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数理基础微积分(Calculus) · 10讲10/10 · 配套练习模块导览 →
练习

第10讲 公式专项 · 练习

验证代数恒等式与三角关系,计算反三角函数导数和基本积分,并检查泰勒不等式及复利导数解释。

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代数部分#

  1. 验证三角不等式:当 a=5a = -5, b=3b = 3 时,计算 a+b|a + b|a+b|a| + |b|

  2. 用二项式定理展开 (2xy)3(2x - y)^3

  3. 分解因式:64a3+125b364a^3 + 125b^3

三角部分#

  1. 比较大小(用 < 连接):sin0.8\\sin 0.8, 0.80.8, tan0.8\\tan 0.8(角度单位:弧度)

  2. tantheta=frac34\\tan \\theta = \\frac{3}{4} 转换为 sintheta\\sin \\theta 的表达式

微积分部分#

  1. 求导数:f(x)=sec1(x2)f(x) = \\sec^{-1}(x^2)

  2. 计算积分:intcot3x,dx\\int \\cot 3x \\, dx

  3. 求函数在 x=1x=1 处的导数值:y=tan1(sqrtx)y = \\tan^{-1}(\\sqrt{x})

综合应用#

  1. 证明:当 xin(0,fracpi4)x \\in (0, \\frac{\\pi}{4}) 时,fracsinxx>cosx\\frac{\\sin x}{x} > \\cos x

  2. 金融应用:连续复利公式 A=PertA = Pe^{rt} 的二阶导数表示什么金融含义?


查看参考答案

1. 三角不等式验证

5+3=2|-5 + 3| = 25+3=8|-5| + |3| = 8,满足 2leq82 \\leq 8

2. 二项式展开

(2x)3+3(2x)2(y)+3(2x)(y)2+(y)3=8x312x2y+6xy2y3(2x)^3 + 3(2x)^2(-y) + 3(2x)(-y)^2 + (-y)^3 = 8x^3 - 12x^2y + 6xy^2 - y^3

3. 因式分解

(4a)3+(5b)3=(4a+5b)(16a220ab+25b2)(4a)^3 + (5b)^3 = (4a + 5b)(16a^2 - 20ab + 25b^2)

4. 三角比较

sin0.80.717<0.8<tan0.81.088\\sin 0.8 ≈ 0.717 < 0.8 < \\tan 0.8 ≈ 1.088

5. 三角转换

sintheta=frac3sqrt32+42=frac35\\sin \\theta = \\frac{3}{\\sqrt{3^2 + 4^2}} = \\frac{3}{5}

6. 导数计算

f(x)=frac2xx2sqrtx41=frac2xsqrtx41quad(x>1)f'(x) = \\frac{2x}{|x^2|\\sqrt{x^4 - 1}} = \\frac{2}{x\\sqrt{x^4 - 1}} \\quad (x > 1)

7. 积分计算

frac13lnsin3x+Cquad(0<x<pi/3)\\frac{1}{3}\\ln|\\sin 3x| + C \\quad (0 < x < \\pi/3)

8. 导数值计算

left.frac12sqrtx(1+x)right_x=1=frac14\\left.\\frac{1}{2\\sqrt{x}(1+x)}\\right|\_{x=1} = \\frac{1}{4}

9. 不等式证明

利用 sinx=xfracx36+o(x3)\\sin x = x - \\frac{x^3}{6} + o(x^3) 展开,比较 fracsinxx=1fracx26>cosx=1fracx22\\frac{\\sin x}{x} = 1 - \\frac{x^2}{6} > \\cos x = 1 - \\frac{x^2}{2}

10. 金融含义

二阶导数 fracd2Adt2=Pr2ert\\frac{d^2A}{dt^2} = Pr^2e^{rt} 表示收益率加速度,反映复利增长速率的变化率


建议先独立完成练习后再对照答案,计算题请特别注意计算过程的正规性

完成练习后,自评一次

建议先独立作答,再展开参考答案进行核对。

模块收束 · 0/10 已完成

把知识收束成可复核的研究产物

完成后应该能够

  • 能够完成常见极值、近似和积分计算
  • 能够判断量化模型中的微积分假设是否适用

交付物

  • 完成配套练习并解释至少一个金融应用

本模块已有 0/10 个主要学习单元完成。 本模块没有待复习项。