大学数学竞赛试题参考答案
第十四届全国大学生数学竞赛初赛(补赛二)试题及参考解答
第十四届全国大学生数学竞赛初赛(补赛二)试题及参考解答(非数学类, 2023年3月5日)一、 填空题(本题满分30分，每小题6分) （1）极限22231lim13(21)→∞⎡⎤+++-=⎣⎦ n n n .【解】 利用定积分的定义，得2122223011114lim 13(21)4lim 4d 23→∞→∞=⎛⎫⎡⎤+++-=-== ⎪⎣⎦⎝⎭∑⎰ n n n k k n x x n n nn . （2）设函数()f x 在1=x 的某一邻域内可微，且满足(1)3(1)42()+--=++f x f x x o x ，其中()o x 是当0→x 时x 的高阶无穷小，则曲线()=y f x 在点(1,(1))f 处的切线方程为.【解】 由于()f x 在1=x 处可微，因而连续，故对所给等式求极限0→x ，可得2(1)4-=f ，所以(1)2=-f . 仍由所给等式，得(1)(1)(1)(1)()32+---+⋅=+-f x f f x f o x x x x，两边取极限0→x ，并根据导数的定义，得4(1)2'=f ，所以1(1)2'=f . 因此，曲线()=y f x 在点(1,(1))f 处的切线方程为(1)(1)(1)'-=-y f f x ， 即 250--=x y .（3）设()=y y x 是初值问题31,(0)0(0)21，''--=⎧⎨'=⎩'=y y y y y 的解，则()=y x .【解】 对于齐次微分方程230'-=''-y y y ，其特征方程2302λλ--=的根为13λ=，21λ=-，所以230'-=''-y y y 的通解为312e e -=+x x y C C .经观察，非齐次微分方程231'-=''-y y y 的一个特解为013=-y . 所以，方程的通解为312()e e 13--=+x x y x C C .又由(0)0(0)1，'==y y 解得，113=C ，20=C ，因此()313()e 1=-x y x .（4）设可微函数(,)=z z x y 满足2222∂∂+=∂∂z z x y z x y ，又设=u x ，11=-v y x，【解】 由=u x ，11=-v y x 解得=x u ，1=+u y uv ，且11=-w z u，所以 2222111111⎛⎫∂∂∂∂∂∂∂⎛⎫=-=-⋅+=-⋅+⋅+ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭w z z x z y u u z u z u u z x u y u u222222111111(1)(1)⎛⎫⎛⎫∂∂+-∂∂=-+⋅+=-+⋅+ ⎪ ⎪∂∂+∂∂+⎝⎭⎝⎭z z uv uv z z z x y uv u z x y uv u 222222222211111⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂=-+⋅+=-++=- ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭z z y z z x y z x y u u z u x y u u.因此2114==∂=-∂u v w u . （5）设0>a ，则均匀曲面2222++=x y z a (0,0,0)≥≥≥x y z 的重心坐标为.【解】 记所给曲面为∑，并设∑的面密度为常数μ， ∑的重心坐标为(,,)x y z ，由于∑的质量为221482πμπμ=⋅=a M a ，所以212dd μπ∑∑==⎰⎰⎰⎰z z S z S M a .设∑的外法向量与z 轴正向的夹角为γ，则cos γ=za，所以 2222221d cos d d d 42γπππππ∑∑∑====⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰a z z S S x y a a a a a . 根据对称性，2==a x y ，因此曲面的重心坐标为,,222⎛⎫⎪⎝⎭a a a .二、(本题满分14分) 设函数202320()e d 1-=+⎰xxt f x t t ，正整数2023≤n ，求导数()(0)n f .【解】 令202320()d 1=+⎰xt F x t t ，则20232()1'=+x F x x，202222024222023(1)2()(1)+-''=+x x x F x x ，所以(0)(0)(0)0'''===F F F . ------------------- 5分对()e ()-=x f x F x 利用Leibniz 公式，再代入0x =得()()()(0)e(1)()(1)(0)---====-=-∑∑nnn xn kkk n k k k nn k k x fC Fx C F .------------------- 4分欲求()(0)k F ，对22023(1)()'+=x F x x 两边求1-k 阶导数，并利用Leibniz 公式，得2()(1)(2)2023(1)(1)()2(1)()(1)(2)()()---++-+--=k k k k x F x k xF x k k F x x ，代入0x =，并注意到2023≤≤k n ，得()(2)(0)(1)(2)(0)-=---k k F k k F . 由此递推，得(2)1(0)(1)(21)!(0)0-''==--= k k F k F ， (2+1)(0)(1)(2)!(0)0'==-= k k F k F ，因此，()()(0)(1)(0)0-==-=∑nn n k k k n k f C F . ------------------- 5分三、(本题满分14分) 设函数()f x 在区间(0,1)内有定义，+lim ()0→=x f x ，且+0()()3lim0→-=x x f x f x. 证明：+0()lim 0→=x f x x . 【证】 根据题设条件得，对于任意非负整数k ，有10()()33lim 03++→-=k k x kx xf f x .------------------- 4分令0,1,2,,1=- k n ，并求和，可得1001()(()()1333lim lim 033++→→=--=⋅=∑n n k k k x x k kx x x f x f f f x x . ------------------- 5分因此，有()(()3α-=n xf x f x x ，其中()x α是当0+→x 时的无穷小.对上式取极限n →∞，并利用条件+lim ()0→=x f x ，得()()α=f x x x . 所以 00()limlim ()0α→→==x x f x x x. ------------------- 5分四、(本题满分14分) 设函数()f x 在区间[0,1]上连续，在(0,1)内可导，且(0)0=f ，(1)2=f . 证明：存在两两互异的点123,,(0,1)ξξξ∈，使得12()(2ξξ''≥f f .【证】 令()()2=-+F x f x x ，则()F x 在[0,1]上连续，且(0)2=-F ，(1)1=F .根据连续函数介值定理，存在3(0,1)ξ∈使得3()0ξ=F ，即33()2ξξ=-f .------------------- 5分在区间3[0, ]ξ，3[,1]ξ上分别利用Lagrange 中值定理，存在13(0, )ξξ∈，23(,1)ξξ∈，使得313()(0)()0ξξξ-'=-f f f ， 且323()(1)()1ξξξ-'=-f f f ， 即3132()ξξξ-'=f ，323()1ξξξ'=-f ， ------------------- 5分 所以3123321()()111ξξξξξ-''==+≥--f f ， 因此，存在两两互异的点123,,(0,1)ξξξ∈，使得12()(2ξξ''≥f f .------------------- 4分五、(本题满分14分) 设()f x 是[1,1]-上的连续的偶函数，计算曲线积分：()22d =+⎰LI x f x y ，其中曲线L 为正向圆周222+=-x y y .【解】 取圆的圆心角θ作参数，则曲线L ：22(1)1++=x y 的参数方程为：cos ,1sin θθ=+=x y (02)θπ≤≤. 因为d sin d ,d cos d θθθθ=-=x y ，所以22001sin (sin )d (cos )cos d |sin |ππθθθθθθθ-=-+⎰⎰I f .------------------- 4分其中第一项为22100(1sin )sin d (1sin )d (1sin )d 4|sin |ππππθθθθθθθθ--==--+-=⎰⎰⎰I ，------------------- 5分第二项为2220(cos )cos d (cos )cos d (cos )cos d (cos )cos d (cos())cos()d (cos )cos d (cos )cos d 0,ππππππππθθθθθθθθθθθθππθθθ==+=+++=--=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰I f f f f f t t tf f t t t因此，原积分 124=+=I I I . ------------------- 5分六、(本题满分14分) 设函数30ln(1)()d 1sin -+=+⎰xt t f x t e t，(0)>x ，证明级数11()∞=∑n f n 收敛，且1115()36∞=<<∑n f n . 【解】 利用不等式：当(0,1]x ∈时，2ln(1)2-≤+≤x x x x ，sin ≤x x ，可得2232300ln(1)111()d d 1sin 1212631-⎛⎫⎛⎫+=≥-=->⋅ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎰⎰xx t t t x x x f x t t t e t x x x， ------------------- 3分且2300ln(1)1()d d 1sin 2-+=≤=+⎰⎰xx t t f x t t t x e t ， ------------------- 3分 所以21111111111111()133(1)3131∞∞∞∞====⎛⎫>==-= ⎪++⎝⎭+∑∑∑∑n n n n n f n n n n n n. ------------------- 4分221111115(2266π∞∞==≤=⋅<∑∑n n f n n . 综合上述，级数11(∞=∑n f n 收敛，且1115(36∞=<<∑n f n . ------------------- 4分。
全国大学生数学竞赛试题及答案
河北省大学生数学竞赛试题及答案一、(本题满分10 分) 求极限))1(21(1lim222222--++-+-∞→n n n n nn 。
【解】 ))1(21(1222222--++-+-=n n n n nS n因21x -在]1,0[上连续，故dx x ⎰102-1存在，且dx x ⎰12-1=∑-=∞→-121.)(1lim n i n n n i ，所以，=∞→n n S limn dx x n 1lim-112∞→-⎰4-1102π==⎰dx x 。
二、(本题满分10 分) 请问c b a ,,为何值时下式成立.1sin 1lim 220c tdt t ax x x b x =+-⎰→【解】注意到左边得极限中，无论a 为何值总有分母趋于零，因此要想极限存在，分子必 须为无穷小量，于是可知必有0=b，当0=b 时使用洛必达法则得到2202201)(cos lim1sin 1lim xa x x t dt t ax x x x x +-=+-→→⎰， 由上式可知：当0→x 时，若1≠a ，则此极限存在，且其值为0；若1=a ，则21)1(cos lim 1sin 1lim 22220-=+-=+-→→⎰xx x t dt t ax x x x b x ，综上所述，得到如下结论：;0,0,1==≠c b a 或2,0,1-===c b a 。
三、(本题满分10 分) 计算定积分⎰+=22010tan 1πxdxI 。
【解】 作变换t x -=2π，则=I2220ππ=⎰dt ，所以，4π=I 。
四、(本题满分10 分) 求数列}{1nn-中的最小项。
【解】 因为所给数列是函数xxy 1-=当x 分别取 ,,,3,2,1n 时的数列。
又)1(ln 21-=--x xy x且令e x y =⇒='0，容易看出：当e x <<0时，0<'y ；当e x >时，0>'y 。
第13届全国大学生数学竞赛非数学类初赛试卷参考答案(2021年)
第十三届全国大学生数学竞赛初赛 《非数学类》试题及参考解答一、填空题（每小题6分，共30分） 1、极限lim x.【答案】：0【参考解答】：原式lim10xx xe2、设(,)z z x y 是由方程2sin(23)23x y z x y z 所确定的二元隐函 数，则z zx y.【参考解答】：将方程两边分别关于x 和y 求偏导，得2cos(23)13132cos(23)2323z z x y z x x z z x y z y y按1cos(23)2x y z和12两种情形，都可解得: 12,.33z z x y 因此1.z zx y3、设函数()f x 连续，且(0)0f ，则02()()d lim()d xxx x t f t tx f x t t.【参考解答】：令x t u ，则0()d ()d xxf x t t f u u. 于是由洛必达法则和积分中值定理，得00002()d 2()d 2()d 2()2()limlim()d ()d ()2()d 2()limlim1()()()d ()xxxxxx x x xx x x f t t tf t tf t t xf x xf x x f u u f u u xf x f t txf xf xf x f u u xf x 原式其中 介于0,x 之间.4、过三条直线120,0,:,:2,20,x x L L y z x y z与3:0x L y z的圆柱面方程为 .【答案】： 222224x y z yz 【参考解答】：三条直线的对称式方程分别为1221102:,:01101111:11x y z x y z L L y z L 所以三条直线平行. 在1L 上取点1(0,1,1)P ，过该点作与三直线都垂直的平面0y z ，分别交23,L L于点23(0,1,1),0,0)P P . 易知经过这三点的圆的圆心为(0,0,0)O . 这样，所求圆柱面的中心轴线方程为011x y z. 设圆柱面上任意点的坐标为(,,)Q x y z ，因为点Q，所以有化简即得所求圆柱面的方程为222224x y z yz . 5、记 22(,)D x y x y∣，则22sin cos d d D x y x y.【答案】：【参考解答】：根据重积分的对称性, 得222222222222200sin cos d d sin cos d d 11sin cos sin cos d d sin d d 221sin d cos 22D D D D x y x y y x x yx y y x x y x y x yd r r r原式二、(14分) 设12021x ， 212120210(1)nn n x x x n . 证明数列 n x 收敛, 并求极限limn n x. 【参考解答】：记1011,1n n a y x ，函数()(0)2x af x x x，则12y a 且 1(1).n n y f y n 易知，当x()x f x所以 n y 是单调减少且有下界的数列，因而收敛. 由此可知 n x 收敛.令lim n n y A，则0A 且()A f A，解得A因此lim 1n n x.三、(14分) 设()f x 在[0,) 上是有界连续函数，证明：方程1413()y y y f x 的每一个解在[0,) 上都是有界函数.【参考解答】：易得对应的齐次方程14130y y y 的通解为1312x xy C e C e 又 由1413()y y y f x 得13()y y y y f x .令1y y y ，则1113()y y f x，解得1313130()d x x t y e f t e t C. 同理，由1413()y y y f x ，得1313()y y y y f x .令213y y y ，则22()y y f x ，解得240()d x xt y ef t e t C. 取340C C ，得131300()d ,13()d .x x t x x t y y e f t e t y y e f t e t 由此解得原方程的一个特解为 *13130011()d ()d 1212x x x t x t y e f t e t e f t e t因此，原方程的通解为131313120011()d ()d .1212x x xxx tx t y C e C e e f t e t e f t e t 因为()f x 在[0,) 上有界，所以，存在0M ，使得|()|,0f x M x注意到当[0,)x 时，1301,01x x e e ，所以131313120131312001312121211||()d ()d 1212|||d d 1212111212137||||||12121378xxx x x t x t x x x t x tx x y C e C e e f t e t e f t e tM M C C e e t e e t M MC C e e M MM C C C C∣∣对于方程的每一个确定的解，常数12,C C 是固定的，所以，原方程的每一个解都是有界的.四、(14分) 对于4次齐次函数444222222123456(,,)333f x y z a x a y a z a x y a y z a x z 计算曲面积分(,,)d f x y z S，其中222:1x y z .【参考解答】：因为(,,)f x y z 为4次齐次函数，所以对t R ，恒有4(,,)(,,)f tx ty tz t f x y z对上式两边关于t 求导，得3123(,,)(,,)(,,)4(,,)xf tx ty tz yf tx ty tz zf tx ty tz t f x y z 取1t ，得(,,)(,,)(,,)4(,,).x y z xf x y z yf x y z zf x y z f x y z 设曲面 上点(,,)x y z 处的外法线方向的方向余弦为(cos ,cos ,cos ) ，则cos ,cos ,cos x y z因此由高斯公式和轮换对称性，记222:1x y z ，得2214621(,,)d (,,)(,,)(,,)d 411cos cos cos dS d d d d d d 441(,,)(,,)(,,)d 43222x y z x y z x y z xx yy zz f x y z S xf x y z yf x y z zf x y z S f f f f y z f z x f x y f x y z f x y z f x y z Vx a a a y a a24535666212222201161=2d d d d sin d 45i i i i ii a z a a a Va x y z V a a五、(14分) 设函数()f x 在闭区间[,]a b 上有连续的二阶导数，证明:21221lim ()d ()2()()().24n b a n k b a k n f x x f a b a n n b a f b f a 【参考解答】：记()(21)(),,1,2,,2k k k b a k b a x a a k n n n. 将()f x 在1,k k x x 上展开成泰勒公式，得2()2k k k k k f f x f f x x其中1,,k k k x x x 介于0和x 之间. 于是11111212121()d ()2()d d 21d 2kk kk k k nbn ak nx k x k nx k k k k x k nx k k x k b a k B f x x f a b a n n f x f xf f x x x f x x设()f x 在1,k k x x 上的最大值和最小值分别为,k k M m ，因为1323()d 12k k x k x b a x x n 因为()f x 在[,]a b 上连续，所以()f x 在[,]a b 上可积. 根据定积分10()d f x x 的定义及牛顿-莱布尼兹公式，得11lim lim ()d ()()n nk k n n k k bab a b am M n n f x x f b f a再根据夹逼准则, 得22()lim ()().24n n b a n B f b f a六、(14分) 设 n a 与 n b 均为正实数列，满足：111a b 且12,2,3,n n n b a b n .又设 n b 为有界数列，证明级数1211nn a a a收敛，并求该级数的和. 【参考解答】：首先，注意到111a b ，且121nn n n b a b b所以当2n 时，有1223222111.n n n a a a b b b b由于 n b 有界，故存在0M ，使得当1n 时，恒有0n b M . 因此111122312220111210,n n n n b a a a b b b n M根据夹逼准则，12lim0nn nb a a a .考虑级数1211nn a a a的部分和n S ，当2n 时，有 112112121121121221112131222nnk k k n kk k k n k k n k k nk a b b S a a a a a a a b b b a a a a a a a a a所以3lim 2n n S ，这就证明了级数1211nn a a a收敛，且其和为32.。
全国大学生数学竞赛赛试题(1-9届)
全国大学生数学竞赛赛试题(1-9届)第一届全国大学生数学竞赛预赛试题一、填空题（每小题5分，共20分）1.计算 $\iint_D \frac{y}{x+y-1} \mathrm{d}x\mathrm{d}y$，其中区域$D$ 由直线$x+y=1$ 与两坐标轴所围成三角形区域。
2.设 $f(x)$ 是连续函数，且满足 $f(x)=3x^2-\intf(x)\mathrm{d}x-2$，则 $f(x)=\underline{\hspace{2em}}$。
3.曲面 $z=\frac{x^2+y^2-2}{2}$ 平行于平面 $2x+2y-z=$ 的切平面方程是 $\underline{\hspace{2em}}$。
4.设函数 $y=y(x)$ 由方程 $xe^{f(y)}=\ln 29$ 确定，其中$f$ 具有二阶导数，且 $f'\neq 1$，则$y''=\underline{\hspace{2em}}$。
二、（5分）求极限 $\lim\limits_{x\to n}\frac{e^{ex+e^{2x}+\cdots+e^{nx}}}{x}$。
三、（15分）设函数 $f(x)$ 连续，$g(x)=\intf(xt)\mathrm{d}t$，且 $\lim\limits_{x\to 1} f(x)=A$，$A$ 为常数，求 $g'(x)$ 并讨论 $g'(x)$ 在 $x=1$ 处的连续性。
四、（15分）已知平面区域 $D=\{(x,y)|0\leq x\leq\pi,0\leq y\leq\pi\}$，$L$ 为 $D$ 的正向边界，试证：1）$\int_L xe^{\sin y}\mathrm{d}y-ye^{-\sinx}\mathrm{d}x=\int_L xe^{-\sin y}\mathrm{d}y-ye^{-\sinx}\mathrm{d}x$；2）$\int_L xe^{\sin y}\mathrm{d}y-ye^{-\sinx}\mathrm{d}x\geq \frac{\pi^2}{2}$。
大学生数学竞赛(数学类)考题及答案
首届中国大学生数学竞赛赛区赛试卷解答 （数学类，2009）考试形式： 闭卷 考试时间： 120 分钟 满分： 100 分.一、（15分）求经过三平行直线1:L x y z ==，2:11L x y z -==+，3:11L x y z =+=-的圆柱面的方程. 二、（20分）设n n C ⨯是n n ⨯复矩阵全体在通常的运算下所构成的复数域C 上的线性空间，121000100010001n n n a a F a a ---⎛⎫⎪- ⎪ ⎪=- ⎪⎪ ⎪-⎝⎭ .（1）假设111212122212n n n n nn a a a a a a A aa a ⎛⎫⎪⎪=⎪⎪⎪⎝⎭，若AF FA =，证明：121112111n n n n A a F a F a F a E ---=++++ ；（2）求n n C ⨯的子空间{}()|n n C F X C FX XF ⨯=∈=的维数.三、（15分）假设V 是复数域C 上n 维线性空间（0n >），,f g 是V 上的线性变换.如果fg gf f -=，证明：f 的特征值都是0，且,f g 有公共特征向量.四、（10分）设{}()n f x 是定义在[],a b 上的无穷次可微的函数序列且逐点收敛，并在[],a b 上满足'()n f x M ≤.（1）证明{}()n f x 在[],a b 上一致收敛；（2）设()lim ()n n f x f x →∞=，问()f x 是否一定在[],a b 上处处可导,为什么？ 五、（10分）设320sin sin n nta t dt t π=⎰， 证明11n na ∞=∑发散. 六、（15分） (,)f x y 是{}22(,)|1x y x y +≤上二次连续可微函数，满足222222f fx y x y∂∂+=∂∂，计算积分221x y I dxdy +≤⎛⎫=⎰⎰. 七、（15分））假设函数 ()f x 在 [0,1]上连续，在(0,1)内二阶可导，过点 (0,(0))A f ，与点 (1,(1))B f 的直线与曲线 ()y f x =相交于点 (,())C c f c ，其中 01c <<. 证明：在 (0,1)内至少存在一点 ξ，使()0f ξ''=。
20201128第十二届数学竞赛非数学专业初赛试题解答(终稿)
+ sin x dx = ，则
+
+ sin x sin(x + y) dxdy =
0x
2
0 0 x(x + y)
.
【解】 令 u = x + y ，得
I =
+ sin x dx
+ sin(x + y) dy =
+ sin x dx
+ sin u du
0x
0 x+ y
0x
xu
=
+ 0
sin x
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=
+ 0
sin x
x
dx
2
−
+ sin x dx
0x
x sin u du . 0u
令 F(x) = x sin u du ，则 F(x) = sin x ， lim F(x) = ，所以
0u
x
x→+
2
2
sin
t
− 3
dt
.
(代换：
t
=
+ 3
)
根据周期函数的积分性质，得
……………… 4 分
( ) I
= −8
−
cos t
sin
t
−
3
dt
= −4
−
cos t
sin t −
3 cos t dt = 8
3 cos t cos tdt . 0
令 u = t − ，则 2
I = −8
3
2 −
第十届全国大学生数学竞赛决赛试题参考答案及评分标准（非数学类）
第十届全国大学生数学竞赛决赛试题参考答案及评分标准（非数学类，2019年3月30日）一、填空题（本题满分30分，每小题6分）1、设函数在点在处连续，则的值为答案：2、设则答案：3、设曲线L是空间区域的表面与平面的交线，则答案：4、设函数由方程确定，其中具有连续二阶偏导数，则答案：5、已知二次型，则的规范形为 答案：二、设在区间内三阶连续可导，满足，又设数列满足严格单调减少且计算【解】由于在区间（-1,1）内三阶可导，在处有Taylor 公式又，所以分 ① 由于数列严格单调且，则，且为严格单调增加趋于正无穷的数列，注意到，故由Stolz 定理及①式，有分分 三、设在上具有连续导数，且证明：对于成立 【证明】令则故函数在上严格单调增加，记的反函数为，则定义在上，且4分 于是根据积分中值定理，存在使得分 因此注意到则即分四、计算三重积分：，其中【解】采用“先二后一”法，并利用对称性，得其中分用极坐标计算二重积分，得交换积分次序，得分作变量代换:并利用对称性，得所以.分五、求级数之和.【解】级数通项令分则收敛区间为其中.因为所以满足解这个一阶线性方程，得由得,故所以且分六、设A 是n 阶幂零矩阵,即满足证明 :若A 的秩为r ，且则存在n 阶可逆矩阵P ，使得其中为r 阶单位矩阵.【证】存在n 阶可逆矩阵H,Q ，使得因为所以有分对QH 作相应分块为则有因此分而所以显然，所以为行满秩矩阵8分因为所以存在可逆矩阵使得分令则有分七、设为单调递减的正实数列,为一实数列，级数收敛，证明：【证】由于收敛，所以对任意给定，存在自然数，使得当时,有因为单调递减的正数列，所以分注意到当时，有令得到分下面证明：对于任意自然数n，如果满足则有事实上,即得到分利用（2），令可以得到即分又由知，存在自然数，使得分取则当时，有因此分。
最近五届全国大学生高等数学竞赛真题及答案(非数学类)
目录第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷 ........................................................................................... 1 第二届全国大学生数学竞赛预赛试卷 ........................................................................................... 7 第三届全国大学生数学竞赛预赛试卷 ......................................................................................... 11 第四届全国大学生数学竞赛预赛试卷 ......................................................................................... 18 第五届全国大学生数学竞赛预赛试卷 .. (23)（参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识，适当看一些辅导书及相关题目，主要是一些各大高校的试题。
）2009年 第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷一、填空题（每小题5分，共20分）1．计算=--++⎰⎰y x yx x yy x Dd d 1)1ln()(____________，其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域.解: 令v x u y x ==+,，则v u y v x -==,，v u v u y x d d d d 1110det d d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=， v u uvu u u y x yx x yy x DDd d 1ln ln d d 1)1ln()(⎰⎰⎰⎰--=--++⎰⎰⎰⎰----=---=1021000d 1)ln (1ln d )d ln 1d 1ln (u uu u u u u u u u v v uuv u u u u u ⎰-=12d 1u uu （*） 令u t -=1，则21t u -=dt 2d t u -=，42221t t u +-=，)1)(1()1(2t t t u u +-=-，⎰+--=0142d )21(2(*)tt t⎰+-=1042d )21(2t t t 1516513221053=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=t t t 2．设)(x f 是连续函数，且满足⎰--=2022d )(3)(x x f x x f , 则=)(x f ____________.解: 令⎰=20d )(x x f A ，则23)(2--=A x x f ，A A x A x A 24)2(28d )23(202-=+-=--=⎰,解得34=A 。
历届全国大学生数学竞赛真题及答案非数学类
高数竞赛预赛试题〔非数学类〕〔参加高等数学竞赛的同学最重要的是好好复习高等数学知识，适当看一些辅导书及相关题目，主要是一些各大高校的试题。
〕2021年 第一届全国大学生数学竞赛预赛试卷 一、填空题〔每题5分，共20分〕1．计算=--++⎰⎰y x yx x yy x D d d 1)1ln()(，其中区域D 由直线1=+y x 与两坐标轴所围成三角形区域.解:令vx u y x ==+,，那么vu y v x -==,，v u v u y x d d d d 1110det d d =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=，v u u v u u u y x y x x yy x D D d d 1ln ln d d 1)1ln()(⎰⎰⎰⎰--=--++⎰⎰⎰⎰----=---=1021000d 1)ln (1ln d )d ln 1d 1ln (u uu u u u u u u u v v u uv u u u u u〔*〕令u t -=1，那么21t u -=dt 2d t u -=，42221t t u +-=，)1)(1()1(2t t t u u +-=-，⎰+--=0142d )21(2(*)t t t⎰+-=1042d )21(2t t t 151651322153=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=t t t 2．设)(x f 是连续函数，且满足⎰--=2022d )(3)(x x f x x f , 那么=)(x f .解:令⎰=20d )(x x f A ，那么23)(2--=A x x f ，A A x A x A 24)2(28d )23(202-=+-=--=⎰,解得。
因此。
3．曲面平行平面022=-+z y x 的切平面方程是.解:因平面022=-+z y x 的法向量为)1,2,2(-，而曲面在),(00y x 处的法向量为)1),,(),,((0000-y x z y x z y x ，故)1),,(),,((0000-y x z y x z y x 与)1,2,2(-平行，因此，由x z x =，y z y 2=知0000002),(2,),(2y y x z x y x z y x ====，即1,200==y x ，又5)1,2(),(00==z y x z ，于是曲面22=-+z y x 在)),(,,(0000y x z y x 处的切平面方程是0)5()1(2)2(2=---+-z y x ，即曲面 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是0122=--+z y x 。
大学数学竞赛试题及答案
大学数学竞赛试题及答案一、选择题（每题5分，共30分）1. 下列哪个选项不是实数？A. πB. iC. √2D. -1答案：B2. 函数f(x) = x^2 + 3x + 2在区间[-4, -1]上是：A. 单调递增B. 单调递减C. 先减后增D. 先增后减答案：C3. 已知等差数列的首项a1=3，公差d=2，求第10项a10的值。
A. 23B. 27C. 29D. 31答案：A4. 圆的半径为5，圆心到直线的距离为3，求圆与直线的位置关系。
A. 相离B. 相切C. 相交D. 内含答案：C5. 已知矩阵A = [[1, 2], [3, 4]]，求矩阵A的行列式。
A. 0B. 1C. 7D. 8答案：C6. 以下哪个级数是收敛的？A. 1 + 1/2 + 1/4 + ...B. 1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ...C. 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + ...D. 1 - 1/2 + 1/4 - 1/8 + ...答案：A二、填空题（每题5分，共20分）7. 已知函数g(x) = 2x - 3，求g(4)的值：________。
答案：58. 一个直角三角形的两条直角边分别为3和4，求斜边的长度：________。
答案：59. 求函数f(x) = x^3 - 2x^2 + 3x的极小值点：________。
答案：x = 110. 已知一个球的体积是(4/3)π，求该球的半径：________。
答案：1三、解答题（每题25分，共50分）11. 证明：对于任意实数x，不等式e^x ≥ x + 1始终成立。
证明：略12. 已知函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6，求该函数的极值点。
解：首先求导数f'(x) = 3x^2 - 12x + 11。
令f'(x) = 0，解得x = 1, 3。
通过二阶导数检验，可知x = 1为极大值点，x = 3为极小值点。
大学数学竞赛试题及答案
大学数学竞赛试题及答案一、选择题（每题5分，共30分）1. 已知函数\( f(x) = x^2 - 4x + 3 \)，则\( f(x) \)的最小值是：A. 0B. 1C. 2D. 32. 若\( \int_{0}^{1} x dx = \frac{1}{2} \)，则\( \int_{0}^{2} x dx \)的值是：A. 1B. 2C. 3D. 43. 设\( A \)为3阶方阵，且\( \det(A) = 2 \)，则\( \det(2A) \)的值是：A. 2B. 4C. 8D. 164. 以下哪个选项不是\( \mathbb{R}^3 \)中的向量？A. \( \vec{a} = (1, 2, 3) \)B. \( \vec{b} = (1, 2, 3, 4) \)C. \( \vec{c} = (1, 2) \)D. \( \vec{d} = (1, 2, 3) \)5. 集合\( A = \{1, 2, 3\} \)，\( B = \{2, 3, 4\} \)，则\( A \cap B \)的元素个数是：A. 0B. 1C. 2D. 36. 圆的方程为\( x^2 + y^2 - 6x - 8y + 24 = 0 \)，圆心坐标是：A. (3, 4)B. (-3, -4)C. (3, -4)D. (-3, 4)二、填空题（每题5分，共20分）1. 函数\( f(x) = \sin(x) \)在区间\( [0, \pi] \)上的最大值是______。
2. 若\( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} = 1 \)，则\( \lim_{x \to 0} \frac{\sin(2x)}{x} \)的值为______。
3. 矩阵\( A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix} \)的行列式\( \det(A) \)的值是______。
大学数学竞赛试题及答案非数学类
大学数学竞赛试题及答案非数学类大学数学竞赛试题及答案（非数学类专业）一、选择题（每题2分，共10分）1. 已知函数\( f(x) = x^2 - 4x + 3 \)，求\( f(2) \)的值。
A. -1B. 1C. 3D. 52. 一个圆的半径为5，求其面积。
A. 25πB. 50πC. 75πD. 100π3. 以下哪个是等差数列1, 4, 7, ...的第10项？A. 27B. 28C. 29D. 304. 已知\( \sin(\theta) = \frac{3}{5} \)，求\( \cos(\theta) \)的值（假设\( \theta \)在第一象限）。
A. \( \frac{4}{5} \)B. \( -\frac{4}{5} \)C. \( \frac{3}{5} \)D. 05. 一个直角三角形的两条直角边分别是3和4，求斜边的长度。
A. 5B. 6C. 7D. 8答案：1. B2. B3. A4. A5. A二、填空题（每题3分，共15分）6. 圆的周长公式是 \( C = \) ________ 。
7. 已知\( a \)和\( b \)是两个正整数，且\( a > b \)，若\( a \)和\( b \)的最大公约数是3，最小公倍数是90，则\( a \)和\( b \)的值分别是________ 和 ________ 。
8. 已知\( \log_{10}100 = 2 \)，求\( \log_{10}1000 \)的值是________ 。
9. 将\( 0.\overline{3} \)（即0.333...）转换为分数形式是________ 。
10. 一个等比数列的首项是2，公比是3，求第5项的值是________ 。
答案：6. \( 2\pi r \)7. 15, 68. 39. \( \frac{1}{3} \)10. 162三、解答题（每题10分，共20分）11. 证明：对于任意实数\( a \)和\( b \)，不等式\( a^2 + b^2\geq 2ab \)总是成立。
大学数学竞赛试题及答案
大学数学竞赛试题参考答案一、填空：（本题15分，每空3分。
请将最终结果填在相应的横线上面。
） 1．=+++-++∞→xx x x x sin 114lim22x 3 。
2．设函数)(x y y =由方程xyy x arctan22e =+所确定，则曲线)(x y y =在点)0,1(处的法线方程为01=-+y x 。
3．设函数)(x f 连续，则=-⎰xt t x tf x 022d )(d d )(2x xf 。
4．设函数f 和g 都可微，()x,xy f u =，()xy x g v +=，则=∂∂⋅∂∂xv x u ()g yf f y '⎪⎭⎫ ⎝⎛'+'+211 。
5．=-+⎰-21212d 1arcsin sin x x xx x π631-。
二、选择题：（本题15分，每小题3分。
每个小题的四个选项中仅有一个是正确的，把你认为“正确选项”前的字母填在括号内。
选对得分；选错、不选或选出的答案多于一个，不得分。
）1． 函数)(x f 在闭区间[1,2]上具有二阶导数，0)2()1(==f f ，f(x)x x F 2)1()(-=，则)(x F ''在开区间(1,2)内 ( B ) （A ） 没有零点； （B ）至少有一个零点；（C ） 恰有两个零点； （D ）有且仅有一个零点。
2． 设函数)(x f 与)(x g 在开区间(a ,b )内可导，考虑如下的两个命题， ⑴ 若)()(x g x f >，则)()(x g x f '>'； ⑵ 若)()(x g x f '>'，则)()(x g x f >。
则（ A ）（A ）两个命题均不正确； （B ）两个命题均正确；（C ）命题⑴正确，命题⑵不正确； （D ）命题⑴不正确，命题⑵正确。
3． 设常数0>δ，在开区间()δδ,-内，恒有0)(，)(2>''≤x f x x f ，记⎰-=δδx x f I d )(，则（ C ）(A ) I < 0； (B ) I = 0； (C ) I > 0； (D ) I 非零，且其符号不确定。
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第七届 北京市大学生数学竞赛本科甲乙组试题 一、（10分）已知函数()f x 在0x =的某个临域内有连续导数，且20sin ()lim()2x x f x x x
→+=，试求(0)f 及(0)f '
二、（10分）已知函数(,)z z x y =满足222z z x y z x y
∂∂+=∂∂， 设1111u x v y x z x ϕ⎧⎪=⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎪⎩
对函数(,)u v ϕϕ=，求证0u ϕ∂=∂
三、（10分）计算D dxdy xy ⎰⎰，其中222224:24x x y D y x y ⎧≤≤⎪+⎪⎨⎪≤≤⎪+⎩
四、（10分）计算曲面积分3
2222()S xdydz ydzdx zdxdy I x y z +++=++⎰⎰，其中S +是
22
(2)(1)1(0)72516
z x y z ---=+≥的上侧。
五、（10分）设函数对于任意x 的及a 满足1()()(0)2x a x a
f t dt f x a a +-=≠⎰，证明()f x 是线性函数。
六、（10分）求微分方程2(ln )0x x y xy y '''-+=的通解。
七、（10分）设函数()f x 在实轴R 上可微，且满足(0)0,|()||f f x p f x '=≤，其中01p <<，证明：()0()f x x R ≡∈
八、（10分）判断级数1sin (3n n π∞
=∑的收敛性。
九、（10分）设()f x 在区间[,]a b 上是非负的连续函数，且严格单调增加，由积分中值定理知，对于任意的正整数n ，存在唯一的
(,)n x a b ∈，使1[()][()]b n n n a f x f x dx b a
=⎰-，试求极限lim n n x →∞，并证明你的结论。
十、（10分）已知12111,1,(2,3,)n n n a a a a a n +-===+= ，试求级数1n n n a x ∞=∑的收敛半径与和函数。