高等数学考研试题解析

更新时间:2025-11-22 09:40:51
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高等数学考研试题解析:

1. 题目:求函数$f(x)=\frac{1}{x^2-1}$在$x=0$处的极限。

解析:首先,我们要注意到当$x$趋近于0时,$x^2-1$趋近于-1,因此原函数的极限不存在。但我们可以利用洛必达法则来求解这个极限。对分子分母同时求导,得到:
$$\lim_{x\to 0}\frac{1}{x^2-1}=\lim_{x\to 0}\frac{0}{2x}=\lim_{x\to 0}0=0.$$
因此,函数$f(x)$在$x=0$处的极限为0。

2. 题目:计算定积分$\int_0^{\pi}x\sin x\,dx$。

解析:这是一个利用分部积分法求解的题目。首先,我们设$u=x$,$dv=\sin x\,dx$,那么$du=dx$,$v=-\cos x$。根据分部积分法,我们有:
$$\int_0^{\pi}x\sin x\,dx = -x\cos x\big|_0^\pi + \int_0^\pi \cos x\,dx = -\pi\cos\pi + \int_0^\pi \cos x\,dx.$$
由于$\cos\pi=-1$,所以上式可以进一步化简为:
$$-\pi\cos\pi + \int_0^\pi \cos x\,dx = \pi + \sin x\big|_0^\pi = \pi - \sin\pi + \sin 0 = \pi.$$
因此,定积分$\int_0^{\pi}x\sin x\,dx$的值为$\pi$。

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