09-16大学生数学竞赛真题(非数学类)

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.2．设)(x f 是连续函数，且满足⎰--=2022d )(3)(x x f x x f , 则=)(x f ____________.3．曲面2222-+=y x z 平行平面022=-+z y x 的切平面方程是__________. 4．设函数)(x y y =由方程29ln )(y y f e xe =确定，其中f 具有二阶导数，且1≠'f ，则=22d d x y________________.二、（5分）求极限xenx x x x ne e e )(lim 20+++→Λ，其中n 是给定的正整数.三、（15分）设函数)(x f 连续，⎰=10d )()(t xt f x g ，且A xx f x =→)(lim 0，A 为常数，求)(x g '并讨论)(x g '在0=x 处的连续性.四、（15分）已知平面区域}0,0|),{(ππ≤≤≤≤=y x y x D ，L 为D 的正向边界，试证：（1）⎰⎰-=---Lx y Lx yx ye y xe x ye y xed d d d sin sin sin sin ；（2）2sin sin 25d d π⎰≥--Ly yx ye y xe .五、（10分）已知x x e xe y 21+=，xx e xe y -+=2，xx x e e xe y --+=23是某二阶常系数线性非齐次微分方程的三个解，试求此微分方程.六、（10分）设抛物线c bx ax y ln 22++=过原点.当10≤≤x 时,0≥y ,又已知该抛物线与x 轴及直线1=x 所围图形的面积为31.试确定c b a ,,,使此图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积最小.七、（15分）已知)(x u n 满足),2,1()()(1Λ=+='-n e x x u x u x n n n, 且neu n =)1(, 求函数项级数∑∞=1)(n nx u之和.八、（10分）求-→1x 时, 与∑∞=02n n x等价的无穷大量.2010年 第二届全国大学生数学竞赛预赛试卷一、（25分，每小题5分）（1）设22(1)(1)(1),nn x a a a =+++L 其中||1,a <求lim .n n x →∞（2）求21lim 1x xx ex -→∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭。

（3）设0s >，求0(1,2,)sx n I e x dx n ∞-==⎰L 。

（4）设函数()f t 有二阶连续导数，1(,)r g x y f r ⎛⎫== ⎪⎝⎭，求2222g g x y ∂∂+∂∂。

（5）求直线10:0x y l z -=⎧⎨=⎩与直线2213:421x y z l ---==--的距离。

二、（15分）设函数()f x 在(,)-∞+∞上具有二阶导数，并且()0,lim ()0,lim ()0,x x f x f x f x αβ→+∞→-∞''''>=>=<且存在一点0x ，使得0()0f x <。

三、（15分）设函数()y f x =由参数方程22(1)()x t t t y t ψ⎧=+>-⎨=⎩所确定，其中()t ψ具有二阶导数，曲线()y t ψ=与22132t u y e du e-=+⎰在1t =出相切，求函数()t ψ。

四、（15分）设10,,nn n k k a S a =>=∑证明：（1）当1α>时，级数1n n na S α+∞=∑收敛； （2）当1α≤且()n s n →∞→∞时，级数1n n na S α+∞=∑发散。

五、（15分）设l 是过原点、方向为(,,)αβγ，（其中2221)αβγ++=的直线，均匀椭球2222221x y z a b c ++≤，其中（0,c b a <<<密度为1）绕l 旋转。

（1）求其转动惯量；（2）求其转动惯量关于方向(,,)αβγ的最大值和最小值。

六、(15分)设函数()x ϕ具有连续的导数，在围绕原点的任意光滑的简单闭曲线C 上，曲线积分422()cxydx x dyx y ϕ++⎰Ñ的值为常数。

（1）设L 为正向闭曲线22(2)1,x y -+=证明422()0;cxydx x dyx y ϕ+=+⎰Ñ （2）求函数()x ϕ；（3）设C 是围绕原点的光滑简单正向闭曲线，求422()cxydx x dyx y ϕ++⎰Ñ。

2011年 第三届全国大学生数学竞赛预赛试卷一． 计算下列各题（本题共3小题，每小题各5分，共15分）（1）.求11cos 0sin lim xx x x -→⎛⎫⎪⎝⎭；（2）.求111lim ...12n n n n n →∞⎛⎫+++ ⎪+++⎝⎭；（3）已知()2ln 1arctan tt x e y t e ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩，求22d y dx 。

二．（本题10分）求方程()()2410x y dx x y dy +-++-=的通解。

三．（本题15分）设函数f(x)在x=0的某邻域内具有二阶连续导数，且()()()'"0,0,0f f f 均不为0，证明：存在唯一一组实数123,,k k k ，使得()()()()1232230lim0h k f h k f h k f h f h→++-=。

四．（本题17分）设2221222:1x y z a b c∑++=，其中0a b c >>>，2222:z x y ∑=+，Γ为1∑与2∑的交线，求椭球面1∑在Γ上各点的切平面到原点距离的最大值和最小值。

五．（本题16分）已知S 是空间曲线2231x y z ⎧+=⎨=⎩绕y 轴旋转形成的椭球面的上半部分（0z≥）取上侧，∏是S 在(),,Px y z 点处的切平面，(),,x y z ρ是原点到切平面∏的距离，,,λμν表示S 的正法向的方向余弦。

计算：（1）(),,SzdS x y z ρ⎰⎰；（2）()3S z x y z dS λμν++⎰⎰六．（本题12分）设f(x)是在(),-∞+∞内的可微函数，且()()f x mf x <、，其中01m <<，任取实数0a ，定义()1ln ,1,2,...,n n a f a n -==证明：()11nn n aa ∞-=-∑绝对收敛。

七．（本题15分）是否存在区间[]0,2上的连续可微函数f(x)，满足()()021f f ==， ()()201,1fx f x dx ≤≤⎰、？请说明理由。

2012年 第四届全国大学生数学竞赛预赛试卷一、（本大题共5小题，每小题6分共30分）解答下列个体（要求写出要求写出重要步骤）(1) 求极限21)!(lim n n n ∞→(2) 求通过直线⎩⎨⎧=+-+=+-+034550232:z y x z y x l 的两个互相垂直的平面1π和2π，使其中一个平面过点)1,3,4(-。

(3) 已知函数byax ey x u z +=),(，且02=∂∂∂yx u。

确定常数a 和b ，使函数),(y x z z =满足方程02=+∂∂-∂∂-∂∂∂z yzx z y x z (4) 设函数)(x u u =连续可微，1)2(=u ，且udy u x udx y x )()2(3+++⎰在右半平面与路径无关，求),(y x u 。

(5) 求极限dt tt t x x x x cos sin lim 13+⎰++∞→二、（本题10分）计算dx x e x sin 20-∞+⎰三、求方程50121sin2-=x xx 的近似解，精确到0.001. 四、（本题12分）设函数)(x f y =二阶可导，且0)(>''x f ，0)0(=f ，0)0(='f ，求u x f u f x x 330sin )()(lim →，其中u 是曲线)(x f y =上点))(,(x f x P 处的切线在x 轴上的截距。

五、（本题12分）求最小实数C ，使得满足1)(10=⎰dx x f 的连续函数)(x f 都 有C dx x f ≤⎰)(10六、（本题12分）设)(x f 为连续函数，0>t 。

区域Ω是由抛物面22y x z += 和球面2222t z y x =++)0(>z 所围起来的部分。

定义三重积分 dv z y x f t F )()(222++=⎰⎰⎰Ω求)(t F 的导数)(t F ''七、（本题14分）设n n a ∑∞=1与n n b ∑∞=1为正项级数，证明：（1）若()01lim 11>-++∞→n n n n n b b a a ，则级数n n a ∑∞=1收敛； （2）若()01lim 11<-++∞→n nn n n b b a a ，且级数n n b ∑∞=1发散，则级数n n a ∑∞=1发散。

2013年 第五届全国大学生数学竞赛预赛试卷一、 解答下列各题（每小题6分共24分，要求写出重要步骤）1.求极限(lim 1sin nn →∞+.2.证明广义积分sin xdx x+∞⎰不是绝对收敛的 3.设函数()y y x =由323322x x y y +-=确定，求()y x 的极值。

4.过曲线)0y x ≥上的点A 作切线，使该切线与曲线及x 轴所围成的平面图形的面积为34，求点A 的坐标。

二、（满分12）计算定积分2sin arctan 1cos xx x e I dx xππ-⋅=+⎰三、（满分12分）设()f x 在0x =处存在二阶导数()0f ''，且()lim0x f x x→=。

证明 ：级数11n f n∞=⎛⎫⎪⎝⎭∑收敛。

四、（满分12分）设()()(),0f x f x a x b ππ'≤≥>≤≤，证明()2sin baf x dx m≤⎰五、（满分14分）设∑是一个光滑封闭曲面，方向朝外。

给定第二型的曲面积分()()()33323I x x dydz y y dzdx z z dxdy ∑=-+-+-⎰⎰。

试确定曲面∑，使积分I 的值最小，并求该最小值。

六、（满分14分）设()()22a aCydx xdyI r xy-=+⎰Ñ，其中a 为常数，曲线C 为椭圆222x xy y r ++=，取正向。