2004考研数学一真题及答案解析
考研(数学一)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)
考研(数学一)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(2011)已知当x→0时,函数f(x)=3sin.x=sin 3x与cxk是等价无穷小,则( )A.k=1,c=4.B.k=1,c=4.C.k=3,c=4.D.k=3,c=-4.正确答案:C解析:因为当x→0时,函数f(x)=3sin x=sin 3x与cxk是等价无穷小,所以从而k-1=2,即k=3,于是故应选C.2.(2012)设函数f(x)=(ex-1)(e2x-2).….(enx-n),其中n为正整数,则f’(0)=( ) A.(-1)n-1(n-1)!.B.(-1)n(n-1)!.C.(-1)n-1n!.D.(-1)nn!.正确答案:A解析:利用导数的定义求f’(0).故应选A.3.(2012)曲线的渐近线的条数为( )A.0.B.1.C.2.D.3.正确答案:C解析:应同时考虑水平渐近线、铅直渐近线与斜渐近线.因为所以y=1是曲线的水平渐近线,同时说明曲线无斜渐近线.又因为所以x=1是曲线的铅直渐近线,x=-1不是曲线的铅直渐近线.综上所述,应选C.4.(2009)设A,B均为2阶矩阵,A*,B*分别为A,B的伴随矩阵.若|A|=2,|B|=3,则分块矩阵的伴随矩阵为( )A.B.C.D.正确答案:B解析:本题主要考查分块矩阵的行列式、伴随矩阵的相关公式以及分块矩阵的逆矩阵.由=(-1)2×2|A||B|=6知,矩阵可逆,从而故应选B.5.(2006)设A、B为两个随机事件,且P(B)>0,P(A|B)=1,则必有( ) A.P(A∪B)>P(A).B.P(A∪B)>P(B).C.P(A∪B)=P(A).D.P(A∪B)=-P(B).正确答案:C解析:本题主要考查乘法公式与加法公式.由已知条件与乘法公式有P(AB)=P(B)P(A|B)=P(B),再由加法公式有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=P(A).故应选C.6.(2003)设函数f(x)在(-∞,+∞)内连续,其导函数的图形如图1所示,则f(x)有( )A.一个极小值点和两个极大值点.B.两个极小值点和一个极大值点.C.两个极小值点和两个极大值点.D.三个极小值点和一个极大值点.正确答案:C解析:本题主要考查导函数y=f’(x)与函数y=f(x)的图形的关系与一元函数的极值(点).由于已知函数是抽象函数,无法用推理法及反例排除法解决.考虑用y=f’(x)与y=f(x)的图形之间的关系画出y=f(x)的图形,利用定性分析的方法解决该问题.根据y=f’(x)的图形画出y=f(x)的图形,如图2所示,根据y=f(x)的图形知,f(x)有两个极小值点和两个极大值点.故应选C.7.(2011)函数f(x)=ln|(x-1)(x-2)(x-3)|的驻点个数为( )A.0.B.1.C.2.D.3.正确答案:C解析:因为,所以x=1,x=2,x=3是曲线y=f(x)的铅直渐近线.又,由此可画出f(x)=ln|(x-1)(x-2)(x-3)|的草图,如图3所示,由图形可知,存在两点x1,x2,使得f’(x1)=f’(x2)=0,即f(x)有两个驻点.故应选C.8.(2006)设函数y=f(x)具有二阶导数,且f’(x)>0,f’’(x)>0,△x为自变量x在点x0处的增量,△y与dy分别为f(x)在点x0处对应的增量与微分,若△x>0,则( )A.0<dy<△y.B.0<△y<dy.C.△y<dy<0.D.dy<△y<0.正确答案:A解析:△y=f(x0+△x)-(x0)=f’(ξ)△x (x0<ξ<x0+△x).因为f’’(x)>0,所以f’(x)单调增加,从而f’(ξ)>f’(x0),于是△y=f’(ξ)△x>f’(x0)△x=dy.又因为f’(x)>0,所以0<dy<△y.故应选A.9.(1999)设两个相互独立的随机变量X和Y分别服从正态分布N(0,1)和N(1,1),则( )A.P{X+Y≤0}=B.P{X+Y≤1}=C.P{X-Y≤0}=D.P{X-Y≤1}=正确答案:B解析:由于均服从正态分布且相互独立的随机变量的线性组合仍然服从正态分布,所以由正态分布的几何意义知,正态分布的密度函数关于均值左右对称,于是其小于均值的概率为,从而P{X+Y≤1}=故应选B.10.(2002)设函数y=f(x)在(0,+∞)内有界且可导,则( )A.B.C.D.正确答案:B解析:取,因为排除A、C、D.故应选B.11.(2005)以下四个命题中,正确的是( )A.若f’(x)在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界.B.若f(x)在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界.C.若f’(x)在(0,1)内有界,则f(x)在(0,1)内有界.D.若f(x)在(0,1)内有界,则f’(x)在(0,1)内有界.正确答案:C解析:取f’(x)=,在(0,1)内连续,但f(x)=lnx在(0,1)内无界,排除A.取f(x)=,在(0,1)内连续,但f(x)在(0,1)内无界,排除B.取f(x)=,在(0,1)内有界,但f’(x)=在(0,1)内无界,排除D.故应选C.12.(2004)设f’(x)在[a,b]上连续,且f’(a)>0,f’(b)<0,则下列结论中错误的是( )A.至少存在一点x0∈(a,b),使f(x0)>f(a).B.至少存在一点x0∈(a,b),使f(x0)>f(b).C.至少存在一点x0∈(a,b),使f’(x0)=0.D.至少存在一点x0∈(a,b),使f(x0)=0.正确答案:D解析:取f(x)=2-x2,x∈[-1,1],则f’(x)=-2x在[a,b]=[-1,1]上连续,且f’(a)=f’(-1)=2>0,f’(b)=f’(1)=-2<0,满足已知条件.由f(x)=2-x2的图形可知,在(-1,1)内,f(x)>1,即对任意x0∈(-1,1),都有f(x0)≠0,这表明D选项是错误的.故应选D.13.(2001)设f(x)的导数在x=a处连续,又,则( )A.x=a是f(x)的极小值点.B.x=a是f(x)的极大值点.C.(a,f(a))是曲线y=f(x)的拐点.D.x=a不是f(x)的极值点,(a,f(a))也不是曲线y=f(x)的拐点.正确答案:B解析:由f(x)的导数在x=a处连续及=f’(a)=0,即x=a是f(x)的驻点.从而所以x=a是f(x)的极大值点.故应选B.14.(2003)设f(x)为不恒等于零的奇函数,且f’(0)存在,则函数g(x)=( ) A.在x=0处左极限不存在.B.有跳跃间断点x=0.C.在x=0处右极限不存在.D.有可去间断点x=0.正确答案:D解析:因为f(x)为不恒等于零的奇函数,所以f(0)=0,又f’(0)存在.所以故x=0是g(x)的可去间断点.应选D.15.(2005)设函数u(x,y)=φ(x+y)+φ(x+y)+其中函数φ具有二阶导数,ψ具有一阶导数,则必有( )A.B.C.D.正确答案:B解析:取φ(x)=x2,ψ(x)=0,则u(x,y)=(x+y)2+(x-y)2=2x2+2y2.于是由此可知,选项A、C、D都不正确.故应选B.16.(2005)设an>0,n=1,2,…,若收敛,则下列结论正确的是( ) A.B.C.D.正确答案:D解析:取收敛,但发散,排除A;发散,排除B;发散,排除C.故应选D.17.(2002)设A是m×n矩阵,B是n×m矩阵,则线性方程组(AB)X=0( ) A.当n>m时仅有零解.B.当n>m时必有非零解.C.当m>n时仅有零解.D.当m>n时必有非零解.正确答案:D解析:(推理法)因为当n<m时,齐次线性方程组BX=0有非零解,从而线性方程组(AB)X=0有非零解,故应选D.18.(2002)设向量组α1,α2,α3线性无关,向量β1可由α1,α2,α3线性表示,而向量β2不能由α1,α2,α3线性表示,则对任意常数k,必有( )A.α1,α2,α3,kβ1+β2线性无关.B.α1,α2,α3,kβ1+β2线性相关.C.α1,α2,α3,β1+kβ2线性无关.D.α1,α2,α3,β1+kβ2线性相关.正确答案:A解析:因为β2不能由α1,α2,α3线性表示,则α1,α2,α3,β2线性无关.取k=0,由B知,α1,α2,α3,β2线性相关,与α1,α2,α3,β2线性无关矛盾,排除B.取k=0,由C知,α1,α2,α3,β1线性无关,则β1不能由α1,α2,α3线性表示,与已知条件矛盾,排除C.取k=1,由D知,α1,α2,α3.β1+β2线性相关,因为α1,α2,α3线性无关,所以β1+β2可由α1,α2,α3线性表示,而β1可由α1,α2,α3线性表示,于是β2可由α1,α2,α3线性表示,与已知条件矛盾,排除D.故应选A.填空题19.(2000)=_____,正确答案:解析:由定积分的几何意义,表示由直线x=0,x=1,y=0与曲线y=所围成的图形的面积,如图5所示,所以(其中S为单位圆(x-1)2+y2≤1的面积).20.(2001)(x3+sin2x)cos2xdx=_______.正确答案:解析:21.(2012)设区域D是由曲线y=sinx,x=,y=1围成,则(x5y-1)dxdy=_______.正确答案:-π解析:22.(2008)设D={(x,y)|x2+y2≤1},则(x2-y)dxdy=______.正确答案:解析:因为积分区域D关于x轴对称,函数y关于y是奇函数,所以.由轮换对称性以及极坐标下二重积分的计算方法,有23.(2009)设Ω={(x,y,z)|x2+y2+z2≤1},则z2dxdydz=_______.正确答案:解析:利用轮换对称性,有再利用球坐标下三重积分的计算有24.(2007)设曲面∑:|x|+|y|+|z|=1,则=_______.正确答案:解析:因为∑关于yOz平面对称,x关于x为奇函数,所以.由轮换对称性,其中S是∑的表面积,记∑在第一卦限部分的面积为S1.如图8所示,则。
2004—2014年考研数学真题“极限”题型精选解析
2004—2014年考研数学真题“极限”题型精选解析注:1)本篇试题选自2004年—2014年数学一、二、三的考研真题,共35题; 2)本篇真题题型:选择题,填空题,解答题; 3)本篇试题包括两部分,第一部分是精选极限真题解析,第二部分是补充极限真题解析(P9);第一部分(精选“极限”真题解析)(共20题)一、选择题1、设lim ,0n n a a a →∞=≠且,则当n 充分大时有( )(A )n a >||2a (B )||||2n a a <(C) 1n a a n>-(D) 1n a a n<+答案:(A),注:2014年数三(1) 解析:方法1:lim 0,lim 0,=2n n n n aa a a a ε→∞→∞=≠∴=>取,则当n 充分大时,3,,22n n n a a a a a a a εεε-<-<-<<<即,故(A )正确。
方法2:lim n n a a →∞=N N n N ε+∴∀>∃∈∀>使,有||n a a ε-<即 ||||||.0,222n n a a a a a a a a a a εεε-<<+≠∴=<<+可取,则- 不论a >0或a <0,都有||2n a a >,选A2、设1230(1,2,3),n n n a n S a a a a >==++++,则数列{}n S 有界是数列{}n a 收敛的( )(A) 充分必要条件 (B) 充分非必要条件 (C) 必要非充分条件 (D) 非充分也非必要 答案:(B),注:2012年数二(3)解析:由于0n a >,{}n s 是单调递增的,可知当数列{}n s 有界时,{}n s 收敛,也即lim n n s →∞是存在的,此时有()11lim lim lim lim 0n n n n n n n n n a s s s s --→∞→∞→∞→∞=-=-=,也即{}n a 收敛。
考研数学高数部分试卷与解答2004
《考研数学试卷》2004高数部份一、填空题[2004.三.1.4][2004.四.1.4]若()0sin limcos 5xx x x b e a→-=-,则a =1,b=4-[2004.二.1.4]设()()21lim1n n xf x nx →∞-=+,则()f x 的间断点为x =0[2004.一.1.4]曲线ln y x =上与直线1x y +=垂直的切线方程为1y x =-[2004.二.2.4]设函数()y x 由参数方程333131x t t y t t ⎧=++⎪⎨=-+⎪⎩确定,则曲线()y y x =向上凸的x 取值范围为(,1]-∞[2004.四.3.4]设arctan lnxy e =-1x dy dx==211e e -+[2004.一.2.4]已知()x x f e xe -'=,且()10f =,则()f x =()21ln 2x[2004.三.3.4][2004.四.2.4]设()211,2211,2x xe x f x x ⎧-≤<⎪⎪=⎨⎪-≥⎪⎩,则()2121f x dx -=⎰12-[2004.二.3.4]1+∞=⎰2π[2004.三.2.4]函数(),f u v 由关系式()(),f xg y y x g y =+⎡⎤⎣⎦确定,其中函数()g y 可微,且()0g y ≠,则2f u v∂=∂∂()()2g v g v '-⎡⎤⎣⎦[2004.二.4.4]设函数(,)z z x y =由方程232x zz ey -=+确定,则3z z xy∂∂+=∂∂2[2004.一.3.4]设L 为正向圆周222x y +=在第一象限中的部分,则曲线积分2Lxdy ydx -⎰的值为32π[2004.一.4.4]欧拉方程()2224200d y dy xxy x dxdx++=>的通解为122c c yxx=+[2004.二.5.4]微分方程()320y x dx xdy +-=满足()615y =的解为315y x =+二、单项选择题[2004.三.7.4][2004.四.7.4]函数()()()()2sin 212x x f x x x x -=--在下列那个区间内有界(A )A.(1,0)-B.()0,1C.()1,2D. ()2,3 [2004.三.8.4][2004.四.8.4]设()f x 在(),-∞+∞内有定义,且()()1,0lim ,0,0x f x f x a g x x x →∞⎧⎛⎫≠⎪ ⎪==⎝⎭⎨⎪=⎩,则(D ) A.0x =必是()g x 的第一类间断点 B. 0x =必是()g x 的第二类间断点 C. 0x =必是()g x 的连续点 D. ()g x 在点0x =处的连续性与a 的取值有关 [2004.一.7.4][2004.二.7.4]把0x +→时的无穷小量223cos ,tan,sin xxtdt tdt αβγ===⎰⎰⎰排列起来,使排在后面的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是(B )A ,,αβγB ,,αγβC ,,βαγD ,,βγα[2004.一.8.4][2004.二.10.4]设()f x 连续,且()00f '>,则存在0δ>,使得(C ) A. ()f x 在()0,δ内单调增加 B. ()f x 在(),0δ-内单调减少 C. 对任意()0,x δ∈有()()0f x f > D. 对任意(),0x δ∈-有()()0f x f >[2004.三.11.4][2004.四.11.4]设()f x '在[],a b 上连续,且()()0,0f a f b ''><,则下列结论种错误的是(D )A. 至少存在一点()0,x a b ∈,使得()()0f x f a >B. 至少存在一点()0,x a b ∈,使得()()0f x f b >C. 至少存在一点()0,x a b ∈,使得()00f x '=D. 至少存在一点()0,x a b ∈,使得()00f x =[2004.二.8.4][2004.三.9.4][2004.四.9.4]设()()1f x x x =-,则(C )A. 0x =是()f x 的极值点,但()0,0不是曲线()y f x =的拐点B. 0x =不是()f x 的极值点,但()0,0是曲线()y f x =的拐点C. 0x =是()f x 的极值点,且()0,0不是曲线()y f x =的拐点D. 0x =不是()f x 的极值点,()0,0也不是曲线()y f x =的拐点[2004.二.9.4]lim lnn →∞=(B )A.221ln xdx ⎰ B.212ln xdx ⎰ C.212ln(1)x dx +⎰ D.221ln (1)x dx +⎰[2004.四.10.4]设()()()01,00,0,1,0xx f x x F x f t dt x >⎧⎪===⎨⎪-<⎩⎰,则(B )A.()F x 在0x =点不连续。
【考研数学}2004年考研数一真题标准答案及解析
2004年全国硕士研究生入学统一考试数学一真题一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)曲线y=lnx 上与直线1=+y x 垂直的切线方程为__________ .(2)已知xx xe e f -=')(,且f(1)=0, 则f(x)=__________ .(3)设L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,则曲线积分⎰-Lydx xdy 2的值为__________.(4)欧拉方程)0(024222>=++x y dx dyx dxy d x 的通解为. __________ . (5)设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100021012A ,矩阵B 满足E BA ABA +=**2,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则=B __________ .(6)设随机变量X 服从参数为λ的指数分布,则}{DX X P >= __________ .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)把+→0x 时的无穷小量dt t dt t dt t xx x⎰⎰⎰===302sin ,tan ,cos 2γβα,使排在后面的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是(A) γβα,,. (B) βγα,,. (C) γαβ,,. (D) αγβ,,. [ ] (8)设函数f(x)连续,且,0)0(>'f 则存在0>δ,使得(A) f(x)在(0,)δ内单调增加. (B )f(x)在)0,(δ-内单调减少. (C) 对任意的),0(δ∈x 有f(x)>f(0) .(D) 对任意的)0,(δ-∈x 有f(x)>f(0) . [ ](9)设∑∞=1n na为正项级数,下列结论中正确的是(A) 若n n na ∞→lim =0,则级数∑∞=1n na收敛.(B ) 若存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim ,则级数∑∞=1n na发散.(C) 若级数∑∞=1n na收敛,则0lim 2=∞→n n a n .(D) 若级数∑∞=1n na发散, 则存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim . [ ](10)设f(x)为连续函数,⎰⎰=t tydx x f dy t F 1)()(,则)2(F '等于(A) 2f(2). (B) f(2). (C) –f(2). (D) 0. [ ](11)设A 是3阶方阵,将A 的第1列与第2列交换得B,再把B 的第2列加到第3列得C, 则满足AQ=C 的可逆矩阵Q 为(A) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010. (B) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010. (C) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010. (D) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110. [ ](12)设A,B 为满足AB=O 的任意两个非零矩阵,则必有 (A) A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关. (B) A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关. (C) A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关.(D) A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关. [ ](13)设随机变量X 服从正态分布N(0,1),对给定的)10(<<αα,数αu 满足αα=>}{u X P ,若α=<}{x X P ,则x 等于(A) 2αu . (B) 21α-u. (C) 21α-u . (D) α-1u . [ ](14)设随机变量)1(,,,21>n X X X n 独立同分布,且其方差为.02>σ 令∑==ni i X n Y 11,则(A) Cov(.),21nY X σ= (B) 21),(σ=Y X Cov .(C) 212)(σn n Y X D +=+. (D) 211)(σnn Y X D +=-. [ ] (15)(本题满分12分)设2e b a e <<<, 证明)(4ln ln 222a b ea b ->-. (16)(本题满分11分)某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下.现有一质量为9000kg 的飞机,着陆时的水平速度为700km/h. 经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为).100.66⨯=k 问从着陆点算起,飞机滑行的最长距离是多少?注kg 表示千克,km/h 表示千米/小时. (17)(本题满分12分) 计算曲面积分 ,)1(322233dxdy zdzdx y dydz x I ⎰⎰∑-++=其中∑是曲面)0(122≥--=z y x z 的上侧.(18)(本题满分11分)设有方程01=-+nx x n,其中n 为正整数. 证明此方程存在惟一正实根n x ,并证明当1>α时,级数∑∞=1n n x α收敛.(19)(本题满分12分)设z=z(x,y)是由0182106222=+--+-z yz y xy x 确定的函数,求),(y x z z =的极值点和极值. (20)(本题满分9分) 设有齐次线性方程组)2(,0)(,02)2(2,0)1(212121≥⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++++=++++=++++n x a n nx nx x x a x x x x a n n n试问a 取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解. (21)(本题满分9分)设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=51341321a A 的特征方程有一个二重根,求a 的值,并讨论A 是否可相似对角化. (22)(本题满分9分) 设A,B 为随机事件,且21)(,31)(,41)(===B A P A B P A P ,令 ;,,0,1不发生发生A A X ⎩⎨⎧= .,,0,1不发生发生B B Y ⎩⎨⎧=求:(I )二维随机变量(X,Y)的概率分布; (II )X 和Y 的相关系数.XY ρ(23)(本题满分9分) 设总体X 的分布函数为,1,1,0,11),(≤>⎪⎩⎪⎨⎧-=x x xx F ββ 其中未知参数n X X X ,,,,121 >β为来自总体X 的简单随机样本,求:(I ) β的矩估计量; (II ) β的最大似然估计量.2004年数学一试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)曲线y=lnx 上与直线1=+y x 垂直的切线方程为1-=x y .【分析】 本题为基础题型,相当于已知切线的斜率为1,由曲线y=lnx 的导数为1可确定切点的坐标.【详解】 由11)(ln =='='xx y ,得x=1, 可见切点为)0,1(,于是所求的切线方程为 )1(10-⋅=-x y , 即 1-=x y .【评注】 本题也可先设切点为)ln ,(00x x ,曲线y=lnx 过此切点的导数为11=='=x y x x ,得10=x ,由此可知所求切线方程为)1(10-⋅=-x y , 即 1-=x y .本题比较简单,类似例题在一般教科书上均可找到. (2)已知xxxee f -=')(,且f(1)=0, 则f(x)=2)(ln 21x . 【分析】 先求出)(x f '的表达式,再积分即可. 【详解】 令t e x=,则t x ln =,于是有t t t f ln )(=', 即 .ln )(x xx f =' 积分得 C x dx x x x f +==⎰2)(ln 21ln )(. 利用初始条件f(1)=0, 得C=0,故所求函数为f(x)=2)(ln 21x . 【评注】 本题属基础题型,已知导函数求原函数一般用不定积分. (3)设L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,则曲线积分⎰-Lydx xdy 2的值为π23 . 【分析】 利用极坐标将曲线用参数方程表示,相应曲线积分可化为定积分. 【详解】 正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,可表示为.20:,sin 2,cos 2πθθθ→⎩⎨⎧==y x于是θθθθθπd ydx xdy L]sin 2sin 22cos 2cos 2[220⋅+⋅=-⎰⎰=.23sin 2202πθθππ=+⎰d【评注】 本题也可添加直线段,使之成为封闭曲线,然后用格林公式计算,而在添加的线段上用参数法化为定积分计算即可.(4)欧拉方程)0(024222>=++x y dx dyx dx y d x 的通解为 221x c x c y +=. 【分析】 欧拉方程的求解有固定方法,作变量代换te x =化为常系数线性齐次微分方程即可. 【详解】 令te x =,则dtdyx dt dy e dx dt dt dy dx dy t 1==⋅=-, ][11122222222dt dydty d x dx dt dt y d x dt dy x dx y d -=⋅+-=, 代入原方程,整理得02322=++y dt dydt y d ,解此方程,得通解为 .221221x c x c e c ec y t t+=+=-- 【评注】 本题属基础题型,也可直接套用公式,令te x =,则欧拉方程)(222x f cy dx dybx dxy d ax =++, 可化为 ).(][22t e f cy dt dyb dt dy dty d a =++- (5)设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100021012A ,矩阵B 满足E BA ABA +=**2,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则=B91 . 【分析】 可先用公式E A A A =*进行化简 【详解】 已知等式两边同时右乘A ,得A A BA A ABA +=**2, 而3=A ,于是有A B AB +=63, 即 A B E A =-)63(,再两边取行列式,有363==-A B E A ,而 2763=-E A ,故所求行列式为.91=B 【评注】 先化简再计算是此类问题求解的特点,而题设含有伴随矩阵*A ,一般均应先利用公式E A AA A A ==**进行化简.(6)设随机变量X 服从参数为λ的指数分布,则}{DX X P >=e1 . 【分析】 已知连续型随机变量X 的分布,求其满足一定条件的概率,转化为定积分计算即可. 【详解】 由题设,知21λ=DX ,于是}{DX X P >=dx e X P x ⎰+∞-=>λλλλ1}1{=.11eex=-∞+-λλ 【评注】 本题应记住常见指数分布等的期望与方差的数字特征,而不应在考试时再去推算.二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)把+→0x 时的无穷小量dt t dt t dt t xx x⎰⎰⎰===03002sin ,tan ,cos 2γβα,使排在后面的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是(A) γβα,,. (B) βγα,,. (C) γαβ,,. (D) αγβ,,. [ B ] 【分析】 先两两进行比较,再排出次序即可.【详解】 0cos 2tan lim cos tan limlim 22002=⋅==+++→→→⎰⎰x xx dtt dt t x xx x x αβ,可排除(C),(D)选项, 又 xx xx dtt dtt x xxx x tan 221sin lim tan sin lim lim 2300302⋅==+++→→→⎰⎰βγ=∞=+→20lim 41xxx ,可见γ是比β低阶的无穷小量,故应选(B). 【评注】 本题是无穷小量的比较问题,也可先将γβα,,分别与nx 进行比较,再确定相互的高低次序. (8)设函数f(x)连续,且,0)0(>'f 则存在0>δ,使得(A) f(x)在(0,)δ内单调增加. (B )f(x)在)0,(δ-内单调减少.(C) 对任意的),0(δ∈x 有f(x)>f(0) . (D) 对任意的)0,(δ-∈x 有f(x)>f(0) . [ C ]【分析】 函数f(x)只在一点的导数大于零,一般不能推导出单调性,因此可排除(A),(B)选项,再利用导数的定义及极限的保号性进行分析即可.【详解】 由导数的定义,知0)0()(lim)0(0>-='→xf x f f x ,根据保号性,知存在0>δ,当),0()0,(δδ -∈x 时,有0)0()(>-xf x f即当)0,(δ-∈x 时,f(x)<f(0); 而当),0(δ∈x 时,有f(x)>f(0). 故应选(C). 【评注】 题设函数一点可导,一般均应联想到用导数的定义进行讨论. (9)设∑∞=1n na为正项级数,下列结论中正确的是(A) 若n n na ∞→lim =0,则级数∑∞=1n na收敛.(B ) 若存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim ,则级数∑∞=1n na发散.(C) 若级数∑∞=1n na收敛,则0lim 2=∞→n n a n .(E) 若级数∑∞=1n na发散, 则存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim . [ B ]【分析】 对于敛散性的判定问题,若不便直接推证,往往可用反例通过排除法找到正确选项.【详解】 取n n a n ln 1=,则n n na ∞→lim =0,但∑∑∞=∞==11ln 1n n n nn a 发散,排除(A),(D);又取nn a n 1=,则级数∑∞=1n na收敛,但∞=∞→n n a n 2lim ,排除(C), 故应选(B).【评注】 本题也可用比较判别法的极限形式,01limlim ≠==∞→∞→λna na n n n n ,而级数∑∞=11n n 发散,因此级数∑∞=1n n a 也发散,故应选(B).(10)设f(x)为连续函数,⎰⎰=ttydx x f dy t F 1)()(,则)2(F '等于(A) 2f(2). (B) f(2). (C) –f(2). (D) 0. [ B ]【分析】 先求导,再代入t=2求)2(F '即可.关键是求导前应先交换积分次序,使得被积函数中不含有变量t.【详解】 交换积分次序,得⎰⎰=tt ydx x f dy t F 1)()(=⎰⎰⎰-=t x tdx x x f dx dy x f 111)1)((])([于是,)1)(()(-='t t f t F ,从而有 )2()2(f F =',故应选(B).【评注】 在应用变限的积分对变量x 求导时,应注意被积函数中不能含有变量x: ⎰'-'=')()()()]([)()]([])([x b x a x a x a f x b x b f dt t f否则,应先通过恒等变形、变量代换和交换积分次序等将被积函数中的变量x 换到积分号外或积分线上.(11)设A 是3阶方阵,将A 的第1列与第2列交换得B,再把B 的第2列加到第3列得C, 则满足AQ=C 的可逆矩阵Q 为(A) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010. (B) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010. (C) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010. (D) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110. [ D ]【分析】 本题考查初等矩阵的的概念与性质,对A 作两次初等列变换,相当于右乘两个相应的初等矩阵,而Q 即为此两个初等矩阵的乘积.【详解】由题设,有B A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001010,C B =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100110001, 于是, .100001110100110001100001010C A A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡可见,应选(D).【评注】 涉及到初等变换的问题,应掌握初等矩阵的定义、初等矩阵的性质以及与初等变换的关系. (12)设A,B 为满足AB=O 的任意两个非零矩阵,则必有 (D) A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关. (E) A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关. (F) A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关.(D) A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关. [ A ]【分析】A,B 的行列向量组是否线性相关,可从A,B 是否行(或列)满秩或Ax=0(Bx=0)是否有非零解进行分析讨论.【详解1】 设A 为n m ⨯矩阵,B 为s n ⨯矩阵,则由AB=O 知,n B r A r <+)()(.又A,B 为非零矩阵,必有r(A)>0,r(B)>0. 可见r(A)<n, r(B)<n, 即A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关,故应选(A).【详解2】 由AB=O 知,B 的每一列均为Ax=0的解,而B 为非零矩阵,即Ax=0存在非零解,可见A 的列向量组线性相关.同理,由AB=O 知,O A B TT=,于是有T B 的列向量组,从而B 的行向量组线性相关,故应选(A). 【评注】 AB=O 是常考关系式,一般来说,与此相关的两个结论是应记住的: 1) AB=O ⇒n B r A r <+)()(; 2) AB=O ⇒B 的每列均为Ax=0的解.(13)设随机变量X 服从正态分布N(0,1),对给定的)10(<<αα,数αu 满足αα=>}{u X P ,若α=<}{x X P ,则x 等于(A) 2αu . (B) 21α-u. (C) 21α-u . (D) α-1u . [ C ]【分析】 此类问题的求解,可通过αu 的定义进行分析,也可通过画出草图,直观地得到结论. 【详解】 由标准正态分布概率密度函数的对称性知,αα=-<}{u X P ,于是}{2}{}{}{}{11x X P x X P x X P x X P x X P ≥=-≤+≥=≥=<-=-α即有 21}{α-=≥x X P ,可见根据定义有21α-=u x ,故应选(C). 【评注】 本题αu 相当于分位数,直观地有α 21α-(14)设随机变量)1(,,,21>n X X X n 独立同分布,且其方差为.02>σ 令∑==ni i X n Y 11,则(A) Cov(.),21nY X σ= (B) 21),(σ=Y X Cov .(C) 212)(σn n Y X D +=+. (D) 211)(σnn Y X D +=-. [ A ]【分析】 本题用方差和协方差的运算性质直接计算即可,注意利用独立性有:.,3,2,0),(1n i X X Cov i ==【详解】 Cov(∑∑==+==ni i n i i X X Cov n X X Cov n X n X Cov Y X 2111111),(1),(1)1,(),=.1121σnDX n = 【评注】 本题(C),(D) 两个选项的方差也可直接计算得到:如222222111)1()111()(σσn n n n X n X n X n n D Y X D n -++=++++=+ =222233σσn n n n n +=+, 222222111)1()111()(σσn n n n X n X n X n n D Y X D n -+-=----=- =.222222σσn n n n n -=- (15)(本题满分12分)设2e b a e <<<, 证明)(4ln ln 222a b ea b ->-. 【分析】 根据要证不等式的形式,可考虑用拉格朗日中值定理或转化为函数不等式用单调性证明. 【证法1】 对函数x 2ln 在[a,b]上应用拉格朗日中值定理,得 .),(ln 2ln ln 22b a a b a b <<-=-ξξξ设t t t ln )(=ϕ,则2ln 1)(t t t -='ϕ, 当t>e 时, ,0)(<'t ϕ 所以)(t ϕ单调减少,从而)()(2e ϕξϕ>,即2222ln ln ee e =>ξξ, 故 )(4ln ln 222a b e a b ->-. 【证法2】 设x ex x 224ln )(-=ϕ,则 24ln 2)(ex x x -='ϕ,2ln 12)(xxx -=''ϕ, 所以当x>e 时,,0)(<''x ϕ 故)(x ϕ'单调减少,从而当2e x e <<时, 044)()(222=-='>'e e e x ϕϕ, 即当2e x e <<时,)(x ϕ单调增加.因此当2e x e <<时,)()(a b ϕϕ>,即 a e a b e b 22224ln 4ln ->-, 故 )(4ln ln 222a b ea b ->-.【评注】 本题也可设辅助函数为2222),(4ln ln )(e x a e a x ea x x <<<---=ϕ或 2222),(4ln ln )(e b x e x b ex b x <<<---=ϕ,再用单调性进行证明即可. (16)(本题满分11分)某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下.现有一质量为9000kg 的飞机,着陆时的水平速度为700km/h. 经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为).100.66⨯=k 问从着陆点算起,飞机滑行的最长距离是多少?注kg 表示千克,km/h 表示千米/小时.【分析】 本题是标准的牛顿第二定理的应用,列出关系式后再解微分方程即可.【详解1】 由题设,飞机的质量m=9000kg ,着陆时的水平速度h km v /7000=. 从飞机接触跑道开始记时,设t 时刻飞机的滑行距离为x(t),速度为v(t).根据牛顿第二定律,得kv dt dvm -=. 又 dxdv v dt dx dx dv dt dv =⋅=,由以上两式得 dv kmdx -=, 积分得 .)(C v k m t x +-= 由于0)0(,)0(0==x v v ,故得0v k mC =,从而 )).(()(0t v v kmt x -=当0)(→t v 时, ).(05.1100.67009000)(60km k mv t x =⨯⨯=→所以,飞机滑行的最长距离为1.05km. 【详解2】 根据牛顿第二定律,得 kv dtdvm -=, 所以.dt mk v dv -= 两端积分得通解t mkCev -=,代入初始条件00v vt ==解得0v C =,故 .)(0t mk ev t v -=飞机滑行的最长距离为 ).(05.1)(000km kmv e kmv dt t v x tmk==-==∞+-∞+⎰或由t m ke v dtdx -=0,知)1()(000--==--⎰t m kt t mke m kv dt e v t x ,故最长距离为当∞→t 时,).(05.1)(0km mkv t x =→【详解3】 根据牛顿第二定律,得 dt dxk dt x d m -=22,022=+dt dxm k dtx d , 其特征方程为 02=+λλm k ,解之得m k-==21,0λλ, 故 .21t mk eC C x -+=由 002000,0v e mkC dt dxv x t tm kt t t =-====-===,得 ,021kmv C C =-= 于是 ).1()(0t m ke k mv t x --= 当+∞→t 时,).(05.1)(0km kmv t x =→所以,飞机滑行的最长距离为1.05km.【评注】 本题求飞机滑行的最长距离,可理解为+∞→t 或0)(→t v 的极限值,这种条件应引起注意.(17)(本题满分12分) 计算曲面积分 ,)1(322233dxdy z dzdx y dydz x I ⎰⎰∑-++=其中∑是曲面)0(122≥--=z y x z 的上侧.【分析】 先添加一曲面使之与原曲面围成一封闭曲面,应用高斯公式求解,而在添加的曲面上应用直接投影法求解即可.【详解】 取1∑为xoy 平面上被圆122=+y x 所围部分的下侧,记Ω为由∑与1∑围成的空间闭区域,则dxdy zdzdx y dydz x I ⎰⎰∑+∑-++=1)1(322233.)1(3221233dxdy zdzdx y dydz x ⎰⎰∑-++-由高斯公式知dxdydz z y x dxdy z dzdx y dydz x ⎰⎰⎰⎰⎰Ω∑+∑++=-++)(6)1(322222331=rdz r z dr d r )(62011022⎰⎰⎰-+πθ=.2)]1()1(21[12232210ππ=-+-⎰dr r r r r而⎰⎰⎰⎰≤+∑=--=-++123322133)1(322y x dxdy dxdy zdzdx y dydz x π,故 .32πππ-=-=I【评注】 本题选择1∑时应注意其侧与∑围成封闭曲面后同为外侧(或内侧),再就是在1∑上直接投影积分时,应注意符号(1∑取下侧,与z 轴正向相反,所以取负号).(18)(本题满分11分)设有方程01=-+nx x n,其中n 为正整数. 证明此方程存在惟一正实根n x ,并证明当1>α时,级数∑∞=1n n x α收敛.【分析】 利用介值定理证明存在性,利用单调性证明惟一性.而正项级数的敛散性可用比较法判定. 【证】 记.1)(-+=nx x x f n n 由01)0(<-=n f ,0)1(>=n f n ,及连续函数的介值定理知,方程01=-+nx x n存在正实数根).1,0(∈n x当x>0时,0)(1>+='-n nx x f n n ,可见)(x f n 在),0[+∞上单调增加, 故方程01=-+nx x n存在惟一正实数根.n x由01=-+nx x n与0>n x 知n n x x nn n 110<-=<,故当1>α时,αα)1(0n x n <<. 而正项级数∑∞=11n n α收敛,所以当1>α时,级数∑∞=1n n x α收敛.【评注】 本题综合考查了介值定理和无穷级数的敛散性,题型设计比较新颖,但难度并不大,只要基本概念清楚,应该可以轻松求证.(19)(本题满分12分)设z=z(x,y)是由0182106222=+--+-z yz y xy x 确定的函数,求),(y x z z =的极值点和极值. 【分析】 可能极值点是两个一阶偏导数为零的点,先求出一阶偏导,再令其为零确定极值点即可,然后用二阶偏导确定是极大值还是极小值,并求出相应的极值.【详解】 因为 0182106222=+--+-z yz y xy x ,所以 02262=∂∂-∂∂--xz z x z yy x , 0222206=∂∂-∂∂--+-yzz y z yz y x . 令 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂0,0yz xz得⎩⎨⎧=-+-=-,0103,03z y x y x 故 ⎩⎨⎧==.,3y z y x将上式代入0182106222=+--+-z yz y xy x ,可得⎪⎩⎪⎨⎧===3,3,9z y x 或 ⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=.3,3,9z y x 由于 02)(22222222=∂∂-∂∂-∂∂-xzz x z x z y ,,02222622=∂∂∂-∂∂⋅∂∂-∂∂∂-∂∂--yx z z x z y z y x z y x z02)(22222022222=∂∂-∂∂-∂∂-∂∂-∂∂-yzz y z y z y y z y z ,所以 61)3,3,9(22=∂∂=x zA ,21)3,3,9(2-=∂∂∂=y x zB ,35)3,3,9(22=∂∂=yzC , 故03612>=-B AC ,又061>=A ,从而点(9,3)是z(x,y)的极小值点,极小值为z(9,3)=3. 类似地,由61)3,3,9(22-=∂∂=---x zA ,21)3,3,9(2=∂∂∂=---y x zB ,35)3,3,9(22-=∂∂=---yzC ,可知03612>=-B AC ,又061<-=A ,从而点(-9, -3)是z(x,y)的极大值点,极大值为 z(-9, -3)= -3.【评注】 本题讨论由方程所确定的隐函数求极值问题,关键是求可能极值点时应注意x,y,z 满足原方程.(20)(本题满分9分) 设有齐次线性方程组)2(,0)(,02)2(2,0)1(212121≥⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++++=++++=++++n x a n nx nx x x a x x x x a n n n试问a 取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.【分析】 本题是方程的个数与未知量的个数相同的齐次线性方程组,可考虑对系数矩阵直接用初等行变换化为阶梯形,再讨论其秩是否小于n ,进而判断是否有非零解;或直接计算系数矩阵的行列式,根据题设行列式的值必为零,由此对参数a 的可能取值进行讨论即可.【详解1】 对方程组的系数矩阵A 作初等行变换,有.00002111122221111B a na a a a a n n n n a a A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++= 当a=0时, r(A)=1<n ,故方程组有非零解,其同解方程组为 ,021=+++n x x x 由此得基础解系为,)0,,0,1,1(1T -=η ,)0,,1,0,1(2T -=η,)1,,0,0,1(,1T n -=-η于是方程组的通解为,1111--++=n n k k x ηη 其中11,,-n k k 为任意常数.当0≠a 时,对矩阵B 作初等行变换,有.10000120002)1(10000121111⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--++→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+→ n n n a n a B 可知2)1(+-=n n a 时,n n A r <-=1)(,故方程组也有非零解,其同解方程组为 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=+-=+-,0,03,0213121n x nx x x x x由此得基础解系为Tn ),,2,1( =η, 于是方程组的通解为ηk x =,其中k 为任意常数.【详解2】 方程组的系数行列式为1)2)1((22221111-++=+++=n a n n a an nnna aA. 当0=A ,即a=0或2)1(+-=n n a 时,方程组有非零解. 当a=0时,对系数矩阵A 作初等行变换,有⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=000000000111122221111 n n n n A , 故方程组的同解方程组为 ,021=+++n x x x 由此得基础解系为,)0,,0,1,1(1T -=η ,)0,,1,0,1(2T -=η,)1,,0,0,1(,1T n -=-η于是方程组的通解为,1111--++=n n k k x ηη 其中11,,-n k k 为任意常数.当2)1(+-=n n a 时,对系数矩阵A 作初等行变换,有 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++=a na a a a a n n n n a a A00002111122221111 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+→1000012000010000121111 n n a , 故方程组的同解方程组为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=+-=+-,0,03,0213121n x nx x x x x由此得基础解系为Tn ),,2,1( =η, 于是方程组的通解为ηk x =,其中k 为任意常数.【评注】 矩阵A 的行列式A 也可这样计算:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++=a n n n n a a A 22221111=aE +⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡n n n n 22221111,矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡n n n n 22221111的特征值为2)1(,0,,0+n n ,从而A 的特征值为a,a,2)1(,++n n a , 故行列式.)2)1((1-++=n a n n a A(21)(本题满分9分)设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=51341321a A 的特征方程有一个二重根,求a 的值,并讨论A 是否可相似对角化. 【分析】 先求出A 的特征值,再根据其二重根是否有两个线性无关的特征向量,确定A 是否可相似对角化即可.【详解】 A 的特征多项式为513410)2(251341321-------=------=-λλλλλλλλaa A E=).3188)(2(51341011)2(2a a++--=------λλλλλλ当2=λ是特征方程的二重根,则有,03181622=++-a 解得a= -2.当a= -2时,A 的特征值为2,2,6, 矩阵2E-A=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----321321321的秩为1,故2=λ对应的线性无关的特征向量有两个,从而A 可相似对角化.若2=λ不是特征方程的二重根,则a 31882++-λλ为完全平方,从而18+3a=16,解得 .32-=a当32-=a 时,A 的特征值为2,4,4,矩阵4E-A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---1321301323秩为2,故4=λ对应的线性无关的特征向量只有一个,从而A 不可相似对角化.【评注】 n 阶矩阵A 可对角化的充要条件是:对于A 的任意i k 重特征根i λ,恒有.)(i i k A E r n =--λ 而单根一定只有一个线性无关的特征向量.(22)(本题满分9分)设A,B 为随机事件,且21)(,31)(,41)(===B A P A B P A P ,令 ;,,0,1不发生发生A A X ⎩⎨⎧= .,,0,1不发生发生B B Y ⎩⎨⎧=求:(I )二维随机变量(X,Y)的概率分布; (II )X 和Y 的相关系数.XY ρ【分析】 先确定(X,Y)的可能取值,再求在每一个可能取值点上的概率,而这可利用随机事件的运算性质得到,即得二维随机变量(X,Y)的概率分布;利用联合概率分布可求出边缘概率分布,进而可计算出相关系数.【详解】 (I ) 由于121)()()(==A B P A P AB P ,,61)()()(==B A P AB P B P所以, 121)(}1,1{====AB P Y X P , 61)()()(}0,1{=-====AB P A P B A P Y X P , ,121)()()(}1,0{=-====AB P B P B A P Y X P)(1)(}0,0{B A P B A P Y X P +-=====32)()()(1=+--AB P B P A P (或32121611211}0,0{=---===Y X P ), 故(X,Y)的概率分布为 YX 0 10 32121 1 61121 (II) X, Y 的概率分布分别为X 0 1 Y 0 1P 43 41 P 65 61 则61,41==EY EX ,163=DX ,DY=365, E(XY)=121,故 241)(),(=⋅-=EY EX XY E Y X Cov ,从而.1515),(=⋅=DYDX Y X Cov XY ρ 【评注】 本题尽管难度不大,但考察的知识点很多,综合性较强.通过随机事件定义随机变量或通过随机变量定义随机事件,可以比较好地将概率论的知识前后连贯起来,这种命题方式值得注意.(23)(本题满分9分) 设总体X 的分布函数为,1,1,0,11),(≤>⎪⎩⎪⎨⎧-=x x xx F ββ 其中未知参数n X X X ,,,,121 >β为来自总体X 的简单随机样本,求:(I ) β的矩估计量;(II ) β的最大似然估计量.【分析】 先由分布函数求出概率密度,再根据求矩估计量和最大似然估计量的标准方法进行讨论即可.【详解】 X 的概率密度为.1,1,0,),(1≤>⎪⎩⎪⎨⎧=+x x x x f βββ (I ) 由于1);(11-=⋅==⎰⎰+∞++∞∞-βββββdx x x dx x xf EX , 令X =-1ββ,解得 1-=X X β,所以参数β的矩估计量为 .1ˆ-=X X β (II )似然函数为⎪⎩⎪⎨⎧=>==+=∏其他,0),,,2,1(1,)();()(1211n i x x x x x f L i n nni i ββββ 当),,2,1(1n i x i =>时,0)(>βL ,取对数得∑=+-=ni i x n L 1ln )1(ln )(ln βββ,两边对β求导,得∑=-=n i i x n d L d 1ln )(ln βββ, 令0)(ln =ββd L d ,可得 ∑==n i ixn 1ln β, 故β的最大似然估计量为.ln ˆ1∑==n i iXnβ 【评注】 本题是基础题型,难度不大,但计算量比较大,实际做题时应特别注意计算的准确性.。
2004年考研数学(一)试题及答案解析
2004年数学一试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)曲线y=lnx 上与直线1=+y x 垂直的切线方程为 1-=x y .【分析】 本题为基础题型,相当于已知切线的斜率为1,由曲线y=lnx 的导数为1可确定切点的坐标。
【详解】 由11)(ln =='='xx y ,得x=1, 可见切点为)0,1(,于是所求的切线方程为 )1(10-⋅=-x y , 即 1-=x y .【评注】 本题也可先设切点为)ln ,(00x x ,曲线y=lnx 过此切点的导数为11=='=x y x x ,得10=x ,由此可知所求切线方程为)1(10-⋅=-x y , 即 1-=x y .本题比较简单,类似例题在一般教科书上均可找到. (2)已知xxxee f -=')(,且f(1)=0, 则f(x)=2)(ln 21x . 【分析】 先求出)(x f '的表达式,再积分即可。
【详解】 令t e x=,则t x ln =,于是有t t t f ln )(=', 即 .ln )(x xx f =' 积分得 C x dx x x x f +==⎰2)(ln 21ln )(. 利用初始条件f(1)=0, 得C=0,故所求函数为f(x)= 2)(ln 21x . 【评注】 本题属基础题型,已知导函数求原函数一般用不定积分。
完全类似的例题见《数学复习指南》P89第8题, P90第11题.(3)设L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,则曲线积分⎰-Lydx xdy 2的值为π23 . 【分析】 利用极坐标将曲线用参数方程表示,相应曲线积分可化为定积分。
【详解】 正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,可表示为.20:,sin 2,cos 2πθθθ→⎩⎨⎧==y x于是θθθθθπd ydx xdy L]sin 2sin 22cos 2cos 2[220⋅+⋅=-⎰⎰=.23sin 2202πθθππ=+⎰d 【评注】 本题也可添加直线段,使之成为封闭曲线,然后用格林公式计算,而在添加的线段上用参数法化为定积分计算即可.完全类似例题见《数学题型集粹与练习题集》P143例10.11,《考研数学大串讲》P122例5、例7 .(4)欧拉方程)0(024222>=++x y dx dyx dx y d x 的通解为 221x c x c y +=.【分析】 欧拉方程的求解有固定方法,作变量代换te x =化为常系数线性齐次微分方程即可。
2004考研数一真题及答案解析
令 Y
1 n
n i 1
Xi
,
则
(A)
Cov(
X1,
Y
)
2 n
(B) Cov( X1,Y ) 2
(C)
D( X 1
Y)
n
n
2
2
(D)
D( X 1
Y)
n 1 n
2
三、解答题(本题共 9 小题,满分 94 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算
步骤)
(15)(本题满分 12 分)
设
e
a
b
e2
,证明
(2)已知 f (e x ) xex ,且 f(1)=0, 则 f(x)= 1 (ln x)2 . 2
【分析】 先求出 f (x) 的表达式,再积分即可。
【详解】 令 e x t ,则 x ln t ,于是有
f (t) ln t , 即 f (x) ln x .
t
x
积分得 f (x) ln xdx 1 (ln x)2 C . 利用初始条件 f(1)=0, 得 C=0,故所求函数为 f(x)= 1 (ln x)2 .
【详解】
x2
lim x0
lim x0
tan tdt
0
x cos t 2dt
lim
x0
tan x 2x cos x 2
0 ,可排除(C),(D)选项,
0
又
lim lim
x0
x0
x sin t 3dt
0 x2
tan tdt
lim
x0
3
sin x 2
1
2x
2x tan x
0
= 1 lim 4 x0
0 0 1
考研数学一(一元函数微分学)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)
考研数学一(一元函数微分学)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(1998年)函数f(x)=(x2一x一2)|x3一x|不可导点的个数是( )A.3B.2C.1D.0正确答案:B解析:方法一:当函数中出现绝对值号时,就有可能出现不可导的“端点”,因为这时的函数是分段函数。
f(x)=(x2一x一2)|x||x2一1|,当x≠0,±1时f(x)可导,因而只需在x=0,±1处考虑f(x)是否可导。
在这些点我们分别考虑其左、右导数。
由即f(x)在x=一1处可导。
又所以f(x)在x=0处不可导。
类似,函数f(x)在x=1处亦不可导。
因此f(x)只有两个不可导点,故应选B。
方法二:利用下列结论进行判断:设函数f(x)=|x一a|φ(x),其中φ(x)在x=a 处连续,则f(x)在x=a处可导的充要条件是φ(a)=0。
先证明该结论:由导数的定义可知:其中可见,f′(a)存在的充要条件是φ(a)=一φ(a),也即φ(a)=0。
再利用上述结论来判断本题中的函数有哪些不可导点:首先,绝对值函数分段点只可能在使得绝对值为零的点,也就是说f(x)=(x2一x一2)|x3一x|只有可能在使得|x3一x|=0的点处不可导,也即x=一1,x=0以及x=1。
接下来再依次对这三个点检验上述结论:对x=一1,将f(x)写成f(x)=(x2一x一2)|x2一x||x+1|,由于(x2一x-2)|x2一x|在x=一1处为零,可知f(x)在x=一1处可导。
对x=0,将f(x)写成f(x)=(x2一x一2)|x2一1||x|,由于(x2一x 一2)|x2一1|在x=0处不为零,可知f(x)在x=0处不可导。
对x=1,将f(x)写成f(x)=(x2一x一2)|x2+x||x+1|,由于(x2一x一2)|x2+x|在x=1处不为零,可知f(x)在x=1处不可导。
考研数学一(常微分方程)历年真题试卷汇编4(题后含答案及解析)
考研数学一(常微分方程)历年真题试卷汇编4(题后含答案及解析) 题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.[2004年] 微分方程y’’+y=x2+1+sinx的特解形式可设为( ).A.y*=ax2+bx+c+x(Asinx+Bcosx)B.y*=x(ax2+bx+c+Asinx+Bcosx)C.y*=ax2+bx+c+AsinxD.y*=ax2+bx+c+Acosx正确答案:A解析:对应齐次方程y’’+y=0的特征方程为λ2+1=0,特征根为λ=±i.对y’’+y=x2+1=e0x(x2+1)而言,因0不是其特征根,从而其特解形式可设为y1*=ax2+bx+c.对y’’+y=sinx=e0x(0·cosx+1·sinx)(λ=0,w=1),因λ+iw=0+i·1=i 为特征根,从而其特解形式可设为y2*=x(Asinx+Bcosx),从而知,y’’+y=x2+1+sinx 的特解形式为y*=ax2+bx+c+x(Asinx+Bcosx).仅A入选.知识模块:常微分方程2.[2008年] 在下列微分方程中以y=C1ex+C2cos2x+C3sin2x (C1,C2,C3为任意常数)为通解的是( ).A.y’’’+y’’一4y’一4y=0B.y’’’+y’’+4y’+4y=0C.y’’’一y’’一4y’+4y=0D.y’’’-y’’+4y’-4y=0正确答案:D解析:由所给通解可知,其特征根为λ1=1,λ2,3=0+2i,故其特征方程为(λ一1)(λ一2i)(λ+2i)=(λ一1)(λ2+4)=λ3一λ2+4λ一4=0,故所求的微分方程为y’’’一y’’+4y’-4y=0.仅D入选.知识模块:常微分方程3.[2015年] 设是二阶常系数非齐次线性微分方程y’’+ay’+by=cex的一个特解,则( ).A.a=一3,b=2,c=一1B.a=3,b=2,c=一1C.a=一3,b=2,c=1D.a=3,b=2,c=1正确答案:A解析:因为方程y’’+ay’+by=cex的特解,故为原方程对应的齐次方程的解,因而2,1为特征方程λ2+aλ+b=0的特征根,故a=一(2+1)=一3,b=1×2=2.再由所给原方程的特解易看出xex也为原方程的一个特解,将其代入原方程得c=一1.知识模块:常微分方程4.[2016年] 若y=(1+x2)2一,y=(1+x2)2+再是微分方程y’+p(x)y=q(x)的两个解,则q(x)=( ).A.3x(1+x2)B.一3x(1+x2)C.D.正确答案:A解析:利用解的结构和性质,令y1*=(1+x2)2一,y2*=(1+x2)2+,为微分方程y’+p(x)y=q(x)的两个特解.可得到y1*—y2*为y’+p(x)y=0的解(因a=1,b=一1,a+b=0),而将其代入(y1*-y2*)’+p(x)(y1*-y2*)=0,得到又为y’+p(x)y=q(x)的解(因,a+b=1).易求得将其代入方程y’+p(x)y=q(x)得到即4x(1+x2)+(1+x2)2=q(x)故q(x)=4x(1+x2)一(1+x2)2=4x(1+x2)-x(1+x2)=3x(1+x2).仅A入选.知识模块:常微分方程填空题5.[2006年] 微分方程y’=y(1一x)/x的通解是______.正确答案:y=Cxe-x (C为任意常数)解析:直接利用分离变量法求解.由原方程易得到即两边积分,得到ln|y|=ln|x|—x+C1,即=C1一x.故=eC1-x=e-xeC1,所以|y|=eC1|x|e-x,去掉绝对值符号,改写eC1为C,并认为C可取正值或负值,得到y=Cxe-x.由于y=0也是原方程的解.上式中的C也可为0,于是得通解为y=Cxe-x (C为任意常数).知识模块:常微分方程6.[2008年] 微分方程xy’+y=0满足条件y(1)=1的解为______.正确答案:y=1/x解析:由初始条件y(1)=1知,只需考虑xy’+y=0在(0,+∞)内的非负解即可.由dy/(-y)=dx/x得到ln|y|=ln|x|+C1,即|x||y|=eC1,即y=C/x(C=eC1).又因y(1)=1,故C=1,所以y=1/x.知识模块:常微分方程7.[2014年] 微分方程xy’+y(lnx—lny)=0满足条件y(1)=e3的解为y=______.正确答案:y=xe2x+1(x>0)解析:在所给微分方程的两边除以x可得①令,则y=xu,y’=xu’+u,代入式①得到xu’+u=ulnu,即分离变量得即两边积分得到ln|lnu一1|=lnx+lnc,即lnu-1=cx,故则其通解为y=xecx+1.将y(1)=e3代入上式可得c=2,即得其特解为y=xe2x+1(x>0).知识模块:常微分方程8.[2011年] 微分方程y’+y=e-xcosx满足条件y(0)=0的解为y=______.正确答案:y=e-xsinx解析:注意到y’+y=y’+(x)’y=e-xcosx,在其两边乘上ex得到y’ex+exx’y=exe-xcosx=cosx,即(yex)’=cosx.两边积分得到yex=∫cosxdx+C=sinx+C,即y=e-xsinx+Ce-x.由y(0)=0,得到C=0,故所求特解为y=e-xsinx.知识模块:常微分方程9.[2005年] 微分方程xy’+2y=xlnx满足y(1)=一1/9的特解为______.正确答案:y=(x/3)(lnx一1/3)解析:用凑导数法求之.为此在原方程两边乘以x得到x2y’+2xy=x2lnx,即(x2y)’=x2lnx.两边积分得到x2y=∫x2lnxdx=代入初始条件y(1)=一1/9,可得C=0,于是所求的特解为y=(xlnx)/3一x/9=(x/3)(lnx一1/3).知识模块:常微分方程10.[2013年] 已知y1=e3x—xe2x,y2=ex一xe2x,y3=一xe2x是某二阶常系数非齐次线性微分方程的3个解,则该方程的通解为y=______.正确答案:y= c1e3x+c2ex-xe2x,其中c1,c2均为任意常数解析:先由给出的3个解找出对应的齐次线性微分方程的两个线性无关的解.事实上,利用线性微分方程解的性质知,y1一y3=e3x,y2一y3=ex是对应的齐次线性微分方程的两个线性无关的解.因而该齐次微分方程的通解为Y=c1e3x+c2ex.又y3*=一xe2x显然为该非齐次线性微分方程的特解,则由常系数微分方程解的结构知,所求的通解为y=Y+y*=c1e3x+c2ex-xe2x,其中c1,c2均为任意常数.知识模块:常微分方程11.[2002年] 微分方程yy’’+y’2=0满足初始条件y|x=0=1,y’|x=0=1/2的特解是______.正确答案:解析:将y’=p,代入原方程,得到.因而p=0(因不满足初始条件,舍去),.积分后得到,将初始条件代入得到C1=.再对即2ydy=dx积分,得到y2=x+C2,代入初始条件得C2=1,从而y2=x+1,再由y|x=0=1>0,得微分方程的特解. 知识模块:常微分方程12.[2007年] 二阶常系数非齐次线性微分方程y’’-4y’+3y=2e2x的通解为______.正确答案:y= C1ex+C2e2x-2e2x解析:其特征方程为λ2一4λ+3=0,其特征根为λ1=1,λ2=3.对应齐次微分方程y’’一4y’+3y=0的通解为y=C1e*+C2e3x.又设非齐次微分方程y’’-4y’+3y=2e2x的特解为y*=Ae2x,将其代入该非齐次方程得到A=一2,故所求通解为y=Y+y*=C1ex+C2e2x-2e2x.知识模块:常微分方程13.[2012年] 若函数f(x)满足方程f’’(x)+f’(x)-2f(x)=0及f’’(x)+f(x)=2ex,则f(x)=______.正确答案:f(x)=ex解析:方程f’’(x)+f’(x)一2f(x)=0的特征方程为r2+r=2一(r+2)(r一1)=0,其特征根为r1=一2,r2=1.于是齐次方程f’’(x)+f’(x)一2f(x)=0的通解为f(x)=C1ex+C2e-2x,则f’(x)=C1ex-2C2e-2x,f’’(x)=C1ex+4C2e-2x.代入非齐次方程f’’(x)+f(x)=2ex,得到C1ex+4C2e-2x+C1ex+C2e-2x=2C1ex+5C2e-2x=2ex,故C1=1,C2=0,于是所求f(x)=ex.知识模块:常微分方程14.[2017年] 微分方程y’’+2y’+3y=0的通解为y=______.正确答案:y=e-x解析:特征方程为r2+2r+3=0,特征值为λ1,2=,其通解为y=e-x 知识模块:常微分方程15.微分方程xy’’+3y’=0的通解为______.正确答案:y=C1+C2/x2解析:y=C1+C2/x2在所给方程两边乘以x得欧拉方程x2y’’+3xy’=0(a=1,b=3,c=0).可知,令x=et,可化为常系数线性微分方程,其特征方程为r2+2r=r(r+2)=0,其通解为y=C1e0t+C2e-2t=C1+C2e-2t=C1+C2/x2.知识模块:常微分方程16.[2004年] 欧拉方程(x>0)的通解是______.正确答案:y=C1/x+C2/x2,其中C1,C2为任意常数解析:作变量代换x=et,其中a=1,b=4,c=2,则此为二阶常系数的线性齐次微分方程.其特征方程为r2+3r+2=(r+2)(r+1)=0,其特征根为r1=一1,r2=一2,故其通解为y=C1e-t+C2e-2t.代入原变量x,得到原方程的通解为y=C1/x+C2/x2,其中C1,C2为任意常数.知识模块:常微分方程17.[2009年] 若二阶常系数线性齐次微分方程y’’+ay’+by=0的通解为y=(C1+C2x)ex,则非齐次方程y’+ay’+by=x满足条件y(0)=2,y’(0)=0的解为______.正确答案:y=一xex+x+2解析:由所给通解知,二阶常系数线性齐次微分方程y’’+ay’+by=0的特征根是r1=r2=1.因而特征方程为(r一1)2=r2一2r+1=0.故二阶常系数线性齐次微分方程为y’’一2y’+y=0,故a=一2,b=1.因而非齐次方程为y’’-2y’+y=x.下面求非齐次方程y’’-2y’+y=x ①的特解.由题设条件知,其特解形式为y*=Ax+ B.代入方程①,得到(y*)’’=0,(y*)’=A,于是有一2A+Ax+B=x,即(A 一1)x一2A+B=0,所以A一1=0,B一2A=0,从而A=1,B=2,故一特解为y*=x+2.非齐次方程的通解为y=(C1+C2x)ex+x+2.②将y(0)=2,y’(0)=2,代入方程②得C1=0,C2=一1,满足初始条件的解为y=一xex+x+2.知识模块:常微分方程解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
2004考研数一真题及解析
2004年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上) (1)曲线ln y x =上与直线1=+y x 垂直的切线方程为__________ . (2)已知(e )e x x f x -'=,且(1)0f =,则()f x =__________ .(3)设L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,则曲线积分⎰-L ydx xdy 2的值为__________.(4)欧拉方程)0(024222>=++x y dx dyx dxy d x 的通解为__________ . (5)设矩阵210120001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,矩阵B 满足**2=+ABA BA E ,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则B =__________ .(6)设随机变量X 服从参数为λ的指数分布,则}{DX X P >= __________ .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)把+→0x 时的无穷小量dt t dt t dt t xx x⎰⎰⎰===03002sin ,tan ,cos 2γβα,使排在后面的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是(A)γβα,, (B)βγα,, (C)γαβ,, (D)αγβ,, (8)设函数()f x 连续,且,0)0(>'f 则存在0>δ,使得(A)()f x 在(0,)δ内单调增加 (B)()f x 在)0,(δ-内单调减少 (C)对任意的),0(δ∈x 有()(0)f x f > (D)对任意的)0,(δ-∈x 有()(0)f x f >(9)设∑∞=1n n a 为正项级数,下列结论中正确的是(A)若n n na ∞→lim =0,则级数∑∞=1n n a 收敛(B)若存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim ,则级数∑∞=1n n a 发散(C)若级数∑∞=1n n a 收敛,则0lim 2=∞→n n a n (D)若级数∑∞=1n n a 发散, 则存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim(10)设()f x 为连续函数,⎰⎰=t ty dx x f dy t F 1)()(,则)2(F '等于 (A)2(2)f (B)(2)f (C)(2)f - (D) 0(11)设A 是3阶方阵,将A 的第1列与第2列交换得B ,再把B 的第2列加到第3列得C ,则满足=AQ C 的可逆矩阵Q 为(A)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010(B)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010 (C)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010(D)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110 (12)设,A B 为满足=AB O 的任意两个非零矩阵,则必有 (A)A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (B)A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关 (C)A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (D)A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关(13)设随机变量X 服从正态分布(0,1),N 对给定的)10(<<αα,数αu 满足αα=>}{u X P ,若α=<}{x X P ,则x 等于(A)2αu (B)21α-u(C)21α-u (D) α-1u(14)设随机变量)1(,,,21>n X X X n Λ独立同分布,且其方差为.02>σ 令∑==ni i X n Y 11,则(A)21Cov(,)X Y nσ= (B)21Cov(,)X Y σ=(C)212)(σnn Y X D +=+ (D)211)(σnn Y X D +=-三、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)(15)(本题满分12分) 设2e e a b <<<,证明2224ln ln ()e b a b a ->-.(16)(本题满分11分)某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下.现有一质量为9000kg的飞机,着陆时的水平速度为700km/h 经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为).k问从着陆点=10⨯0.66算起,飞机滑行的最长距离是多少?(注:kg表示千克,km/h表示千米/小时)(17)(本题满分12分)计算曲面积分,)1(322233dxdy z dzdx y dydz x I ⎰⎰∑-++=其中∑是曲面)0(122≥--=z y x z 的上侧.(18)(本题满分11分)设有方程10nx nx+-=,其中n为正整数.证明此方程存在惟一正实根n x,并证明当1α>时,级数1nn xα∞=∑收敛.(19)(本题满分12分)设(,)z z x y =是由2226102180x xy y yz z -+--+=确定的函数,求(,)z z x y =的极值点和极值.(20)(本题满分9分)设有齐次线性方程组121212(1)0,2(2)20,(2),()0,nnna x x xx a x xnnx nx n a x++++=⎧⎪++++=⎪≥⎨⎪⎪++++=⎩LLL L L L L LL试问a取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.(21)(本题满分9分)设矩阵12314315a-⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎣⎦A的特征方程有一个二重根,求a的值,并讨论A是否可相似对角化.(22)(本题满分9分)设,A B 为随机事件,且111(),(|),(|)432P A P B A P A B ===,令;,,0,1不发生发生A A X ⎩⎨⎧= .,,0,1不发生发生B B Y ⎩⎨⎧= 求:(1)二维随机变量(,)X Y 的概率分布. (2)X 和Y 的相关系数.XY ρ(23)(本题满分9分) 设总体X 的分布函数为,1,1,0,11),(≤>⎪⎩⎪⎨⎧-=x x x x F ββ其中未知参数n X X X ,,,,121Λ>β为来自总体X 的简单随机样本,求:(1)β的矩估计量. (2)β的最大似然估计量2004年数学一试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)曲线y=lnx 上与直线1=+y x 垂直的切线方程为 1-=x y .【分析】 本题为基础题型,相当于已知切线的斜率为1,由曲线y=lnx 的导数为1可确定切点的坐标。
2004考研数一真题答案及详细解析
一、填空题(1)【答案】 y =x −1【详解】方法 1:因为直线 x +y =1的斜率k 1 − =1,所以与其垂直的直线的斜率k 2 满足121k k =-,所以21k -=-,即21k =,曲线l n y x =上与直线1=+y x 垂直的切线方程的斜率为1,即11)(ln =='='xx y ,得1x =,把1x =代入l n y x =,得切点坐标为)0,1(,根据点斜式公式得所求切线方程为:)1(10-⋅=-x y ,即1-=x y 方法2:本题也可先设切点为)l n ,(00x x ,曲线l n y x =过此切点的导数为11=='=x y x x ,得10=x ,所以切点为()00(,ln )1,0x x =,由此可知所求切线方程为)1(10-⋅=-x y ,即1-=x y .(2)【答案】2)(ln 21x 【详解】先求出)(x f '的表达式,再积分即可.方法1:令t e x=,则t x l n =,1xet -=,于是有t t t f ln )(=',即.ln )(xx x f ='两边积分得2ln 1()ln ln (ln )2xf x dx xd x x C x ===+⎰⎰.利用初始条件(1)0f =,代入上式:21(1)(ln1)02f C C =+==,即0C =,故所求函数为()f x =2)(ln 21x .方法2:由l n xx e =,所以xx x ee f -=')(l n ln xx xx e e ee-=⋅=,所以.ln )(x x x f ='下同.(3)【答案】23【详解】利用极坐标将曲线用参数方程表示,相应曲线积分可化为定积分.2004 年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题解析L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,用参数式可表示为.20:,s in 2,cos 2πθθθ→⎩⎨⎧==y x 于是2Lx dy ydx -=⎰202cos 2sin 22sin 2cos d d πθθθθ⎡⎤-⎣⎦⎰20[2cos 2cos 22sin 2sin ]d πθθθθθ=⋅+⋅⎰()22222220[2cos 4sin ][2cos sin 2sin ]d d ππθθθθθθθ=+=++⎰⎰222220[22sin ]22sin d d d πππθθθθθ=+=+⎰⎰⎰()220021cos 2d ππθθθ=+-⎰222000131cos 22sin 2222d πππππθθθθ=+-=-⎰()3133sin sin 002222ππππ=--=-=(4)【答案】221x c x c y +=【详解】欧拉方程的求解有固定方法,作变量代换te x =化为常系数线性齐次微分方程即可.令te x =,有1ln ,dt t x dx x ==,则1dy dy dt dy dx dt dx x dt=⋅=,221d y d dy dx dx x dt ⎛⎫= ⎪⎝⎭()211dy d dy d uv vdu udv x dt x dx dt ⎛⎫=+ -+ ⎪⎝⎭211dy d dy dt x dt x dt dt dx ⎛⎫=-+⋅⎪⎝⎭2222222111dy d y d y dy x dt x dt x dt dt ⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭代入原方程:222211420d y dy dyx x y x dt dt x dt⎛⎫⋅-+⋅+= ⎪⎝⎭,整理得02322=++y dt dy dt y d ,此式为二阶齐次线性微分方程,对应的特征方程为2320r r ++=,所以特征根为:121,2r r =- =- ,12r r ≠ ,所以02322=++y dt dydty d 的通解为1221212r t r t t ty c e c e c e c e --=+=+又因为te x =,所以2211,tt ee x x --= =,代入上式得212122.t t c cy c e c e x x--=+=+(5)【答案】91【详解】方法1:已知等式两边同时右乘A ,得**2ABA A BA A A =+,由伴随矩阵的运算规律:**A A AA A E ==,有2A B A B A A =+,而210120001A =3321(1)12+=-2211=⨯-⨯3=,于是有A B A B +=63,移项、合并有A B E A =-)63(,再两边取行列式,由方阵乘积的行列式的性质:矩阵乘积的行列式等于矩阵行列式的积,有(36)363A E B A E B A -=-==,而36A E -21010031206010001001⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦630600030360060300003006003⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦3303(1)(3)(3)3330+=--=-⨯⨯27=,故所求行列式为B 33627A A E ==-19=方法2:由题设条件**2ABA BA E =+,得**2ABA BA -=*(2)A E BA E-=由方阵乘积行的列式的性质:矩阵乘积的行列式等于矩阵行列式的积,故两边取行列式,有**(2)21A E BA A EB A E -=-==其中210120001A =3321(1)12+=-2211=⨯-⨯3=;由伴随矩阵行列式的公式:若A 是n 阶矩阵,则1n A A-*=.所以,312A A A -*===9;又0102100001A E -=1210(1)01+=-=1.故1192B A E A*==-.(6)【答案】e1【详解】本题应记住常见指数分布等的期望与方差的数字特征,而不应在考试时再去推算.指数分布的概率密度为,0()00x e x f x x λλ-⎧>⎪=⎨≤⎪⎩若若,其方差21λ=DX .于是,由一维概率计算公式,{}()bX aP a X b f x dx ≤≤=⎰,有}{D X X P >=dx e X P x ⎰+∞-=>λλλλ1}1{=11xe eλλ+∞--=二、选择题(7)【答案】(B)【详解】方法1:202200tan tan 2lim limlim 0cos cos x xx x x tdt x xxt dtβα+++→→→⋅= =⎰⎰洛必达,则β是α的高阶无穷小,根据题设,排在后面的是前一个的高阶无穷小,所以可排除(C),(D)选项,又23230001sin sin 2lim lim lim 2tan tan xx x x x x t dtx x xtdtγβ+++→→→⋅= ⎰⎰洛必达201lim4x x x +→=∞等价无穷小替换,可见γ是比β低阶的无穷小量,故应选(B).方法2:用kx (当0x →时)去比较.221000cos cos limlimlim ,xkkk x x x t dt x xxkxα+++-→→→=⎰洛欲使上式极限存在但不为0,应取1k =,有220lim cos cos lim lim 1lim x x x x t txxxα++++→→→→===,所以(当+→0x 时)α与x 同阶.211300000tan tan 222lim limlim lim lim xk k k k k x x x x x tdtx x x x x x kx kx kx β+++++---→→→→→⋅⋅===⎰洛欲使上式极限存在但不为0,应取3k =,有3320002tan 2tan 2lim lim lim 333x x x x x x x x β+++-→→→===,所以(当+→0x 时)β与3x 同阶.31313222211100000sin sin lim lim lim lim lim ,222xk kk k k x x x x x t dtx x x x xx x kx kx kx γ+++++-----→→→→→⋅⋅===⎰洛欲使上式极限存在但不为0,应取2k =,有221001lim lim 224x x xx x γ++-→→==⋅,所以(当+→0x 时)γ与2x 同阶.因此,后面一个是前面一个的高阶小的次序是,,αγβ,选(B).(8)【答案】(C)【详解】函数()f x 只在一点的导数大于零,一般不能推导出单调性,因此可排除(A),(B).由导数的定义,知0)0()(lim)0(0>-='→xf x f f x 根据极限的保号性,知存在0>δ,当),0()0,(δδ -∈x 时,有0)0()(>-xf x f .即当)0,(δ-∈x 时,0x <,有()(0)f x f <;而当),0(δ∈x 时,0x >有()(0)f x f >.(9)【答案】(B)【详解】对于敛散性的判定问题,若不便直接推证,往往可通过反例排除找到正确选项.方法1:排除法.取()()11ln 1n a n n =++,则n n na ∞→lim =0,又()()1111ln 11pn p n n p ∞= >⎧⎨++ ≤⎩∑收敛,当发散,当,所以()()1111ln 1n n n a n n ∞∞===++∑∑发散,排除A ,D ;又取n n a n 1=,因为p 级数1111p n p n p ∞= >⎧⎨ ≤⎩∑收敛,当发散,当,则级数111n n n a n n ∞∞===∑∑收敛,但221lim lim lim n n n n n a n n n n→∞→∞→∞=⋅==∞,排除(C),故应选(B).方法2:证明(B)正确.l im 0n n na λ→∞=≠,即l im 1nn a nλ→∞=.因为11n n∞=∑发散,由比较判别法的极限形式知,1nn a∞=∑也发散,故应选(B)..(10)【答案】(B)【详解】在应用变限的积分对变量x 求导时,应注意被积函数中不能含有变量x :⎰'-'=')()()()]([)()]([])([x b x a x a x a f x b x b f dt t f 否则,应先通过恒等变形、变量代换和交换积分次序等将被积函数中的变量x 换到积分号外或积分线上.方法1:交换积分次序,使得只有外面这道积分限中才有t ,其他地方不出现t由⎰⎰=t tydx x f dy t F 1)()(知:1y x ty t <<⎧⎨<<⎩,交换积分次序11x t y x <<⎧⎨<<⎩,得⎰⎰=t tydx x f dy t F 1)()(=⎰⎰⎰-=t x tdxx x f dx dy x f 111)1)((])([于是,)1)(()(-='t t f t F ,从而有)2()2(f F =',故应选(B).方法2:设()()x f x 'Φ=,于是1()()t t yF t dy f x dx =⎰⎰11()()t t t tyydy x dx dy d x '=Φ=Φ⎰⎰⎰⎰1[()()]t t y dy =Φ-Φ⎰1()(1)()tt t y dy=Φ--Φ⎰所以()()(1)()()()(1),F t t t t t f t t ''=Φ-+Φ-Φ=-所以(2)(2)F f '=,选(B).(11)【答案】(D)【详解】由题设,将A 的第1列与第2列交换,即12010100001AE A B ⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦,将B 的第2列加到第3列,即100010100011011100011100.001001001001B A A AQ ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦故011100001Q ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,应选(D).(12)【答案】(A)【详解】方法1:由矩阵秩的重要公式:若A 为n m ⨯矩阵,B 为n p ⨯矩阵,如果0A B =,则()()r A r B n+≤设A 为n m ⨯矩阵,B 为s n ⨯矩阵,由0A B =知,()()r A r B n +≤,其中n 是矩阵A 的列数,也是B 的行数因A 为非零矩阵,故()1r A ≥,因()()r A r B n +≤,从而()1r B n n ≤-<,由向量组线性相关的充分必要条件向量组的秩小于向量的个数,知B 的行向量组线性相关.因B 为非零矩阵,故()1r B ≥,因()()r A r B n +≤,从而()1r A n n ≤-<,由向量组线性相关的充分必要条件向量组的秩小于向量的个数,知A 的列向量组线性相关.故应选(A).方法2:设A 为n m ⨯矩阵,B 为s n ⨯矩阵,将B 按列分块,由0A B =得,[]12,,,0,0,1,2,,.s i AB A A i s ββββ==== 因B 是非零矩阵,故存在0i β≠,使得0i A β=.即齐次线性方程组0A x =有非零解.由齐次线性方程组0A x =有非零解的充要条件()r A n <,知()r A n <.所以A 的列向量组线性相关.又()0T T T AB B A ==,将TA 按列分块,得12[,,,]0,0,1,2,,.T T T T T TT T m i B A B B i m αααα==== 因A 是非零矩阵,故存在0T i α≠,使得0TT i Bα=,即齐次线性方程组0Bx =有非零解.由齐次线性方程组0Bx =有非零解的充要条件,知TB 的列向量组线性相关,由TB 是由B 行列互换得到的,从而B 的行向量组线性相关,故应选(A).方法3:设(),i j m n A a ⨯=()i j n s B b ⨯=,将A 按列分块,记()12n A A A A =由0A B =⇒()11121212221212s s n n n ns b b b b bb A A A b b b ⎛⎫⎪⎪ ⎪⋅⋅⋅⎪⎝⎭()111111,,0n n s ns n b A b A b A b A =++++= (1)由于0B ≠,所以至少有一个0i j b ≠(1,1i n j s ≤≤≤≤),又由(1)知,11220j j i j i nj n b A b A b A b A +++++= ,所以12,,,m A A A 线性相关.即A 的列向量组线性相关.(向量组线性相关的定义:如果对m 个向量12,,,nm R ααα∈ ,有m 个不全为零的数12,,,m k k k R ∈,使11220m m k k k ααα++=成立,则称12,,,m ααα 线性相关.)又将B 按行分块,记12n B BB B ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,同样,0A B =⇒11121121222212n n m m mn n a a a B a a a B a a a B ⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪⋅⋅⋅⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 111122121122221122n n n n m m mn n a B a B a B a B a B a B a B a B a B +++⎛⎫⎪+++ ⎪=⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭ 0=由于0A ≠,则至少存在一个0i j a ≠(1,1i m j n ≤≤≤≤),使11220i i i j j in n a B a B a B a B ++++= ,由向量组线性相关的定义知,12,,,m B B B 线性相关,即B 的行向量组线性相关,故应选(A).方法4:用排除法.取满足题设条件的,A B .取001000,10010001A B ⎡⎤⎡⎤⎢⎥=≠=≠⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦,有00100100,10001AB ⎡⎤⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦A 的行向量组,列向量组均线性相关,但B 的列向量组线性无关,故(B),(D)不成立.又取110100,00000100A B ⎡⎤⎡⎤⎢⎥=≠=≠⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦,有1101000000100AB ⎡⎤⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦,A 的行向量组线性无关,B 的列向量组线性相关,故(C)不成立.由排除法知应选(A).(13)【答案】C【详解】利用正态分布概率密度函数图形的对称性,对任何0x >有{}{}{}12P X x P X x P X x >=<-=>.或直接利用图形求解.方法1:由标准正态分布概率密度函数的对称性知,αα=-<}{u X P ,于是}{2}{}{}{}{11x X P x X P x X P x X P x X P ≥=-≤+≥=≥=<-=-α即有21}{α-=≥x X P ,可见根据分位点的定义有21α-=u x ,故应选(C).方法2:Oxy()f x {}P X u αα>=图1图2如图1所示题设条件.图2显示中间阴影部分面积α,{}P X x α<=.两端各余面积12α-,所以12{}P X u αα-<=,答案应选(C).(14)【答案】A.【详解】由于随机变量)1(,,,21>n X X X n 独立同分布,所以必有:2, (,)0, i j i jCov X X i jσ⎧==⎨≠⎩又222111()n n ni i i i i i i i D a X a D X a σ===⎛⎫== ⎪⎝⎭∑∑∑Oxy{}P X x α<=12α-()f x下面求1(,)Cov X Y 和1()D X Y +.而11,ni i Y X n ==∑故本题的关键是将Y 中的1X 分离出来,再用独立性来计算.对于选项(A):1111112111(,)(,)(,)(,)n n i i i i Cov X Y Cov X X Cov X X Cov X X n n n ====+∑∑11DX n=21n σ=所以(A)对,(B)不对.为了熟悉这类问题的快速、正确计算.可以看本题(C),(D)选项.因为X 与Y 独立时,有()()()D X Y D X D Y ±=+.所以,这两个选项的方差也可直接计算得到:22211222111(1)1()()n n n n D X Y D X X X n n n n nσσ++-+=+++=+ =222233σσn n n n n +=+,222222111)1()111()(σσnn n n X n X n X n n D Y X D n -+-=----=- =.222222σσn n n n n -=-所以本题选(A)三、解答题(15)【详解】根据要证不等式的形式,可考虑用拉格朗日中值定理或转化为函数不等式用单调性证明.方法1:因为函数()2l n f x x =在()2[,],a b e e ⊂上连续,且在(),a b 内可导,所以满足拉格朗日中值定理的条件,对函数()2ln f x x =在[,]a b 上应用拉格朗日中值定理,得()()()22222ln ln ln ln ,b a b a b a e a b e ξξξξ'-=-=- <<<<下证:22ln 4eξξ>.设t t t ln )(=ϕ,则2ln 1)(ttt -='ϕ,当t e >时,1ln 1ln 0t e -<-=,即,0)(<'t ϕ所以)(t ϕ单调减少,又因为2e ξ<,所以)()(2e ϕξϕ>,即2222ln ln e e e =>ξξ,得22ln 4eξξ>故)(4ln ln 222a b ea b ->-.方法2:利用单调性,设x ex x 224ln )(-=ϕ,证()x ϕ在区间()2,e e 内严格单调增即可.24ln 2)(e x x x -='ϕ,(222222ln 444()20e e e e e eϕ'=-=-=,)2ln 12)(x x x -=''ϕ,当x e >时,1ln 1ln 0x e -<-=,,0)(<''x ϕ故)(x ϕ'单调减少,从而当2e x e <<时,2()()0x e ϕϕ''>=,即当2e x e <<时,)(x ϕ单调增加.因此当2e x e <<时,)()(a b ϕϕ>,即a e a b e b 22224ln 4ln ->-,故)(4ln ln 222a b ea b ->-.方法3:设2224()ln ln ()x x a x a eϕ=---,则2ln 4()2x x x e ϕ'=-,21ln ()2x x x ϕ-''=,⇒x e >时,1ln 1ln 0x e -<-=,得()0x ϕ''<,⇒()x ϕ'在2(,)e e 上单调减少,从而当2e x e <<时,22244()()0x e e eϕϕ''>=-=,⇒()x ϕ在2(,)e e 上单调增加.从而当2e a x b e <<≤<时,()()0x a ϕϕ>=.⇒()0b ϕ>,即2224ln ln ()b a b a e ->-.(16)【详解】本题是标准的牛顿第二定理的应用,列出关系式后再解微分方程即可.方法1:由题设,飞机质量9000m kg =,着陆时的水平速度h k m v /7000=.从飞机接触跑道开始计时,设t 时刻飞机的滑行距离为()x t ,速度为()v t ,则0)0(,)0(0==x v v .根据牛顿第二定律,得kv dt dv m -=.又dx dv v dt dx dx dv dt dv =⋅=.由以上两式得dv k m dx -=,积分得.)(C v kmt x +-=由于0)0(,)0(0==x v v ,所以0(0)0.mx v C k=-+=故得0v k m C =,从而)).(()(0t v v kmt x -=当0)(→t v 时,).(05.1100.67009000)(60km k mv t x =⨯⨯=→所以,飞机滑行的最长距离为1.05km.方法2:根据牛顿第二定律,得kv dtdvm-=,分离变量:dv k dt v m =-,两端积分得:1ln kv t C m=-+,通解:t mk C ev -=,代入初始条件00v vt ==,解得0v C =,故.)(0t mk ev t v -=飞机在跑道上滑行得距离相当于滑行到0v →,对应地t →+∞.于是由d x vdt =,有00() 1.05().k k t t mmmv mv x v t dt v edt e km kk+∞--+∞+∞===-==⎰⎰或由()0kt mdx v t v e dt-==,知)1()(000--==--⎰t m kt t m ke m kv dt e v t x ,故最长距离为当∞→t 时,).(05.1)(0km mkv t x =→方法3:由kv dt dv m -=,dx v dt =,化为x 对t 的求导,得dt dxk dtx d m -=22,变形为022=+dtdxm k dt x d ,0(0)(0),(0)0v x v x '===其特征方程为02=+λλm k ,解之得mk-==21,0λλ,故.21t m ke C C x -+=由2000000,kt m t t t t kC dxx v e v dt m-=======-=,得,021km v C C =-=于是).1()(0t m k e kmv t x --=当+∞→t 时,).(05.1)(0km k mv t x =→所以,飞机滑行的最长距离为1.05km .(17)【详解】这是常规题,加、减曲面片高斯公式法,转换投影法,逐个投影法都可用.方法1:加、减曲面片高斯公式.取1∑为xoy 平面上被圆122=+y x 所围部分的下侧,记Ω为由∑与1∑围成的空间闭区域,则dxdyzdzdx y dydz x I ⎰⎰∑+∑-++=1)1(322233133212223(1)x dydz y dzdx z dxdy I I ∑-++-=-⎰⎰由高斯公式:设空间闭区域Ω是由分段光滑的闭曲面∑所围成,函数()()(),,,,,,,,P x y z Q x y z R x y z 在Ω上具有一阶连续偏导数,则有P Q R Pdydz Qdzdx Rdxd y dv x y z ∑Ω⎛⎫∂∂∂++=++ ⎪∂∂∂⎝⎭⎰⎰⎰⎰⎰ 这里3322,2,3(1)P x Q y R z = == -,2226,6,6P QR x y z x y z∂∂∂===∂∂∂,所以2216()I x y z dvΩ=++⎰⎰⎰利用柱面坐标:c os sin ,01,02,x r y r r dv rdrd dz z z θθθπθ=⎧⎪= ≤≤ ≤≤ =⎨⎪=⎩,有:2216()I x y z dxdydz Ω=++⎰⎰⎰=r dzr z dr d r )(620101022⎰⎰⎰-+πθ()()221221123200011212122r r z r r z dr rr r drππ--⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭⎰⎰()13246011124346r r r π⎛⎫- ⎪=-⋅+- ⎪⎝⎭11226ππ=⋅=记D 为1∑在x oy 平面上的投影域(){}22,1D x y xy =+≤,则0z =,0d z =,又1∑为220(1)z x y =+≤的下侧,从而:()13322223(1)301DI x dydz y dzdx z dxdy dxdy ∑=++-=--⎰⎰⎰⎰33Ddxdy π==⎰⎰(其中Ddxdy ⎰⎰为半径为1圆的面积,所以11Ddxdy ππ=⋅=⎰⎰)故1223.I I I πππ=-=-=-方法2:用转换投影法:若(),z z x y =,z 对,x y 具有一阶连续偏导数,则,z zdzdx dxdy dydz dxdy x y∂∂=-=-∂∂.曲面22221:1,(1),2,2z zz x y x y x y x y∂∂=--+≤=-=-∂∂∑,由转换投影公式332223(1)I x dydz y dzdx z dxdy∑=++-⎰⎰332[2()2()3(1)]z zx y z dxdy x y∑∂∂=-+-+-∂∂⎰⎰44222[443(1)3]Dx y x y dxdy=++---⎰⎰利用极坐标变换:c os ,01,02,sin x r r dxdy rdrd y r θθπθθ=⎧ ≤≤ ≤≤ =⎨=⎩,所以214444220[4cos 4sin 3(1)3]I d r r r rdrπθθθ=++--⎰⎰215454530[4cos 4sin 3(2)]d r r r r drπθθθ=++-⎰⎰24404413(cos sin )6622d πθθθ=++-⎰()2222222004cos sin 2cos sin 6d d ππθθθθθθ⎡⎤=+--⎢⎥⎣⎦⎰⎰2220412cos sin 26d πθθθπ⎡⎤=--⎣⎦⎰22220041cos sin 2263d d ππθθθθπ=--⎰⎰()20411cos 4236d ππθθπ=---⎰22004112cos 4sin 433624d πππππθθπθ=---=--⎰0ππ=--=-或244044(cos sin )66d πθθθ+⎰直接利用公式44220031cos sin 422d d πππθθθθ==⋅⋅⎰⎰及224444220cos 4cos 4sin sin d d d d ππππθθθθθθθθ===⎰⎰⎰⎰则244044431(cos sin )24666422d ππθθθπ+=⋅⋅⋅⋅⋅=⎰所以,原式2πππ=-=-(18)【分析】利用零点定理证明存在性,利用单调性证明惟一性.而正项级数的敛散性可用比较法判定.零点定理:设函数()f x 在闭区间[],a b 上连续,且()()0f a f b ⋅<,那么在开区间(),a b 内至少存在一点ξ,使()0f ξ=;单调性:设函数()f x 在闭区间[],a b 上连续,在(),a b 内可导,如果在(),a b 内()0f x '>,那么函数()f x 在[],a b 上单调增加;比较审敛法:设1nn u∞=∑和1nn v∞=∑都是正项级数,且n n u v ≤,若级数1nn v∞=∑收敛,则级数1nn u∞=∑收敛.【证明】记()1nn f x x nx =+-,则()n f x 是连续函数,由01)0(<-=n f ,0)1(>=n f n ,对照连续函数的零点定理知,方程01=-+nx x n 存在正实数根).1,0(∈n x 当0x >时,0)(1>+='-n nxx f n n ,可见)(x f n 在),0[+∞上单调增加,故方程01=-+nx x n 存在惟一正实数根.n x 由01=-+nx x n与0>n x 知nn x x nn n 110<-=<,故当1>α时,函数y x α=单调增,所以αα)1(0n x n <<.而正项级数∑∞=11n n α收敛,所以当1>α时,级数∑∞=1n n x α收敛.(19)【分析】根据极值点存在的充分条件:设函数(,)z f x y =在点()00,x y 的某领域内连续且有一阶及二阶连续偏导数,又0000(,)0,(,)0x y f x y f x y = =,令000000(,),(,),(,)xx xy yy f x y A f x y B f x y C = = =,则(,)z f x y =在()00,x y 处是否取得极值的条件如下:(1)20A C B ->时具有极值,且当0A <时有极大值,当0A >时有极小值;(2)20A C B -<时没有极值;(3)20A C B -=时,可能有极值,也可能没有极值,需另外讨论.所以对照极值点存在的充分性定理,先求出一阶偏导,再令其为零确定极值点,接下来求函数二阶偏导,确定是极大值还是极小值,并求出相应的极值.求二元隐函数的极值与求二元显函数的极值的有关定理是一样,差异仅在于求驻点及极值的充分条件时,用到隐函数求偏导数.【详解】因为0182106222=+--+-z y z y xy x ,所以两边对x 求导:02262=∂∂-∂∂--xz z x z yy x ,①两边对y 求导:0222206=∂∂-∂∂--+-yzz y z yz y x .②根据极值点存在的充分条件,令00zx z y∂⎧=⎪∂⎪⎨∂⎪=∂⎪⎩,得303100x y x y z -=⎧⎨-+-=⎩,故⎩⎨⎧==.,3y z y x 将上式代入0182106222=+--+-z y z y xy x ,可得⎪⎩⎪⎨⎧===3,3,9z y x 或⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=.3,3,9z y x 对照极值点存在的充分条件,为判别两点是否为极值点,再①分别对,x y 求偏导数,②分别对,x y 求偏导数①式对x 求导:02)(22222222=∂∂-∂∂-∂∂-xzz x z x z y ,②式对x 求导:,02222622=∂∂∂-∂∂⋅∂∂-∂∂∂-∂∂--y x zz x z y z y x z y x z ①式对y 求导:,02222622=∂∂∂-∂∂⋅∂∂-∂∂∂-∂∂--yx zz x z y z y x z y x z ②式对y 求导:02)(22222022222=∂∂-∂∂-∂∂-∂∂-∂∂-yzz y z y z y y z y z ,将⎪⎩⎪⎨⎧===3,3,9z y x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂0,0y z xz代入,于是61)3,3,9(22=∂∂=x z A ,21)3,3,9(2-=∂∂∂=yx z B ,35)3,3,9(22=∂∂=yz C ,故03612>=-B AC ,又061>=A ,从而点(9,3)是(,)z x y 的极小值点,极小值为(9,3)3z =.类似地,将⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=.3,3,9z y x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂0,0y z x z 代入,于是22(9,3,3)16z A x ---∂==-∂,2(9,3,3)12zB x y---∂==∂∂,22(9,3,3)53z C y ---∂==-∂,可知03612>=-B AC ,又061<-=A ,从而点(-9,-3)是(,)z x y 的极大值点,极大值为(9,3)3z --=-.(20)【详解】方法1:对方程组的系数矩阵A 作初等行变换,有11112222aa A n n n n a +⎡⎤⎢⎥+⎢⎥=⎢⎥⎢⎥+⎣⎦1()(2,)i i i n ⨯-+= 行行111120000a a a B na a +⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦对||B 是否为零进行讨论:当0a =时,()1r A n =<,由齐次方程组有非零解的判别定理:设A 是m n ⨯矩阵,齐次方程组0A x =有非零解的充要条件是()r A n <.故此方程组有非零解,把0a =代入原方程组,得其同解方程组为,021=+++n x x x ()*此时,()1r A =,故方程组有1n r n -=-个自由未知量.选23,,,n x x x 为自由未知量,将他们的1n -组值(1,0,,0),(0,1,,0),,(0,0,,1) 分别代入()*式,得基础解系,)0,,0,1,1(1T -=η,)0,,1,0,1(2T -=η,)1,,0,0,1(,1T n -=-η于是方程组的通解为,1111--++=n n k k x ηη 其中11,,-n k k 为任意常数.当0≠a 时,对矩阵B 作初等行变换,有11112100001a B n +⎡⎤⎢⎥-⎢⎥→⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ (1)12,3i i n ⨯-+= 行()(1)00022100001n n a n +⎡⎤+⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦ ,可知2)1(+-=n n a 时,n n A r <-=1)(,由齐次方程组有非零解的判别定理,知方程组也有非零解,把2)1(+-=n n a 代入原方程组,其同解方程组为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=+-=+-,0,03,0213121n x nx x x x x 此时,()1r A n =-,故方程组有(1)1n r n n -=--=个自由未知量.选2x 为自由未量,取21x =,由此得基础解系为Tn ),,2,1( =η,于是方程组的通解为ηk x =,其中k 为任意常数.方法2:计算方程组的系数行列式:11112222aa A n n n n a +⎡⎤⎢⎥+⎢⎥=⎢⎥⎢⎥+⎣⎦00011110002222000a a a n n n n ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦矩阵加法a E =+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡n n n n 22221111aE Q ∆ +,下面求矩阵Q 的特征值:11112222E Q n n n n λλλλ---------=---- 11112001(-)(2,3,,)00i i i n n λλλλλ-----⨯+=- 行行(1)1112()1000(2,3,,)000n n i i i n λλλ+----⨯+=列列1(1)2n n n λλ-+⎛⎫=- ⎪⎝⎭则Q 的特征值2)1(,0,,0+n n ,由性质:若A x x λ=,则()(),m m kA x k x A x x λλ==,因此对任意多项式()f x ,()()f A x f x λ=,即()f λ是()f A 的特征值.故,A 的特征值为(1),,,2n n a a a ++,由特征值的乘积等于矩阵行列式的值,得A 行列式.)2)1((1-++=n a n n a A 由齐次方程组有非零解的判别定理:设A 是n 阶矩阵,齐次方程组0Ax =有非零解的充要条件是0=A .可知,当0=A ,即0a =或2)1(+-=n n a 时,方程组有非零解.当0a =时,对系数矩阵A 作初等行变换,有11112222A n n n n ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 1)(2,)i i i n ⨯-+= 行(行1111000000000⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,.故方程组的同解方程组为,021=+++n x x x 此时,()1r A =,故方程组有1n r n -=-个自由未知量.选23,,,n x x x 为自由未知量,将他们的1n -组值(1,0,,0),(0,1,,0),,(0,0,,1) 分别代入()*式,由此得基础解系为,)0,,0,1,1(1T -=η,)0,,1,0,1(2T -=η,)1,,0,0,1(,1T n -=-η于是方程组的通解为,1111--++=n n k k x ηη 其中11,,-n k k 为任意常数.当2)1(+-=n n a 时,11112100001a B n +⎡⎤⎢⎥-⎢⎥→⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ (1)1(2,3)i i n ⨯-+= 行(1)00022100001n n a n +⎡⎤+⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦,即00002100001n ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ ,其同解方程组为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=+-=+-,0,03,0213121n x nx x x x x 此时,()1r A n =-,故方程组有(1)1n r n n -=--=个自由未知量.选2x 为自由未量,取21x =,由此得基础解系为Tn ),,2,1( =η,于是方程组的通解为ηk x =,其中k 为任意常数.(21)【详解】A 的特征多项式为12314315E A aλλλλ---=----2(2)021114315aλλλλ---⨯-+----行()行1101(2)14315a λλλ------提出行公因数1101(1)2(2)03315a λλλ-⨯-+-----行行11012(2)033015a λλλ-+-----行行33(2)15a λλλ-=----(2)[(3)(5)3(1)]a λλλ=---++2(2)(8183).a λλλ=--++已知A 有一个二重特征值,有两种情况,(1)2=λ就是二重特征值,(2)若2=λ不是二重根,则28183a λλ-++是一个完全平方(1)若2=λ是特征方程的二重根,则有,03181622=++-a 解得2a =-.由E A λ-2(2)(8183(2))λλλ=--++⨯-2(2)(812)λλλ=--+2(2)(6)0λλ=--=求得A 的特征值为2,2,6,由1232123123E A -⎡⎤⎢⎥-=-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦1231(-1)2,000113000-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦行倍加到行行的倍加到行,知()21E A -=秩,故2=λ对应的线性无关的特征向量的个数为312n r -=-=,等于2=λ的重数.由矩阵与对角矩阵相似的充要条件:对矩阵的每个特征值,线性无关的特征向量的个数恰好等于该特征值的重根数,从而A 可相似对角化.(2)若2=λ不是特征方程的二重根,则a 31882++-λλ为完全平方,从而18316a +=,解得.32-=a 当32-=a 时,由E A λ-=22(2)(8183())3λλλ=--++⨯-2(2)(816)λλλ=--+2(2)(4)0λλ=--=知A 的特征值为2,4,4,由32341032113E A ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥-=⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎣⎦1133⨯+ 行行323103000-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦知()42E A -=秩,故4=λ对应的线性无关的特征向量有321n r -=-=,不等于4=λ的重数,则由矩阵与对角矩阵相似的充要条件:对矩阵的每个特征值,线性无关的特征向量的个数恰好等于该特征值的重根数,知A 不可相似对角化.(22)【分析】本题尽管难度不大,但考察的知识点很多,综合性较强.通过随机事件定义随机变量或通过随机变量定义随机事件,可以比较好地将概率论的知识前后连贯起来,这种命题方式值得注意.先确定(,)X Y 的可能取值,再求在每一个可能取值点上的概率,而这可利用随机事件的运算性质得到,即得二维随机变量(,)X Y 的概率分布;利用联合概率分布可求出边缘概率分布,进而可计算出相关系数.【详解】(I)由于1()()(|)12P AB P A P B A ==,所以,61)()()(==B A P AB P B P利用条件概率公式和事件间简单的运算关系,有121)(}1,1{====AB P Y X P ,61)()()(}0,1{=-====AB P A P B A P Y X P ,,121)()()(}1,0{=-====AB P B P B A P Y X P )(1)(}0,0{B A P B A P Y X P +-====21()()()3P A P B P AB =--+=(或32121611211}0,0{=---===Y X P ),故(,)X Y 的概率分布为Y X1032121161121(II),X Y 的概率分布分别为213{0}{0,1}{0,0},3124P X P X Y P X Y ====+===+=111{1}{1,1}{1,0},6124P X P X Y P X Y ====+===+=111{1}{0,1}{1,1},12126P Y P X Y P X Y ====+===+=215{0}{0,0}{1,0}.366P Y P X Y P X Y ====+===+=所以,X Y 的概率分布为X 01Y 01P4341P6561由01-分布的数学期望和方差公式,则61,41==EY EX ,1334416DX =⨯=,1566DY =⨯536=,{}{}{}()00111,1E XY P XY P XY P X Y =⋅=+⋅====112=,故241)(),(=⋅-=EY EX XY E Y X Cov ,从而.1515),(=⋅=DYDX Y X Cov XY (23)【分析】本题是基础题型,难度不大,但计算量比较大,实际做题时应特别注意计算的准确性.先由分布函数求出概率密度,再根据求矩估计量和最大似然估计量的标准方法进行讨论即可.似然函数的定义:121()(,,,;)(;)nn ii L f x x x f x θθθ===∏ 【详解】X 的概率密度为11,,(;) 1.0,x f x xx βββ+⎧>⎪=⎨≤⎪⎩(I)矩估计.由数学期望的定义:1);(11-=⋅==⎰⎰+∞++∞∞-βββββdx xx dx x x f EX ,用样本均值估计期望有E X X =,令X =-1ββ,解得1-=X Xβ,所以参数β的矩估计量为.1ˆ-=X X β其中11nii X X n ==∑(II)最大似然估计.设12,,...,n x x x 是相应于样本12,,...,n X X X 的一组观测值,则似然函数为:⎪⎩⎪⎨⎧=>==+=∏其他,0),,,2,1(1,)();()(1211n i x x x x x f L in nni i ββββ当),,2,1(1n i x i =>时,0)(>βL ,()L β与l n ()L β在相同的β点取得最大值;所以等式两边取自然对数,得1ln ()ln (1)ln ni i L n x βββ==-+∑,两边对β求导,得∑=-=n i i x nd L d 1ln )(ln βββ,令0)(l n =ββd L d ,可得∑==ni ixn1ln β,解得β的最大似然估计值为: 1ln nii nxβ==∑。
考研数学一(一元函数微分学)历年真题试卷汇编3(题后含答案及解析)
考研数学一(一元函数微分学)历年真题试卷汇编3(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(2004年)设函数f(x)连续,且f’(0)>0,则存在δ>0。
使得A.f(x)在(0,δ)内单调增加B.f(x)在(一δ,0)内单凋减少C.对任意的x∈(0,δ)有f(x)>f(0)D.对任意的x∈(一δ,0)有f(x)>f(0)正确答案:C解析:由于由极限的保号性知,存在δ>0,当x∈(一δ,0)或x∈(0,δ)时,而当∈(0,δ)时x>0,则此时f(x)一f(0)>0,即f(x)>f(0),故应选(C).知识模块:一元函数微分学2.(2005年)设函数则f(x)在(一∞,+∞)内A.处处可导B.恰有一个不可导点C.恰有两个不可导点D.至少有三个不可导点正确答案:C解析:当|x|≤1时,当|x|>1时,则而f’+(一1)≠f’-(一1),则f(x)在x=一1不可导.同理则f(x)在x=1处不可导,故应选(C).知识模块:一元函数微分学3.(2006年)设函数y=f(x)具有二阶导数,且f’(x)>0.f”(x)>0,△x为自变量x在x11处的增量,△y与dy分别为f(x)在点x0处对应的增量与微分,若△x>0,则A.0<dy<△yB.0<△y<dyC.△y<dy<0D.dy<△y<0正确答案:A解析:解1 直接法:dy=f’(x0)△x,△y=f(x0+△x)一f(x0)=f’(ξ)△x,x0<ξ<x0+△x由于f”(x)>0,则f’(x)单调增,从而有f(x0)<f’(ξ),故dy<△y 由于f’(x)>0,△x>0,则0<dy<△y,故应选(A).解2 排除法:取f(x)=x2,在(0,+∞)上,f’(x)=2x>0,f”(x)一2>0,取x0=1,则dy=f’(x0)△x=2△x △y=f(1+△x)一f(1)=(1+△x)2一1=2△x+(△x)2由于△x>0,显然有0<dy<△y,由此可知,选项(B),(C),(D)均不正确,故应选(A)。
2004年考研数学一试题与答案解析
2004年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上) (1)曲线ln y x =上与直线1=+y x 垂直的切线方程为__________ .(2)已知(e )e x xf x -'=,且(1)0f =,则()f x =__________ .(3)设L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,则曲线积分⎰-Lydx xdy 2的值为__________.(4)欧拉方程)0(024222>=++x y dx dyx dxy d x 的通解为__________ . (5)设矩阵210120001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,矩阵B 满足**2=+ABA BA E ,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则B =__________ .(6)设随机变量X 服从参数为λ的指数分布,则}{DX X P >= __________ .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)把+→0x 时的无穷小量dt t dt t dt t xx x⎰⎰⎰===302sin ,tan ,cos 2γβα,使排在后面的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是(A)γβα,, (B)βγα,, (C)γαβ,,(D)αγβ,,(8)设函数()f x 连续,且,0)0(>'f 则存在0>δ,使得 (A)()f x 在(0,)δ内单调增加(B)()f x 在)0,(δ-内单调减少 (C)对任意的),0(δ∈x 有()(0)f x f >(D)对任意的)0,(δ-∈x 有()(0)f x f >(9)设∑∞=1n na为正项级数,下列结论中正确的是(A)若n n na ∞→lim =0,则级数∑∞=1n na收敛(B)若存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim ,则级数∑∞=1n na发散(C)若级数∑∞=1n na收敛,则0lim 2=∞→n n a n(D)若级数∑∞=1n na发散, 则存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim(10)设()f x 为连续函数,⎰⎰=t tydx x f dy t F 1)()(,则)2(F '等于(A)2(2)f(B)(2)f (C)(2)f -(D) 0(11)设A 是3阶方阵,将A 的第1列与第2列交换得B ,再把B 的第2列加到第3列得C ,则满足=AQ C 的可逆矩阵Q 为(A)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010(B)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010 (C)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010(D)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110 (12)设,A B 为满足=AB O 的任意两个非零矩阵,则必有 (A)A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (B)A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关 (C)A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (D)A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关(13)设随机变量X 服从正态分布(0,1),N 对给定的)10(<<αα,数αu 满足αα=>}{u X P ,若α=<}{x X P ,则x 等于(A)2αu(B)21α-u(C)21α-u(D) α-1u(14)设随机变量)1(,,,21>n X X X n 独立同分布,且其方差为.02>σ 令∑==ni i X n Y 11,则(A)21Cov(,)X Y nσ=(B)21Cov(,)X Y σ= (C)212)(σnn Y X D +=+(D)211)(σnn Y X D +=-三、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) (15)(本题满分12分)设2e e a b <<<,证明2224ln ln ()eb a b a ->-. (16)(本题满分11分)某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下.现有一质量为9000kg 的飞机,着陆时的水平速度为700km/h 经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为).100.66⨯=k 问从着陆点算起,飞机滑行的最长距离是多少?(注:kg 表示千克,km/h 表示千米/小时) (17)(本题满分12分)计算曲面积分,)1(322233dxdy z dzdx y dydz x I ⎰⎰∑-++=其中∑是曲面)0(122≥--=z y x z 的上侧.(18)(本题满分11分)设有方程10n x nx +-=,其中n 为正整数.证明此方程存在惟一正实根n x ,并证明当1α>时,级数1nn x α∞=∑收敛. (19)(本题满分12分)设(,)z z x y =是由2226102180x xy y yz z -+--+=确定的函数,求(,)z z x y =的极值点和极值.(20)(本题满分9分) 设有齐次线性方程组121212(1)0,2(2)20,(2),()0,n n n a x x x x a x x n nx nx n a x ++++=⎧⎪++++=⎪≥⎨⎪⎪++++=⎩试问a 取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.(21)(本题满分9分)设矩阵12314315a -⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎣⎦A 的特征方程有一个二重根,求a 的值,并讨论A 是否可相似对角化.(22)(本题满分9分)设,A B 为随机事件,且111(),(|),(|)432P A P B A P A B ===,令 ;,,0,1不发生发生A A X ⎩⎨⎧= .,,0,1不发生发生B B Y ⎩⎨⎧= 求:(1)二维随机变量(,)X Y 的概率分布. (2)X 和Y 的相关系数.XY ρ(23)(本题满分9分)设总体X 的分布函数为,1,1,0,11),(≤>⎪⎩⎪⎨⎧-=x x x x F ββ其中未知参数n X X X ,,,,121 >β为来自总体X 的简单随机样本,求:(1)β的矩估计量. (2)β的最大似然估计量.2004年考研数学试题答案与解析(数学一)一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)曲线y=lnx 上与直线1=+y x 垂直的切线方程为1-=x y .【分析】 本题为基础题型,相当于已知切线的斜率为1,由曲线y=lnx 的导数为1可确定切点的坐标.【详解】 由11)(ln =='='xx y ,得x=1, 可见切点为)0,1(,于是所求的切线方程为 )1(10-⋅=-x y , 即 1-=x y .【评注】 本题也可先设切点为)ln ,(00x x ,曲线y=lnx 过此切点的导数为11=='=x y x x ,得10=x ,由此可知所求切线方程为)1(10-⋅=-x y , 即 1-=x y . 本题比较简单,类似例题在一般教科书上均可找到.(2)已知xx xe e f -=')(,且f(1)=0, 则f(x)=2)(ln 21x . 【分析】 先求出)(x f '的表达式,再积分即可. 【详解】 令t e x=,则t x ln =,于是有t t t f ln )(=', 即 .ln )(x xx f =' 积分得 C x dx x x x f +==⎰2)(ln 21ln )(. 利用初始条件f(1)=0, 得C=0,故所求函数为f(x)= 2)(ln 21x .【评注】 本题属基础题型,已知导函数求原函数一般用不定积分. (3)设L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,则曲线积分⎰-Lydx xdy 2的值为π23 . 【分析】 利用极坐标将曲线用参数方程表示,相应曲线积分可化为定积分. 【详解】 正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,可表示为.20:,sin 2,cos 2πθθθ→⎩⎨⎧==y x于是θθθθθπd ydx xdy L]sin 2sin 22cos 2cos 2[220⋅+⋅=-⎰⎰=.23sin 2202πθθππ=+⎰d 【评注】 本题也可添加直线段,使之成为封闭曲线,然后用格林公式计算,而在添加的线段上用参数法化为定积分计算即可.(4)欧拉方程)0(024222>=++x y dx dyx dx y d x 的通解为 221x c x c y +=.【分析】 欧拉方程的求解有固定方法,作变量代换te x =化为常系数线性齐次微分方程即可.【详解】 令te x =,则dtdyx dt dy e dx dt dt dy dx dy t 1==⋅=-, ][11122222222dt dydty d x dx dt dt y d x dt dy x dx y d -=⋅+-=, 代入原方程,整理得02322=++y dt dy dty d , 解此方程,得通解为 .221221x c x c e c ec y t t+=+=-- 【评注】 本题属基础题型,也可直接套用公式,令te x =,则欧拉方程)(222x f cy dx dybx dxy d ax =++, 可化为 ).(][22t e f cy dt dyb dt dy dty d a =++- (5)设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100021012A ,矩阵B 满足E BA ABA +=**2,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则=B91. 【分析】 可先用公式E A A A =*进行化简 【详解】 已知等式两边同时右乘A ,得A A BA A ABA +=**2, 而3=A ,于是有A B AB +=63, 即 A B E A =-)63(,再两边取行列式,有363==-A B E A ,而 2763=-E A ,故所求行列式为.91=B 【评注】 先化简再计算是此类问题求解的特点,而题设含有伴随矩阵*A ,一般均应先利用公式E A AA A A ==**进行化简.(6)设随机变量X 服从参数为λ的指数分布,则}{DX X P >=e1 . 【分析】 已知连续型随机变量X 的分布,求其满足一定条件的概率,转化为定积分计算即可.【详解】 由题设,知21λ=DX ,于是}{DX X P >=dx e X P x ⎰+∞-=>λλλλ1}1{=.11eex=-∞+-λλ 【评注】 本题应记住常见指数分布等的期望与方差的数字特征,而不应在考试时再去推算.二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)把+→0x 时的无穷小量dt t dt t dt t xx x⎰⎰⎰===302sin ,tan ,cos 2γβα,使排在后面的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是(A) γβα,,. (B) βγα,,. (C) γαβ,,. (D) αγβ,,. [ B ] 【分析】 先两两进行比较,再排出次序即可.【详解】 0cos 2tan lim cos tan limlim 22002=⋅==+++→→→⎰⎰x xx dtt dt t x xx x x αβ,可排除(C),(D)选项, 又 xx xx dtt dtt x x xx x tan 221sin lim tan sin lim lim 2300302⋅==+++→→→⎰⎰βγ=∞=+→20lim 41xxx ,可见γ是比β低阶的无穷小量,故应选(B). 【评注】 本题是无穷小量的比较问题,也可先将γβα,,分别与nx 进行比较,再确定相互的高低次序.(8)设函数f(x)连续,且,0)0(>'f 则存在0>δ,使得(A) f(x)在(0,)δ内单调增加. (B )f(x)在)0,(δ-内单调减少.(C) 对任意的),0(δ∈x 有f(x)>f(0) . (D) 对任意的)0,(δ-∈x 有f(x)>f(0) . [ C ]【分析】 函数f(x)只在一点的导数大于零,一般不能推导出单调性,因此可排除(A),(B)选项,再利用导数的定义及极限的保号性进行分析即可.【详解】 由导数的定义,知0)0()(lim)0(0>-='→xf x f f x ,根据保号性,知存在0>δ,当),0()0,(δδ -∈x 时,有0)0()(>-xf x f即当)0,(δ-∈x 时,f(x)<f(0); 而当),0(δ∈x 时,有f(x)>f(0). 故应选(C). 【评注】 题设函数一点可导,一般均应联想到用导数的定义进行讨论. (9)设∑∞=1n na为正项级数,下列结论中正确的是(A) 若n n na ∞→lim =0,则级数∑∞=1n na收敛.(B ) 若存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim ,则级数∑∞=1n na发散.(C) 若级数∑∞=1n na收敛,则0lim 2=∞→n n a n .(D) 若级数∑∞=1n na发散, 则存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim . [ B ]【分析】 对于敛散性的判定问题,若不便直接推证,往往可用反例通过排除法找到正确选项.【详解】 取n n a n ln 1=,则n n na ∞→lim =0,但∑∑∞=∞==11ln 1n n n n n a 发散,排除(A),(D);又取nn a n 1=,则级数∑∞=1n na收敛,但∞=∞→n n a n 2lim ,排除(C), 故应选(B).【评注】 本题也可用比较判别法的极限形式,01limlim ≠==∞→∞→λna na n n n n ,而级数∑∞=11n n 发散,因此级数∑∞=1n n a 也发散,故应选(B). (10)设f(x)为连续函数,⎰⎰=ttydx x f dy t F 1)()(,则)2(F '等于(A) 2f(2). (B) f(2). (C) –f(2). (D) 0. [ B ] 【分析】 先求导,再代入t=2求)2(F '即可.关键是求导前应先交换积分次序,使得被积函数中不含有变量t.【详解】 交换积分次序,得⎰⎰=t tydx x f dy t F 1)()(=⎰⎰⎰-=t x tdx x x f dx dy x f 111)1)((])([于是,)1)(()(-='t t f t F ,从而有 )2()2(f F =',故应选(B).【评注】 在应用变限的积分对变量x 求导时,应注意被积函数中不能含有变量x: ⎰'-'=')()()()]([)()]([])([x b x a x a x a f x b x b f dt t f否则,应先通过恒等变形、变量代换和交换积分次序等将被积函数中的变量x 换到积分号外或积分线上.(11)设A 是3阶方阵,将A 的第1列与第2列交换得B,再把B 的第2列加到第3列得C, 则满足AQ=C 的可逆矩阵Q 为(A) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010. (B) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010. (C) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010. (D) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110. [ D ]【分析】 本题考查初等矩阵的的概念与性质,对A 作两次初等列变换,相当于右乘两个相应的初等矩阵,而Q 即为此两个初等矩阵的乘积.【详解】由题设,有B A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001010,C B =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100110001, 于是, .100001110100110001100001010C A A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡可见,应选(D).【评注】 涉及到初等变换的问题,应掌握初等矩阵的定义、初等矩阵的性质以及与初等变换的关系.(12)设A,B 为满足AB=O 的任意两个非零矩阵,则必有 (A) A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关. (B) A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关.(C) A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关.(D) A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关. [ A ]【分析】A,B 的行列向量组是否线性相关,可从A,B 是否行(或列)满秩或Ax=0(Bx=0)是否有非零解进行分析讨论.【详解1】 设A 为n m ⨯矩阵,B 为s n ⨯矩阵,则由AB=O 知,n B r A r <+)()(.又A,B 为非零矩阵,必有r(A)>0,r(B)>0. 可见r(A)<n, r(B)<n, 即A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关,故应选(A).【详解2】 由AB=O 知,B 的每一列均为Ax=0的解,而B 为非零矩阵,即Ax=0存在非零解,可见A 的列向量组线性相关.同理,由AB=O 知,O A B TT=,于是有T B 的列向量组,从而B 的行向量组线性相关,故应选(A).【评注】 AB=O 是常考关系式,一般来说,与此相关的两个结论是应记住的:1) AB=O ⇒n B r A r <+)()(; 2) AB=O ⇒B 的每列均为Ax=0的解.(13)设随机变量X 服从正态分布N(0,1),对给定的)10(<<αα,数αu 满足αα=>}{u X P ,若α=<}{x X P ,则x 等于(A) 2αu . (B) 21α-u. (C) 21α-u . (D) α-1u . [ C ]【分析】 此类问题的求解,可通过αu 的定义进行分析,也可通过画出草图,直观地得到结论.【详解】 由标准正态分布概率密度函数的对称性知,αα=-<}{u X P ,于是}{2}{}{}{}{11x X P x X P x X P x X P x X P ≥=-≤+≥=≥=<-=-α即有 21}{α-=≥x X P ,可见根据定义有21α-=u x ,故应选(C). 【评注】 本题αuα 21α-(14)设随机变量)1(,,,21>n X X X n 独立同分布,且其方差为.02>σ 令∑==ni i X n Y 11,则(A) Cov(.),21nY X σ= (B) 21),(σ=Y X Cov .(C) 212)(σn n Y X D +=+. (D) 211)(σnn Y X D +=-. [ A ] 【分析】 本题用方差和协方差的运算性质直接计算即可,注意利用独立性有:.,3,2,0),(1n i X X Cov i ==【详解】 Cov(∑∑==+==ni i n i i X X Cov n X X Cov n X n X Cov Y X 2111111),(1),(1)1,(),=.1121σnDX n = 【评注】 本题(C),(D) 两个选项的方差也可直接计算得到:如222222111)1()111()(σσn n n n X n X n X n n D Y X D n -++=++++=+ =222233σσn n nn n +=+, 222222111)1()111()(σσn n n n X n X n X n n D Y X D n -+-=----=-=.222222σσn n nn n -=- (15)(本题满分12分)设2e b a e <<<, 证明)(4ln ln 222a b ea b ->-. 【分析】 根据要证不等式的形式,可考虑用拉格朗日中值定理或转化为函数不等式用单调性证明.【证法1】 对函数x 2ln 在[a,b]上应用拉格朗日中值定理,得 .),(ln 2ln ln 22b a a b a b <<-=-ξξξ设t t t ln )(=ϕ,则2ln 1)(t t t -='ϕ, 当t>e 时, ,0)(<'t ϕ 所以)(t ϕ单调减少,从而)()(2e ϕξϕ>,即2222ln ln ee e =>ξξ, 故 )(4ln ln 222a b ea b ->-. 【证法2】 设x ex x 224ln )(-=ϕ,则24ln 2)(e x x x -='ϕ, 2ln 12)(xxx -=''ϕ, 所以当x>e 时,,0)(<''x ϕ 故)(x ϕ'单调减少,从而当2e x e <<时,044)()(222=-='>'e e e x ϕϕ, 即当2e x e <<时,)(x ϕ单调增加.因此当2e x e <<时,)()(a b ϕϕ>,即 a e a b e b 22224ln 4ln ->-, 故 )(4ln ln 222a b ea b ->-.【评注】 本题也可设辅助函数为2222),(4ln ln )(e x a e a x ea x x <<<---=ϕ或 2222),(4ln ln )(e b x e x b ex b x <<<---=ϕ,再用单调性进行证明即可. (16)(本题满分11分)某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下.现有一质量为9000kg 的飞机,着陆时的水平速度为700km/h. 经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为).100.66⨯=k 问从着陆点算起,飞机滑行的最长距离是多少?注kg 表示千克,km/h 表示千米/小时.【分析】 本题是标准的牛顿第二定理的应用,列出关系式后再解微分方程即可.【详解1】 由题设,飞机的质量m=9000kg ,着陆时的水平速度h km v /7000=. 从飞机接触跑道开始记时,设t 时刻飞机的滑行距离为x(t),速度为v(t).根据牛顿第二定律,得kv dt dvm-=. 又 dxdv v dt dx dx dv dt dv =⋅=,由以上两式得 dv kmdx -=, 积分得 .)(C v k m t x +-= 由于0)0(,)0(0==x v v ,故得0v k mC =,从而 )).(()(0t v v kmt x -=当0)(→t v 时, ).(05.1100.67009000)(60km k mv t x =⨯⨯=→所以,飞机滑行的最长距离为1.05km. 【详解2】 根据牛顿第二定律,得 kv dtdvm -=, 所以.dt mk v dv -= 两端积分得通解t mkCev -=,代入初始条件00v vt ==解得0v C =,故 .)(0t mk ev t v -=飞机滑行的最长距离为 ).(05.1)(000km kmv ekmv dt t v x tm k==-==∞+-∞+⎰或由t m ke v dtdx -=0,知)1()(000--==--⎰t m kt t mke m kv dt e v t x ,故最长距离为当∞→t 时,).(05.1)(0km mkv t x =→【详解3】 根据牛顿第二定律,得 dt dxk dt x d m -=22,022=+dt dxm k dtx d , 其特征方程为02=+λλm k ,解之得mk-==21,0λλ, 故 .21t mk eC C x -+=由 002000,0v e mkC dt dxv x t tm kt t t =-====-===,得 ,021kmv C C =-= 于是 ).1()(0t m ke k mv t x --= 当+∞→t 时,).(05.1)(0km kmv t x =→所以,飞机滑行的最长距离为1.05km.【评注】 本题求飞机滑行的最长距离,可理解为+∞→t 或0)(→t v 的极限值,这种条件应引起注意.(17)(本题满分12分) 计算曲面积分,)1(322233dxdy z dzdx y dydz x I ⎰⎰∑-++=其中∑是曲面)0(122≥--=z y x z 的上侧.【分析】 先添加一曲面使之与原曲面围成一封闭曲面,应用高斯公式求解,而在添加的曲面上应用直接投影法求解即可.【详解】 取1∑为xoy 平面上被圆122=+y x 所围部分的下侧,记Ω为由∑与1∑围成的空间闭区域,则dxdy zdzdx y dydz x I ⎰⎰∑+∑-++=1)1(322233.)1(3221233dxdy z dzdx y dydz x ⎰⎰∑-++-由高斯公式知dxdydz z y x dxdy z dzdx y dydz x ⎰⎰⎰⎰⎰Ω∑+∑++=-++)(6)1(322222331=rdz r z dr d r )(62011022⎰⎰⎰-+πθ=.2)]1()1(21[12232210ππ=-+-⎰dr r r r r而⎰⎰⎰⎰≤+∑=--=-++123322133)1(322y x dxdy dxdy zdzdx y dydz x π,故 .32πππ-=-=I【评注】 本题选择1∑时应注意其侧与∑围成封闭曲面后同为外侧(或内侧),再就是在1∑上直接投影积分时,应注意符号(1∑取下侧,与z 轴正向相反,所以取负号).(18)(本题满分11分)设有方程01=-+nx x n,其中n 为正整数. 证明此方程存在惟一正实根n x ,并证明当1>α时,级数∑∞=1n n x α收敛.【分析】 利用介值定理证明存在性,利用单调性证明惟一性.而正项级数的敛散性可用比较法判定.【证】 记.1)(-+=nx x x f n n 由01)0(<-=n f ,0)1(>=n f n ,及连续函数的介值定理知,方程01=-+nx x n存在正实数根).1,0(∈n x当x>0时,0)(1>+='-n nx x f n n ,可见)(x f n 在),0[+∞上单调增加, 故方程01=-+nx x n 存在惟一正实数根.n x由01=-+nx x n与0>n x 知n n x x nn n 110<-=<,故当1>α时,αα)1(0n x n <<. 而正项级数∑∞=11n n α收敛,所以当1>α时,级数∑∞=1n n x α收敛.【评注】 本题综合考查了介值定理和无穷级数的敛散性,题型设计比较新颖,但难度并不大,只要基本概念清楚,应该可以轻松求证.(19)(本题满分12分)设z=z(x,y)是由0182106222=+--+-z yz y xy x 确定的函数,求),(y x z z =的极值点和极值.【分析】 可能极值点是两个一阶偏导数为零的点,先求出一阶偏导,再令其为零确定极值点即可,然后用二阶偏导确定是极大值还是极小值,并求出相应的极值.【详解】 因为 0182106222=+--+-z yz y xy x ,所以 02262=∂∂-∂∂--xz z x z yy x , 0222206=∂∂-∂∂--+-yzz y z yz y x . 令 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂0,0y z xz得⎩⎨⎧=-+-=-,0103,03z y x y x 故 ⎩⎨⎧==.,3y z y x将上式代入0182106222=+--+-z yz y xy x ,可得⎪⎩⎪⎨⎧===3,3,9z y x 或 ⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=.3,3,9z y x 由于 02)(22222222=∂∂-∂∂-∂∂-xzz x z x z y ,,02222622=∂∂∂-∂∂⋅∂∂-∂∂∂-∂∂--yx z z x z y z y x z y x z 02)(22222022222=∂∂-∂∂-∂∂-∂∂-∂∂-yzz y z y z y y z y z ,所以 61)3,3,9(22=∂∂=x zA ,21)3,3,9(2-=∂∂∂=y x zB ,35)3,3,9(22=∂∂=yzC , 故03612>=-B AC ,又061>=A ,从而点(9,3)是z(x,y)的极小值点,极小值为z(9,3)=3. 类似地,由61)3,3,9(22-=∂∂=---x zA ,21)3,3,9(2=∂∂∂=---y x zB ,35)3,3,9(22-=∂∂=---yzC ,可知03612>=-B AC ,又061<-=A ,从而点(-9, -3)是z(x,y)的极大值点,极大值为 z(-9, -3)= -3.【评注】 本题讨论由方程所确定的隐函数求极值问题,关键是求可能极值点时应注意x,y,z 满足原方程.(20)(本题满分9分) 设有齐次线性方程组)2(,0)(,02)2(2,0)1(212121≥⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++++=++++=++++n x a n nx nx x x a x x x x a n n n试问a 取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.【分析】 本题是方程的个数与未知量的个数相同的齐次线性方程组,可考虑对系数矩阵直接用初等行变换化为阶梯形,再讨论其秩是否小于n ,进而判断是否有非零解;或直接计算系数矩阵的行列式,根据题设行列式的值必为零,由此对参数a 的可能取值进行讨论即可.【详解1】 对方程组的系数矩阵A 作初等行变换,有.00002111122221111B a na a a a a n n n n a a A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++= 当a=0时, r(A)=1<n ,故方程组有非零解,其同解方程组为 ,021=+++n x x x 由此得基础解系为,)0,,0,1,1(1T -=η ,)0,,1,0,1(2T -=η,)1,,0,0,1(,1T n -=-η于是方程组的通解为,1111--++=n n k k x ηη 其中11,,-n k k 为任意常数.当0≠a 时,对矩阵B 作初等行变换,有.10000120002)1(10000121111⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--++→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+→ n n n a n a B 可知2)1(+-=n n a 时,n n A r <-=1)(,故方程组也有非零解,其同解方程组为 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=+-=+-,0,03,0213121n x nx x x x x由此得基础解系为Tn ),,2,1( =η, 于是方程组的通解为ηk x =,其中k 为任意常数.【详解2】 方程组的系数行列式为1)2)1((22221111-++=+++=n a n n a an nnna aA. 当0=A ,即a=0或2)1(+-=n n a 时,方程组有非零解. 当a=0时,对系数矩阵A 作初等行变换,有⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=000000000111122221111 n n n n A , 故方程组的同解方程组为 ,021=+++n x x x 由此得基础解系为,)0,,0,1,1(1T -=η ,)0,,1,0,1(2T -=η,)1,,0,0,1(,1T n -=-η于是方程组的通解为,1111--++=n n k k x ηη 其中11,,-n k k 为任意常数.当2)1(+-=n n a 时,对系数矩阵A 作初等行变换,有 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++=a na a a a a n n n n a a A00002111122221111 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+→1000012000010000121111 n n a , 故方程组的同解方程组为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=+-=+-,0,03,0213121n x nx x x x x由此得基础解系为Tn ),,2,1( =η, 于是方程组的通解为ηk x =,其中k 为任意常数.【评注】 矩阵A 的行列式A 也可这样计算:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++=a n n n n a a A 22221111=aE +⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡n n n n 22221111,矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡n n n n 22221111的特征值为2)1(,0,,0+n n ,从而A 的特征值为a,a,2)1(,++n n a , 故行列式.)2)1((1-++=n a n n a A(21)(本题满分9分)设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=51341321a A 的特征方程有一个二重根,求a 的值,并讨论A 是否可相似对角化.【分析】 先求出A 的特征值,再根据其二重根是否有两个线性无关的特征向量,确定A 是否可相似对角化即可.【详解】 A 的特征多项式为513410)2(251341321-------=------=-λλλλλλλλaa A E=).3188)(2(51341011)2(2a a++--=------λλλλλλ当2=λ是特征方程的二重根,则有,03181622=++-a 解得a= -2.当a= -2时,A 的特征值为2,2,6, 矩阵2E-A=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----321321321的秩为1,故2=λ对应的线性无关的特征向量有两个,从而A 可相似对角化.若2=λ不是特征方程的二重根,则a 31882++-λλ为完全平方,从而18+3a=16,解得 .32-=a当32-=a 时,A 的特征值为2,4,4,矩阵4E-A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---1321301323秩为2,故4=λ对应的线性无关的特征向量只有一个,从而A 不可相似对角化.【评注】 n 阶矩阵A 可对角化的充要条件是:对于A 的任意i k 重特征根i λ,恒有.)(i i k A E r n =--λ 而单根一定只有一个线性无关的特征向量.(22)(本题满分9分) 设A,B 为随机事件,且21)(,31)(,41)(===B A P A B P A P ,令 ;,,0,1不发生发生A A X ⎩⎨⎧= .,,0,1不发生发生B B Y ⎩⎨⎧=求:(I )二维随机变量(X,Y)的概率分布; (II )X 和Y 的相关系数.XY ρ【分析】 先确定(X,Y)的可能取值,再求在每一个可能取值点上的概率,而这可利用随机事件的运算性质得到,即得二维随机变量(X,Y)的概率分布;利用联合概率分布可求出边缘概率分布,进而可计算出相关系数.【详解】 (I ) 由于121)()()(==A B P A P AB P , ,61)()()(==B A P AB P B P所以, 121)(}1,1{====AB P Y X P , 61)()()(}0,1{=-====AB P A P B A P Y X P , ,121)()()(}1,0{=-====AB P B P B A P Y X P)(1)(}0,0{B A P B A P Y X P +-=====32)()()(1=+--AB P B P A P (或32121611211}0,0{=---===Y X P ), 故(X,Y)的概率分布为 YX 0 10 32 121 1 61 121 (II) X, Y 的概率分布分别为X 0 1 Y 0 1P43 41 P 65 61 则61,41==EY EX ,163=DX ,DY=365, E(XY)=121, 故 241)(),(=⋅-=EY EX XY E Y X Cov ,从而 .1515),(=⋅=DY DX Y X Cov XY ρ 【评注】 本题尽管难度不大,但考察的知识点很多,综合性较强.通过随机事件定义随机变量或通过随机变量定义随机事件,可以比较好地将概率论的知识前后连贯起来,这种命题方式值得注意.(23)(本题满分9分)设总体X 的分布函数为,1,1,0,11),(≤>⎪⎩⎪⎨⎧-=x x x x F ββ 其中未知参数n X X X ,,,,121 >β为来自总体X 的简单随机样本,求:(I ) β的矩估计量;(II ) β的最大似然估计量.【分析】 先由分布函数求出概率密度,再根据求矩估计量和最大似然估计量的标准方法进行讨论即可.【详解】 X 的概率密度为.1,1,0,),(1≤>⎪⎩⎪⎨⎧=+x x x x f βββ (I ) 由于1);(11-=⋅==⎰⎰+∞++∞∞-βββββdx x x dx x xf EX ,令X =-1ββ,解得 1-=X X β,所以参数β的矩估计量为.1ˆ-=X X β (II )似然函数为⎪⎩⎪⎨⎧=>==+=∏其他,0),,,2,1(1,)();()(1211n i x x x x x f L i n nni i ββββ 当),,2,1(1n i x i =>时,0)(>βL ,取对数得∑=+-=ni i x n L 1ln )1(ln )(ln βββ,两边对β求导,得∑=-=n i i x n d L d 1ln )(ln βββ, 令0)(ln =ββd L d ,可得 ∑==n i ixn 1ln β, 故β的最大似然估计量为.ln ˆ1∑==n i iXnβ 【评注】 本题是基础题型,难度不大,但计算量比较大,实际做题时应特别注意计算的准确性.。
2004年数学一考研真题解答
2004年数学一考研真题解答2004年数学一考研真题解答本文将对2004年数学一考研真题进行详细解答,以帮助考生更好地理解和掌握解题思路。
第一题:设A为n阶矩阵,且A的特征值都为1,则A的迹一定为()。
解析:根据矩阵的特征值定义,特征值为1表示矩阵A与单位矩阵的乘积等于单位矩阵本身,即A = I,其中I为单位矩阵。
由于单位矩阵的迹为n,所以A的迹也为n。
答案:n第二题:设a、b、c为正整数,且满足a + b + c = 100,则不等式2a + b - c < 100的解的个数为()。
解析:我们可以将不等式改写为2a + b < c + 100,从而将不等式中的c项移到右边。
由于a、b、c为正整数,所以我们可以得到以下范围:1 ≤ a ≤ 49,1 ≤ b ≤ 99,1 ≤ c ≤ 100。
在这个范围内,我们可以使用排列组合的方法计算解的个数。
首先,我们将c从1到100进行遍历,计算每个c对应的解的个数。
当c = 1时,不等式变为2a + b < 101,满足条件的a、b的取值范围为1 ≤ a ≤ 49,1 ≤ b ≤ 100。
根据排列组合的知识,解的个数为49 * 100 = 4900个。
当c = 2时,不等式变为2a + b < 102,满足条件的a、b的取值范围为1 ≤ a ≤ 49,1 ≤ b ≤ 101。
同样地,解的个数为49 * 101 = 4949个。
依此类推,当c = 100时,解的个数为49 * 199 = 9801个。
因此,不等式2a + b - c < 100的解的个数为4900 + 4949 + . + 9801。
利用等差数列求和公式,我们可以得到解的个数为4950 * 50 = 247500个。
答案:247500第三题:函数f(x) = x^2 - ax + (a - 3)的图像恰好经过第一象限的两点,则a的取值范围是()。
解析:由题意可知,函数f(x)的图像经过第一象限的两点,即x > 0,y > 0。
考研数学一解答题专项强化真题试卷25(题后含答案及解析)
考研数学一解答题专项强化真题试卷25(题后含答案及解析)题型有:1.1.(2000年)求幂级数的收敛区间,并讨论该区间端点处的收敛性.正确答案:解1 由于则R=3,收敛区间为(一3,3).当x=3时,且发散,则原级数在x=3处发散.当x=一3时,且与都收敛,所以原级数在x=一3处收敛.△解2 由于而则以下同解1.涉及知识点:无穷级数2.(2004年)设e<a<b<e2,证明正确答案:证1 设则所以当x>e时,φ”(x)<0,故φ’(x)单调减少,从而当e<x<e2时,即当e<x<e2时,φ(x)单调增加.因此当e<a<b<e2时,φ(b)>φ(a),即故证2 对函数ln2x在[a,b]上应用拉格朗日中值定理,得设则当t>e时,φ’(t)<0,所以φ(t)单调减少,从而φ(ξ)>φ(e2),即涉及知识点:一元函数微分学3.设α,β为三维列向量,矩阵A=ααT+ββT,其中αT,βT分别为α,β的转置。
证明:(Ⅰ)秩r(A)≤2;(Ⅱ)若α,β线性相关,则r(A)<2。
正确答案:(Ⅰ) r(A)=r(ααT+ββT)≤r(ααT)+r(ββT)≤r(α)+r(β)≤2。
(Ⅱ)若α,β线性相关,则存在不全为零的k1,k2使k1α+k2β=0,不妨设k2≠0,则β=kα,那么r(A)=r[ααT+(kα)(kα)T]=r[(1+k2)ααT]=r(ααT)≤1<2。
4.设λ1,λ2分别为n阶实对称矩阵A的最小和最大特征值,X1、X2分别为对应于λ1和λn的特征向量,记f(X)=,X∈Rn,X≠0求三元函数f(x1,x2,x3)=3x12+2x22+3x32+2x2x3在x12+x22+x32=1条件下的最大及最小值,并求出最大值点及最小值点.正确答案:f的最小值=f()=f(0,1,0)=2,f的最大值=f()=4.涉及知识点:二次型5.(2003年试题,九)设矩阵B=P-1A*P,求B+2E的特征值与特征向量,其中A*为A的伴随矩阵,E为3阶单位矩阵.正确答案:由题设,不难算出从而A可逆,由初等行变换可求出则由公式A*=|A|A-1,可求得又由已知则易求得综上又由特征方程可求出λ1=9,λ2=9,λ3=3.当λ1=λ2=9时,由(B+2E一9E)x=0,可求得相应特征向量为ξ1=(一l,1,0)T,ξ2=(一2,0,1)T即对应于特征值9的所有特征向量为k1ξ1+k2ξ2=k1(一1,1,0)T+k2(一2,0,1)T当λ3=3时,由(B+2E一3E)x=0,可求得相应特征向量为ξ3=(0,1,1)T故对应于特征值3的所有特征向量为k3ξ3=k3(0,1,1)T以上k1,k2,k3皆为不为零的任意常数.解析二令则得A的特征值为λ1=λ2=1,λ3=7.当λ1=λ2=1时,对应的线性无关的特征向量可取为当λ3=7时,对应的特征向量为记λ,η分别为矩阵A的特征值和特征向量,则A*η=于是(B+2E)(P-1η)=P-1A*P(P-1η)+2P-1η,=|P-1A*η+2P-1η因而可知,和P-1η分别为B+2E的特征值和特征向量.又|A|=λ1λ2λ3=7,则B+2层的特征值分别为9,9,3.又则即有B+2E对应于特征值9的全部特征向量为:k1P-1η1+k2P-1η2=其中k1,k2是不全为零的任意常数;其对应于特征值3的全部特征向量为:k2P-1η3=其中k3是不为零的任意常数.涉及知识点:特征值与特征向量6.(00年)计算曲线积分其中L是以点(1,0)为中心、R为半径的圆周(R>1)取逆时针方向.正确答案:作椭圆C:4x2+y2=δ2 (C取逆时针方向,δ是足够小的正数,使4x2+y2=δ2全含在L内).由格林公式知其中S为椭圆域4x2+y2≤δ2的面积涉及知识点:高等数学7.(94年)将函数f(x)=展开成x的幂级数.正确答案:且f(0)=0,故f(x)=f(x)一f(0)=∫0xf’(t)dt 涉及知识点:高等数学8.[2010年] 求函数f(x)=∫1x2(x2一t)e-t2dt的单调区间与极值.正确答案:(1) f(x)=∫1x2(x2一t)e-t2dt=x2∫1x2e-t2dt—∫1x2te-t2dt,f’(x)=2xe∫1x2e-t2dt+2x3e-x4—2x3e-x4=2x∫1x2e-t2dt. ①令f(x)=0,由式①得到驻点x=0,x=±1.下面分别考察f(x)在区间(一∞,一1),[一1,0),[0,1),[1,+∞)上的单调性.进一步,易求得因此f(x)的单调减少区间是(一∞,一1]∪[0,1],单调增加区间是[一1,0]∪[1,+∞).(2)求出驻点x=0,x=±1后,再求驻点处的二阶导数.又因f’’(x)=2∫1x2e-t2dt+4x2e-x4,故f’’(0)=2∫01e-t2dt <0,f’’(±1)=4e-1>0.于是f(0)=∫01(0一t)e-t2dt=为极大值,f(±1)=0为极小值.涉及知识点:一元函数积分学[2007年] 设二维随机变量(X,Y)的概率密度为9.求P(X>2y);正确答案:涉及知识点:二维随机变量及其分布10.求Z=X+Y的概率密度fZ(z).正确答案:直接用卷积公式求之.将f(x,y)改写成在xOz平面上给出f(x,y)取正值的区域为0<x<1,z-x=1,z-x=0所围成的区域记为D(见图中阴影部分)fZ(z)=∫-∞+∞f(x,z—x)dx.下面只需在f(x,y)取正值的区域D对x积分.为此,将区域D分成两部分D1与D2,即当0≤z<1时,fZ(z)=∫-∞+∞f(x,z —x)dx=∫0z(2一x)dx=z(2一z);当1≤z<2时,fZ(z)=∫-∞+∞f(x,z—x)dx=∫z-11(2一z)dx=(2—z)2.当z取其他值时,由于不同时满足0<x<1,0<z-x <1,f(x,x—x)=0,则fZ(z)=0.综上所述,涉及知识点:二维随机变量及其分布。
2004考研数学一真题及答案解析(统编)
2004年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上) (1)曲线ln y x =上与直线1=+y x 垂直的切线方程为__________ . (2)已知(e )e x x f x -'=,且(1)0f =,则()f x =__________ .(3)设L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,则曲线积分⎰-L ydx xdy 2的值为__________.(4)欧拉方程)0(024222>=++x y dx dyx dxy d x 的通解为__________ . (5)设矩阵210120001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,矩阵B 满足**2=+ABA BA E ,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则B =__________ .(6)设随机变量X 服从参数为λ的指数分布,则}{DX X P >= __________ .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)把+→0x 时的无穷小量dt t dt t dt t xx x⎰⎰⎰===03002sin ,tan ,cos 2γβα,使排在后面的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是(A)γβα,, (B)βγα,, (C)γαβ,, (D)αγβ,, (8)设函数()f x 连续,且,0)0(>'f 则存在0>δ,使得(A)()f x 在(0,)δ内单调增加 (B)()f x 在)0,(δ-内单调减少 (C)对任意的),0(δ∈x 有()(0)f x f > (D)对任意的)0,(δ-∈x 有()(0)f x f >(9)设∑∞=1n n a 为正项级数,下列结论中正确的是(A)若n n na ∞→lim =0,则级数∑∞=1n n a 收敛(B)若存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim ,则级数∑∞=1n n a 发散(C)若级数∑∞=1n n a 收敛,则0lim 2=∞→n n a n (D)若级数∑∞=1n n a 发散, 则存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim(10)设()f x 为连续函数,⎰⎰=t ty dx x f dy t F 1)()(,则)2(F '等于 (A)2(2)f (B)(2)f (C)(2)f - (D) 0(11)设A 是3阶方阵,将A 的第1列与第2列交换得B ,再把B 的第2列加到第3列得C ,则满足=AQ C 的可逆矩阵Q 为(A)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010(B)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010 (C)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010(D)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110 (12)设,A B 为满足=AB O 的任意两个非零矩阵,则必有 (A)A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (B)A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关 (C)A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (D)A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关(13)设随机变量X 服从正态分布(0,1),N 对给定的)10(<<αα,数αu 满足αα=>}{u X P ,若α=<}{x X P ,则x 等于(A)2αu (B)21α-u(C)21α-u (D) α-1u(14)设随机变量)1(,,,21>n X X X n 独立同分布,且其方差为.02>σ 令∑==ni i X n Y 11,则(A)21Cov(,)X Y nσ=(B)21Cov(,)X Y σ=(C)212)(σnn Y X D +=+ (D)211)(σnn Y X D +=-三、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)(15)(本题满分12分) 设2e e a b <<<,证明2224ln ln ()eb a b a ->-.(16)(本题满分11分)某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下.现有一质量为9000kg 的飞机,着陆时的水平速度为700km/h 经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为).100.66⨯=k 问从着陆点算起,飞机滑行的最长距离是多少?(注:kg 表示千克,km/h 表示千米/小时)(17)(本题满分12分)计算曲面积分,)1(322233dxdy z dzdx y dydz x I ⎰⎰∑-++=其中∑是曲面)0(122≥--=z y x z 的上侧.(18)(本题满分11分)设有方程10nx nx+-=,其中n为正整数.证明此方程存在惟一正实根n x,并证明当1α>时,级数1nn xα∞=∑收敛.(19)(本题满分12分)设(,)z z x y =是由2226102180x xy y yz z -+--+=确定的函数,求(,)z z x y =的极值点和极值.(20)(本题满分9分)设有齐次线性方程组121212(1)0,2(2)20,(2),()0,nnna x x xx a x xnnx nx n a x++++=⎧⎪++++=⎪≥⎨⎪⎪++++=⎩试问a取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.(21)(本题满分9分)设矩阵12314315a-⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎣⎦A的特征方程有一个二重根,求a的值,并讨论A是否可相似对角化.(22)(本题满分9分)设,A B 为随机事件,且111(),(|),(|)432P A P B A P A B ===,令;,,0,1不发生发生A A X ⎩⎨⎧= .,,0,1不发生发生B B Y ⎩⎨⎧= 求:(1)二维随机变量(,)X Y 的概率分布. (2)X 和Y 的相关系数.XY ρ(23)(本题满分9分) 设总体X 的分布函数为,1,1,0,11),(≤>⎪⎩⎪⎨⎧-=x x x x F ββ其中未知参数n X X X ,,,,121 >β为来自总体X 的简单随机样本,求:(1)β的矩估计量. (2)β的最大似然估计量2004年数学一试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)曲线y=lnx 上与直线1=+y x 垂直的切线方程为 1-=x y .【分析】 本题为基础题型,相当于已知切线的斜率为1,由曲线y=lnx 的导数为1可确定切点的坐标。
2004年数学考研真题及解析
,可见根据定义有 x
=
u1−α
2
,故应选(C).
ϕ ( x)
ϕ ( x)
α
α
(1 − α ) / 2
0 uα
0
u1−α x
2
∑ (14)设随机变量 X1, X 2 ,
, X n (n > 1) 独立同分布,且其方差为σ 2
> 0.
令Y
=
1 n
n i =1
Xi
,
则
(A)
Cov(
X1,Y
)
=
σ2 n
.
ϕ ′′( x)
=
2
1 − ln x2
x
,
所以当 x > e 时,ϕ ′′(x) < 0, 故ϕ ′(x) 单调减少,从而当 e < x < e2 时,
ϕ′(x) > ϕ′(e2 ) = 4 − 4 = 0 e2 e2
即当 e < x < e2 时,ϕ(x) 单调增加.
因此当 e < x < e2 时,ϕ(b) > ϕ(a) ,即
(A) f ( x) 在(0,δ ) 内单调增加.
(B) f ( x) 在 (−δ ,0) 内单调减少.
(C) 对任意的 x ∈ (0,δ ) 有 f ( x) > f (0). (D) 对任意的 x ∈ (−δ ,0) 有 f ( x) > f (0).
【答】 应选(C).
【详解】 由导数的定义,知
2004 年全国硕士研究生入学统一考试 理工数学一试题详解及评析
一、 填空题
(1)曲线 y = ln x 与直线 x + y = 1 垂直的切线方程为 .
2004考研数学一真题及答案解析
2004年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上) (1)曲线ln y x =上与直线1=+y x 垂直的切线方程为__________ . (2)已知(e )e x x f x -'=,且(1)0f =,则()f x =__________ .(3)设L 为正向圆周222=+y x 在第一象限中的部分,则曲线积分⎰-L ydx xdy 2的值为__________.(4)欧拉方程)0(024222>=++x y dx dyx dxy d x 的通解为__________ . (5)设矩阵210120001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,矩阵B 满足**2=+ABA BA E ,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则B =__________ .(6)设随机变量X 服从参数为λ的指数分布,则}{DX X P >= __________ .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)把+→0x 时的无穷小量dt t dt t dt t xx x⎰⎰⎰===03002sin ,tan ,cos 2γβα,使排在后面的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是(A)γβα,, (B)βγα,, (C)γαβ,, (D)αγβ,, (8)设函数()f x 连续,且,0)0(>'f 则存在0>δ,使得(A)()f x 在(0,)δ内单调增加 (B)()f x 在)0,(δ-内单调减少 (C)对任意的),0(δ∈x 有()(0)f x f > (D)对任意的)0,(δ-∈x 有()(0)f x f >(9)设∑∞=1n n a 为正项级数,下列结论中正确的是(A)若n n na ∞→lim =0,则级数∑∞=1n n a 收敛(B)若存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim ,则级数∑∞=1n n a 发散(C)若级数∑∞=1n n a 收敛,则0lim 2=∞→n n a n(D)若级数∑∞=1n n a 发散, 则存在非零常数λ,使得λ=∞→n n na lim(10)设()f x 为连续函数,⎰⎰=t ty dx x f dy t F 1)()(,则)2(F '等于 (A)2(2)f (B)(2)f (C)(2)f - (D) 0(11)设A 是3阶方阵,将A 的第1列与第2列交换得B ,再把B 的第2列加到第3列得C ,则满足=AQ C 的可逆矩阵Q 为(A)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010(B)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010 (C)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010(D)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110 (12)设,A B 为满足=AB O 的任意两个非零矩阵,则必有 (A)A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (B)A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关 (C)A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (D)A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关(13)设随机变量X 服从正态分布(0,1),N 对给定的)10(<<αα,数αu 满足αα=>}{u X P ,若α=<}{x X P ,则x 等于(A)2αu (B)21α-u(C)21α-u (D) α-1u(14)设随机变量)1(,,,21>n X X X n Λ独立同分布,且其方差为.02>σ 令∑==ni i X n Y 11,则(A)21Cov(,)X Y nσ= (B)21Cov(,)X Y σ=(C)212)(σnn Y X D +=+ (D)211)(σnn Y X D +=-三、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)(15)(本题满分12分) 设2e e a b <<<,证明2224ln ln ()e b a b a ->-.(16)(本题满分11分)某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下.现有一质量为9000kg 的飞机,着陆时的水平速度为700km/h 经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为).100.66⨯=k 问从着陆点算起,飞机滑行的最长距离是多少?(注:kg 表示千克,km/h 表示千米/小时)(17)(本题满分12分)计算曲面积分,)1(322233dxdy z dzdx y dydz x I ⎰⎰∑-++=其中∑是曲面)0(122≥--=z y x z 的上侧.(18)(本题满分11分)设有方程10nx nx+-=,其中n为正整数.证明此方程存在惟一正实根n x,并证明当1α>时,级数1nn xα∞=∑收敛.(19)(本题满分12分)设(,)z z x y =是由2226102180x xy y yz z -+--+=确定的函数,求(,)z z x y =的极值点和极值.(20)(本题满分9分)设有齐次线性方程组121212(1)0,2(2)20,(2),()0,nnna x x xx a x xnnx nx n a x++++=⎧⎪++++=⎪≥⎨⎪⎪++++=⎩LLL L L L L LL试问a取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.(21)(本题满分9分)设矩阵12314315a-⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎣⎦A的特征方程有一个二重根,求a的值,并讨论A是否可相似对角化.(22)(本题满分9分)设,A B 为随机事件,且111(),(|),(|)432P A P B A P A B ===,令;,,0,1不发生发生A A X ⎩⎨⎧= .,,0,1不发生发生B B Y ⎩⎨⎧= 求:(1)二维随机变量(,)X Y 的概率分布. (2)X 和Y 的相关系数.XY ρ(23)(本题满分9分) 设总体X 的分布函数为,1,1,0,11),(≤>⎪⎩⎪⎨⎧-=x x x x F ββ其中未知参数n X X X ,,,,121Λ>β为来自总体X 的简单随机样本,求:(1)β的矩估计量. (2)β的最大似然估计量2004年数学一试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)曲线y=lnx 上与直线1=+y x 垂直的切线方程为 1-=x y .【分析】 本题为基础题型,相当于已知切线的斜率为1,由曲线y=lnx 的导数为1可确定切点的坐标。
2004年考研数一真题及解析
x2
lim lim 0 tan tdt lim tan x 2x 0 ,可排除(C),(D)选项,
x0 x0 x cost 2dt 0
x0 cos x 2
lim lim
x sin t 3dt
0
lim
3
sin x 2
1 2x
x0
x0
x2
tan
t dt
x0
2x tan x
0
= 1 lim x ,可见 是比 低阶的无穷小量,故应选(B). 4 x0 x 2
x}
1 2
,可见根据定义有
x
u1
2
,故应选(C).
【评注】 本题 u 相当于分位数,直观地有
(1 ) / 2
o
u
u 1
2
( 14 ) 设 随 机 变 量 X1, X 2 ,, X n (n 1) 独 立 同 分 布 , 且 其 方 差 为 2 0. 令
Y
1 n
n i 1
Xi
,则
2 (A) Cov( X1,Y ) n .
n 1
an
收敛.
(B)
若存在非零常数
,使得
lim
n
nan
,则级数 an
n 1
发散.
(C)
若级数
an
n 1
收敛,则
lim
n
n
2
an
0.
(D)
若级数 an
n 1
发散,
则存在非零常数
,使得
lim
n
nan
.
[B]
【分析】 对于敛散性的判定问题,若不便直接推证,往往可用反例通过排除法找到 正确选项.
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(13) 设 随 机 变 量 X 服 从 正 态 分 布 N (0,1), 对 给 定 的 (0 1) , 数 u 满 足 P{X u } ,若 P{ X x} ,则 x 等于
(A) u
2
(C) u1
2
(B) u1 2
(D) u1
(14)设随机变量 X1, X 2 ,, X n (n 1) 独立同分布,且其方差为 2 0.
2
x1
(2 a)x2 2xn
0,
nx1 nx2 (n a)xn 0,
(n 2) ,
试问 a 取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.
(Hale Waihona Puke 1)(本题满分 9 分)1 2 3
设矩阵 A 1 4 3 的特征方程有一个二重根,求 a 的值,并讨论 A 是否可相似
1 a 5
对角化.
(注:kg 表示千克,km/h 表示千米/小时)
(17)(本题满分 12 分)
计算曲面积分 I 2x3dydz 2 y3dzdx 3(z2 1)dxdy, 其中 是曲面 z 1 x2 y 2 (z 0)
的上侧.
(18)(本题满分 11 分) 设有方程 xn nx 1 0 ,其中 n 为正整数.证明此方程存在惟一正实根 xn ,并证明
0 0 1
是单位矩阵,则 B =__________ .
(6)设随机变量 X 服从参数为 的指数分布,则 P{X DX }= __________ .
二、选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,满分 32 分.每小题给出的四个选项中,
只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)
(7)把 x 0 时的无穷小量
(23)(本题满分 9 分)
设总体 X 的分布函数为
(B) f (x) 在 ( ,0) 内单调减少
(C)对任意的 x (0, ) 有 f (x) f (0)
(D)对任意的 x ( ,0) 有 f (x) f (0)
(9)设 an 为正项级数,下列结论中正确的是 n1
(A)若
lim
n
nan
=0,则级数
n1
an
收敛
(B)若存在非零常数
,使得
0 0 1
(12)设 A,B 为满足 AB O 的任意两个非零矩阵,则必有
(A) A 的列向量组线性相关 ,B 的行向量组线性相关
(B) A 的列向量组线性相关 ,B 的列向量组线性相关
(C) A 的行向量组线性相关 ,B 的行向量组线性相关
(D) A 的行向量组线性相关 ,B 的列向量组线性相关
(3)设 L 为正向圆周 x2 y 2 2 在第一象限中的部分,则曲线积分 L xdy 2 ydx 的值
为__________.
(4)欧拉方程 x2 d 2 y 4x dy 2 y 0(x 0) 的通解为__________ .
dx 2
dx
2 1 0
(5)设矩阵 A 1 2 0 ,矩阵 B 满足 ABA* 2BA* E ,其中 A* 为 A 的伴随矩阵, E
令 Y
1 n
n i 1
Xi
,
则
(A)
Cov(
X
1
,
Y
)
2 n
(C)
D( X 1
Y)
n
n
2
2
(B) Cov( X1,Y ) 2
(D)
D( X 1
Y)
n 1 n
2
三、解答题(本题共 9 小题,满分 94 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算 步骤)
(15)(本题满分 12 分) 设 e a b e2 ,证明 ln2 b ln2 a 4 (b a) .
(D) 0
(11)设 A 是 3 阶方阵,将 A 的第 1 列与第 2 列交换得 B ,再把 B 的第 2 列加到第
3 列得 C ,则满足 AQ C 的可逆矩阵 Q 为
0 1 0
(A) 1 0 0
1 0 1 0 1 0
(C) 1 0 0
0 1 1
0 1 0
(B) 1 0 1
0 0 1 0 1 1
(D) 1 0 0
lim
n
nan
,则级数 an n1
发散
(C)若级数
an
n1
收敛,则
lim
n
n
2
a
n
0
(D)若级数 an 发散, n1
则存在非零常数
,使得
lim
n
nan
(10)设
f
(x)
为连续函数,
F (t)
t
1
t
dy y
f
( x)dx
,则
F (2) 等于
(A) 2 f (2)
(B) f (2)
(C) f (2)
(22)(本题满分 9 分)
设 A, B 为随机事件,且 P( A) 1 , P(B | A) 1 , P( A | B) 1 ,令
4
3
2
X
1, A发生, 0, A不发生;
Y
1, B发生, 0, B不发生.
求:(1)二维随机变量 (X ,Y ) 的概率分布.
(2) X 和Y 的相关系数 XY .
2004 年全国硕士研究生入学统一考试 数学(一)试卷
一、填空题(本题共 6 小题,每小题 4 分,满分 24 分.把答案填在题中横线上)
(1)曲线 y ln x 上与直线 x y 1垂直的切线方程为__________ .
(2)已知 f (ex ) x ex ,且 f (1) 0 ,则 f (x) =__________ .
当 1 时,级数 xn 收敛. n1
(19)(本题满分 12 分) 设 z z(x, y) 是由 x2 6xy 10 y2 2 yz z2 18 0 确定的函数,求 z z(x, y) 的极值点和
极值.
(20)(本题满分 9 分)
(1 a)x1 x2 xn 0,
设有齐次线性方程组
e2
(16)(本题满分 11 分) 某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速
伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下. 现有一质量为 9000kg 的飞机,着陆时的水平速度为 700km/h 经测试,减速伞打
开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为 k 6.0 106 ). 问从着陆点 算起,飞机滑行的最长距离是多少?
x cos t 2dt,
x2
tan
0
0
tdt, 0 x sin t 3dt ,使排在后面的
是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是
(A), ,
(B), ,
(C) ,,
(D) , ,
(8)设函数 f (x) 连续,且 f (0) 0, 则存在 0 ,使得
(A) f (x) 在(0, ) 内单调增加