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错题本

作业、小测里判错的题,加上整理过的典型错题。每张卡:原题 → 我当时的做法 → 正确答案 → 错在哪。 订正过的勾一下,卡片会退到灰色。

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M-001整理第一章 函数与极限 · 方法缺失
判断 y=sin4x+cos4x 是否为周期函数,并求最小正周期。
✗我的做法
化简得 y=1−2sin2xcos2x,验证 f(x+π)=f(x),故最小正周期为 π。
✓正确答案
1−2sin2xcos2x=1−12sin22x=1−12⋅1−cos4x2=34+14cos4x。于是 T=2π4=π2。
错在哪化简停在了 1−2sin2xcos2x,没有继续化成单一三角函数。这个形式看不出真实周期,只能靠「猜一个 T 代进去验证」,而验证只能证明「T 是周期」,证明不了「最小」。f(x+π2)=cos4x+sin4x=f(x) 同样成立,所以 π 不是最小。
复盘求最小正周期的标准流程只有一条:先化到 Asin(ωx+φ)+B 的形式,再由 T=2πω 读出。代值验证只能当检查,不能当结论。
同类题求 y=sin6x+cos6x 的最小正周期(答案 π2);求 y=sin2x 的最小正周期(答案 π)。
M-002整理第一章 函数与极限 · 计算失误
求 limn→∞12+22+⋯+(n−1)2n3。
✗我的做法
写成 limn(n−1)(2n−1)6n3,直接判定最高次为 n3,得 16。
✓正确答案
n(n−1)(2n−1)6n3=2n3−3n2+n6n3→26=13。
错在哪展开 n(n−1)(2n−1)=2n3−3n2+n,最高次项系数是 2,不是 1。分母 6n3 对应的系数也是 6,所以极限是 26=13。心算最高次时把 2n⋅n⋅n 的系数 2 丢了。
复盘含乘积的分子,先把最高次项写成显式形式再取极限,不要在心里估算。可以记一句检查口诀:∑k=1nk2∼n33,直接对答案量级做校验。
同类题lim12+22+⋯+n2n3(答案 13);lim13+23+⋯+n3n4(答案 14)。
M-003整理第一章 函数与极限 · 计算失误
求 limx→1x2−3x+2x4−4x+3。
✗我的做法
分解为 (x−1)(x−2)(x−1)2(x2+2x+3),约去一个 (x−1) 后写成 x−2x2+2x+3,得 12。
✓正确答案
(x−1)(x−2)(x−1)2(x2+2x+3)=x−2(x−1)(x2+2x+3)。x→1− 时趋于 +∞,x→1+ 时趋于 −∞,故极限不存在。x=1 是 x4−4x+3 的二重根((x4−4x+3)′=4x3−4 在 x=1 也为 0)。
错在哪分母是 (x−1)2、分子只有一个 (x−1),只能约掉一个,剩下的 (x−1) 仍留在分母上。约完后分子 →−1、分母 →0,极限是无穷大而不是有限数。根源是没有数清两边因子的个数。
复盘约分前先把分子分母各自的 (x−a) 重数标出来:这里分子 1 重、分母 2 重,约掉 1 重后还剩 1 重在分母,立刻能判断是无穷大。判断重数最快的办法是求导看是否仍为 0。
同类题limx→1x2−1x3−1(答案 23);limx→2x2−4x2−4x+4(答案 不存在,∞)。
M-004整理第一章 函数与极限 · 方法缺失
求 limx→01+x−1−x3]1+x−3]1−x。
✗我的做法
只对分母用立方差公式约去,写成 lim(3](1+x)2+3]1−x2+3](1−x)2)=3。
✓正确答案
分子乘 (1+x+1−x) 得 2x,分母乘 (a2+ab+b2) 得 2x,两个 2x 约掉:原式 =3](1+x)2+3]1−x2+3](1−x)21+x+1−x→1+1+11+1=32。
错在哪有理化的原则是分子分母同乘同一个因子。只对分母乘了立方和因子,分子没乘对应的共轭因子,等于把分子当成常数,原式的值被改变了。
复盘两边都要有理化时,先通分式地写出「同乘的因子」,再约,不要只盯着分母。快速验算:分子 ∼x、分母 ∼23x,比值 32,与结果一致。
同类题limx→01+x−13]1+x−1(答案 32);limx→0ex−1ln(1+x)(答案 1)。
Week 1 第25(6)题作业教材 p.11–13
判断是否周期函数,并求最小正周期:y=sin4x+cos4x。
✗我的做法
y=(sin2x+cos2x)2−2sin2xcos2x=1−2sin2xcos2x。验证 f(x+π)=f(x),故最小正周期为 π。
✓正确答案
1−2sin2xcos2x=1−12sin22x=1−12⋅1−cos4x2=34+14cos4x,故最小正周期 T=2π4=π2。
错在哪停在 1−2sin2xcos2x 没有继续化简。这一步不化成单一三角函数,就看不出真正的周期。
复盘错了。你验证了 π 是周期,但没有验证它「最小」——f(x+π/2)=cos4x+sin4x=f(x) 也成立,所以 π 不是最小。
Week 2 第7(5)题作业教材 p.31–33、p.72
求 limn→∞12+22+⋯+(n−1)2n3。
✗我的做法
=limn→∞n(n−1)(2n−1)6n3=16。
✓正确答案
n(n−1)(2n−1)6n3=2n3−3n2+n6n3→26=13。
错在哪把 n(n−1)(2n−1) 的展开式漏掉了系数 2。这类题不要心算最高次,写成 2n3+⋯6n3 再取极限。
复盘错了。求和公式没用错,错在最后一步:分子最高次是 2n3,不是 n3。
Week 3 第8(7)题作业教材 p.32–33、p.53–55
求 limx→1x2−3x+2x4−4x+3。
✗我的做法
因式分解为 (x−1)(x−2)(x−1)2(x2+2x+3),约去一个 (x−1) 后写成 x−2x2+2x+3,得 12。
✓正确答案
(x−1)(x−2)(x−1)2(x2+2x+3)=x−2(x−1)(x2+2x+3)。x→1 时分子 →−1、分母 →0,故极限不存在(左极限 +∞,右极限 −∞)。
错在哪约分时没有数清楚两边 (x−1) 的个数。x4−4x+3 在 x=1 处是二重根(求导 4x3−4 在 x=1 也为 0),这一步决定了分母是平方。
复盘错了。分母是 (x−1)2,分子只有一个 (x−1),只能约掉一个,剩下的 (x−1) 还在分母上——极限是无穷大,不是有限数。
Week 3 第13题作业教材 p.32–33、p.53–55
求 limx→01+x−1−x3]1+x−3]1−x。
✗我的做法
对分母用立方差公式约去,得 lim(3](1+x)2+3]1−x2+3](1−x)2)=3。
✓正确答案
分子、分母都要有理化:分子乘 (1+x+1−x) 得 2x;分母乘立方和公式得 2x。于是原式 =3](1+x)2+3]1−x2+3](1−x)21+x+1−x→1+1+11+1=32。
错在哪有理化的原则是「分子分母同乘同一个因子」,只乘一边会改变原式的值。
复盘错了。只处理了分母,分子没同步有理化,等于把分子当成了常数。正确答案 32,用等价无穷小验算也对:分子 ∼x,分母 ∼23x。
Week 5 第37题作业教材 p.72、p.99–100
y=sin4xcos4x,求 y′。
✗我的做法
y=116sin42x,y′=116⋅4⋅sin32x⋅2=sin32x2。
✓正确答案
y=(sinxcosx)4=(sin2x2)4=116sin42x,故 y′=116⋅4sin32x⋅cos2x⋅2=12sin32xcos2x(等价于 4sin3xcos3xcos2x)。
错在哪对 sin42x 求导时只乘了内层 2x 的导数 2,漏乘了 sin 的导数 cos2x,链式法则少了一层。
复盘化简 y=116sin42x 这一步很好,但 (sin42x)′=4sin32x⋅cos2x⋅2,cos2x 不能丢。结果应为 12sin32xcos2x。
Week 5 第64题作业教材 p.72、p.99–100
y=(ab)x+(bx)b+(xa)a,求 y′。
✗我的做法
y′=(a/b)xlnab+bb⋅(−1)⋅1xb+1⋅bxb−1+a(xa)a−1(首项前有涂改),化简得 y′=(a/b)xlnab−bb+1⋅1xb+1+a(xa)a−1
✓正确答案
y′=(ab)xlnab−bb+1xb+1+(xa)a−1
错在哪第三项 (x/a)a 求导时漏掉链式因子 1a,结果多乘了一个 a。
复盘前两项正确:(bx)b=bbx−b 求导得 −bb+1x−b−1,你化简出的 −bb+1xb+1 是对的。第三项应为 (xa)a−1,不是 a(xa)a−1。另外第一行中间项涂改过多、写法不清,建议分级写。
Week 5 第82(2)题作业教材 p.72、p.99–100
y=x|x(x−1)|,求 y′。
✗我的做法
y=x|x(x−1)|:当 x<0 或 x>1 时 y=x2(x−1);当 x∈[0,1] 时 y=−x2(x−1)。y′:当 x<0 或 x>1 时 y′=3x2−2x;当 x∈[0,1] 时 y′=−3x2+2x。
✓正确答案
当 x<0 或 x>1 时 y=x2(x−1),y′=3x2−2x;当 0<x<1 时 y=−x2(x−1),y′=−3x2+2x;y′(0)=0;y′(1) 不存在。
错在哪把 x=1 并入第二支等于断言 y′(1)=−1,但该点左导数为 −1、右导数为 1,函数在 x=1 处不可导。
复盘分段表达式和两支导数公式都正确。问题在端点:x=1 是尖点,limx→1−y′=−1,limx→1+y′=1,故 y′(1) 不存在,第二支应写成 0<x<1;x=0 处左右导数都为 0,y′(0)=0,这一端可以并入第二支。
第一次小测 第3题小测得分 10/10
下列陈述正确的是 A. 实数列 {an} 收敛 ⇔ 对 ∀m∈ℕ+,有 limn→+∞(an+m−an)=0 B. 对数列 {an},若 {an2−an} 有界,则 {an} 必有界 C. 对实数列 {an},若 {an3} 收敛,则 {an} 必收敛 D. 设 {an} 满足 a1=2,an+1=3an−6an+2,则 limn→+∞an=1
✗我的做法
ABC
✓正确答案
BC
错在哪A 是本题最容易掉的坑:极限的四则运算只对已收敛数列有效,把「an+m−an→0」当成柯西准则的替代是错的。
复盘A 错:an=n 满足对任意固定 m 有 an+m−an→0,但数列发散——「差趋于 0」只排除跳跃,排除不了缓慢发散。B 对:an2−an 落在 [−M,M] 内意味着 an 落在方程 x2−x=M 与 x2−x=−M 的根之间,必然有界。C 对:x↦x3 是 ℝ 上的同胚,an=3]an3,收敛性保持。D 错:a1=2 时 a2=6−64=4.5,a3≈12.6,数列发散到 +∞,根本到不了 1(1 只是不稳定的不动点)。
第一次小测 第4题小测得分 10/10
函数 f(x)=|x−1|1x(x−2) 的第一类间断点的个数为 A. 0 B. 2 C. 3 D. 1
✗我的做法
C
✓正确答案
B
错在哪你数成了 3 个,多半把 x=1 也算进了第一类。判据是「左右极限是否都存在且有限」:x=1 处是无穷大,属于第二类,不能计入。
复盘定义域是 x≠0,2,可疑点有三个:x=0,1,2。x→1 时底数 |x−1|→0、指数 →−1,函数趋于 +∞,是无穷间断(第二类);x→0 与 x→2 时底数趋于 1、指数趋于无穷,但 ln|x−1|∼−x 与分母同阶,极限是 e1/2,是可去间断(第一类)。所以第一类共 2 个。
第一次小测 第6题小测得分 10/10
当 x<0 时,tan(arccosx)= A. −1−x2 B. 1−x2x C. 1−x2 D. −1−x2x
✗我的做法
D
✓正确答案
B
错在哪你多补了一个负号。三角函数的符号由象限自动决定,用 sincos 直接算就不会错;先写「符号」再套公式反而容易重复取负。
复盘设 θ=arccosx∈(π/2,π)(因为 x<0),则 cosθ=x,sinθ=1−x2>0,于是 tanθ=sinθcosθ=1−x2x。注意 x<0,这个值自动是负的,正好对应该象限里的负数正切——不需要再加负号。
第一次小测 第7题小测得分 10/10
下列函数中,在 x=0 处不可导的是 A. f(x)=(1−x)sin|x| B. f(x)=xcos|x| C. f(x)=cos|x| D. f(x)=|x|sinx
✗我的做法
AD
✓正确答案
A
错在哪D 是常见的误判:|x| 本身在 0 不可导,但乘上 sinx 后被「抹平」了——|x|sinx 在 0 附近可写成 ±xsinx,两侧导数都是 0。判断时要算左右导数,不能看有没有绝对值符号。
复盘A:x<0 时 f=(1−x)(−x)=−x+x2,左导数 −1;x>0 时 f=(1−x)x=x−x2,右导数 1,左右不等,不可导。B:cos|x|=cosx,f=xcosx 可导。C:cosx 可导。D:f(0)=0,|x|sinxx=|x|xsinx→0(两侧都趋于 0),且代入 x<0 得 −xsinx、x>0 得 xsinx,都光滑,可导。
第一次小测 第8题小测得分 10/10
已知数列 {an}(an∈ℝ,an≠0),若 {an} 发散,则 A. 数列 {ean−e−an} 发散 B. 数列 {an−1an} 发散 C. 数列 {ean+e−an} 发散 D. 数列 {an+2an} 发散
✗我的做法
ABCD
✓正确答案
A
错在哪这是一道「只有一项对」的多选题。B、C、D 的共同毛病是函数不单调(B 的 t−1t、C 的偶函数、D 的 t+2t 都在正负或 1,2 处取同值),不单调就压不住发散。抓住「单调性决定收敛性是否保持」这条主线。
复盘只有 A 成立:g(t)=et−e−t 在 ℝ 上严格增且是满射,反函数连续,所以 g(an) 收敛 ⇔an 收敛;an 发散则 g(an) 必发散。B 的反例:an=(−1)n,则 an−1an=0 恒成立,收敛。C 的反例同上,2cosh 为偶函数,正负交替时仍是常数。D 的反例:an 取 1,2,1,2,…,则 an+2an 恒为 3。
第一次小测 第9题小测得分 10/10
limx→∞x(3]x3+7x−3]x3+x)= A. 1 B. 6 C. 3 D. 2
✗我的做法
C
✓正确答案
D
错在哪你算成 3,应该是把分母当成了 3x2 却忘了分子是 6x 而不是 6x2——先写清楚「分子几次、分母几次」再约,这类题 90% 的错都是次数算错。
复盘用 a−b=a3−b3a2+ab+b2:分子 (x3+7x)−(x3+x)=6x,分母三项都 ∼x2、和为 3x2,所以括号内 ∼6x3x2=2x,乘以 x 得 2。
第一次小测 第10题小测得分 10/10
下列陈述错误的是 A. 若 f(x) 在 x0 处连续,则 f(x) 在 x0 的某邻域内连续 B. 对实数列 {an},若 limn→+∞an=+∞,则数列 {an} 一定存在最小项 C. 若 f(x) 在 [a,b] 上存在反函数,则 f(x) 在 [a,b] 上严格单调 D. 不存在定义在 ℝ 上只有一点连续的函数
✗我的做法
AD
✓正确答案
ACD
错在哪漏了 C。看到「有反函数 ⟹ 单调」要立刻反问:连续吗?教材里那条定理的前提是「连续且单射」,去掉连续性就不成立。
复盘A 错:f(x)=x(x∈ℚ),f(x)=0(x∉ℚ) 只在 x=0 连续。「一点连续」推不出「邻域连续」。B 对:an→+∞ 时存在 N,使 n>N 的项都大于 a1,于是最小值只需在前 N 项里取,有限集必有最小。C 错:少了连续性条件。反例:f(0)=2,f(x)=x(0<x≤1),在 [0,1] 上单射因而有反函数,但不单调。D 错:f(x)=x⋅D(x)(D 为 Dirichlet 函数)只在 x=0 连续。