3}+\cdots+\frac{1}{a^k}+\frac{1}{a^{k+1}}$,右边为$\frac{k+1}{a^{k+1}}$。
(4)将假设的不等式两边同时加上$\frac{1}{a^{k+1}}$,得到$\frac{1}{a}+\frac{1}{a^2}+\frac{1}{a^3}+\cdots+\frac{1}{a^k}+\frac{1}{a^{k+1}}\geq\frac{k}{a^k}+\frac{1}{a^{k+1}}$。
(5)由等比数列求和公式,可得$\frac{k}{a^k}+\frac{1}{a^{k+1}}=\frac{k+1}{a^{k+1}}$。
(6)因此,当$n=k+1$时不等式也成立。
综上所述,原不等式得证。
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