99年考研数学二试题及答案
1999年考研数学试题详解及评分参考
X - Y +1 ~ N (0,1). 2
于是有
P(
X
+Y 2
-1
£
0)
=
1 2
,
P(
X
-Y 2
+1
£
0)
=
1 2
.
即
P( X
+Y
£
1)
=
1 2
,
P(
X
-
Y
£
-1)
=
1 2
,故选
(B).
三、(本题满分 5 分)
设 y = y(x) , z = z(x) 是方程 z = xf (x + y) 和 F (x, y, z) = 0 所确定的函数,其中 f 和
(A)
P( X
+Y
£
0)
=
1 2
(B)
P( X
+Y
£ 1)
=
1 2
(C)
P( X
-Y
£
0)
=
1 2
(D)
P( X
-Y
£ 1)
=
1 2
【答】 应选 (B).
【解】 由于服从正态分布的相互独立的随机变量的线性组合仍服从正态分布,因此
X + Y ~ N (1,
2 2 ), X - Y ~ N (-1,
2 2 ). 即 X + Y -1 ~ N (0,1), 2
=
2 ln
x
+1+
1 x2
,
j¢¢(1)
=
2
>
0
.
j ¢¢¢( x)
=
2(x3 -1) x3
1999考研数二真题及解析
1999 年全国硕士研究生入学统一考试数二试题一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分。
把答案填在题中横线上。
)(1) 曲线sin 2cos ttx e ty e t⎧=⎪⎨=⎪⎩,在点()0,1 处的法线方程为 (2) 设函数()y y x =由方程()23ln sin x y x y x +=+确定,则0x dydx==(3)25613x dx x x +=-+⎰(4)函数2y =12⎡⎢⎣⎦上的平均值为 (5) 微分方程24xy y e ''-=的通解为二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分。
每小题给出得四个选项中,只有一个是符合题目要求的,把所选项前的字母填在提后的括号内。
)(1)设()20(),0x f x x g x x >=⎪ ≤⎩,其中()g x 是有界函数,则()f x 在0x =处 ( ) (A) 极限不存在.(B) 极限存在,但不连续. (C) 连续,但不可导. (D) 可导. (2) 设()()()15sin 00sin ,1xx t tx dt x t dt tαβ==+⎰⎰,则当0x →时()x α是()x β的 ( )(A)高阶无穷小 (B)低阶无穷小(C)同阶但不等价的无穷小 (D)等价无穷小 (3) 设()f x 是连续函数,()F x 是()f x 的原函数,则 ( )(A) 当()f x 是奇函数时,()F x 必是偶函数. (B) 当()f x 是偶函数时,()F x 必是奇函数. (C) 当()f x 是周期函数时,()F x 必是周期函数. (D) 当()f x 是单调增函数时,()F x 必是单调增函数.(4) “对任意给定的()0,1ε∈ ,总存在正整数N ,当n N ≥时,恒有2n x a ε-≤”是数列{}n x收敛于a 的 ( )(A)充分条件但非必要条件. (B)必要条件但非充分条件. (C)充分必要条件. (D)既非充分条件又非必要条件.(5)记行列式212322212223333245354435743x x x x x x x x x x x x xx x x ---------------为()f x ,则方程()0f x =的根的个数为( )(A) 1. (B) 2. (C) 3. (D) 4.三、(本题满分5分)求 ()21tan 1sin limln 1x x xx x x →+-++-.四、(本题满分6分)计算21arctan xdx x+∞⎰. 五、(本题满分7分)求初值问题 ()2210(0)0x y x y dx xdy x y =⎧++-=>⎪⎨⎪=⎩的解.六、(本题满分7分)为清除井底的污泥,用缆绳将抓斗放入井底,抓起污泥后提出井口 见图,已知井深30m 30m,抓斗自重400N , 缆绳每米重50N ,抓斗抓 起的污泥重2000N ,提升速度为3/m s ,在提升过程中,污泥以20/N s 的速度从抓斗缝隙中漏掉,现将抓起污泥的抓斗提升至井口,问克服重 力需作多少焦耳的功?(说明:①111;N m J ⨯=其中,,,m N s J 分别表示 米,牛顿,秒,焦耳;②抓斗的高度及位于井口上方的缆绳长度忽略不 计.)七、(本题满分8分)已知函数()321x y x =-,求(1)函数的增减区间及极值; (2)函数图形的凹凸区间及拐点 (3)函数图形的渐近线.八、(本题满分8分)设函数()f x 在闭区间[]1,1-上具有三阶连续导数,且()10f -=,()11f =,()00f '=,证明:在开区间()1,1-内至少存在一点ξ,使()3f ξ'''=.九、(本题满分9分)设函数()()0y x x ≥二阶可导,且()0y x '>,()01y =.过曲线()y y x =上任意一点(),P x y 作该曲线的切线及x 轴的垂线,上述两直线与x 轴所围成的三角形的面积记为1S ,区间[]0,x 上以()y y x =为曲边的曲边梯形面积记为2S ,并设122S S -恒为1,求此曲线()y y x =的方程.十、(本题满分6分)设()f x 是区间[)0, +∞上单调减少且非负的连续函数,()()11nnn i a f k f x dx ==-∑⎰()1,2,n =,证明数列{}n a 的极限存在.十一、(本题满分8分)设矩阵111111111A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,矩阵X 满足*12A X A X -=+,其中*A 是A 的伴随矩阵,求矩阵X .十二、(本题满分5分)设向量组()11,1,1,3Tα=,()21,3,5,1Tα=--,()33,2,1,2Tp α=-+,()42,6,10,Tp α=-- (1)p 为何值时,该向量组线性无关?并在此时将向量()4,1,6,10Tα=用124,,,αααα3 线性表出;(2)p 为何值时,该向量组线性相关?并此时求出它的秩和一个极大线性无关组.1999 年全国硕士研究生入学统一考试数二试题解析一、填空题(1)【答案】210y x +-=【详解】点()0,1 对应0t =,则曲线在点()0,1 的切线斜率为cos sin cos sin sin 22cos 2sin 22cos 2t t t tdydy e t e t t tdt dx dx e t e t t t dt --===++, 把0t =代入得12dy dx =,所以改点处法线斜率为2-,故所求法线方程为210y x +-=.(2)【答案】1【详解】()y x 是有方程()23ln sin x y x y x +=+所确定,所以当0x =时,1y =.对方程()23ln sin x y x y x +=+两边非别对x 求导,得23223cos x y x y x y x x y'+'=+++, 把0x =和1y =代入得0(0)1x dy y dx='==(3)【答案】213ln(613)4arctan 22x x x C --+++ 【详解】通过变换,将积分转化为常见积分,即222538613613613x x dx dx dx x x x x x x +-=+-+-+-+⎰⎰⎰2221(613)82613(34d x x dx x x x -+=+-+-+⎰⎰) 223(1ln(613)432(1x d x x x -=-++-+⎰)2)2213ln(613)4arctan 22x x x C -=-+++(4)【答案】112π 【详解】按照平均值的定义有212y =⎰, 作变换令sin x t =,则cos dx tdt =,所以236y ππ=⎰236sin tdt ππ=⎰3366111111)(cos 2)1)sin 2222212t dt t t πππππ+⎡⎤=-=+-=⎢⎥⎣⎦⎰(5)【答案】22121,4xx y C eC x e -⎛⎫=++ ⎪⎝⎭其中12,C C 为任意常数.【分析】先求出对应齐次方程的通解,再求出原方程的一个特解.【详解】原方程对应齐次方程"40y y -=的特征方程为:240,λ-=解得122,2λλ==-,故"40y y -=的通解为22112,x xy C e C e -=+由于非齐次项为2(),x f x e =因此原方程的特解可设为*2,xy Axe =代入原方程可求得14A =,故所求通解为*2211214xx y y y C e C x e -⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭二、选择题 (1)【答案】( D )【详解】由于可导必连续,连续则极限必存在,可以从函数可导性入手.因为20001()(0)(0)lim lim lim 0,0x x x xf x f f x ++++→→→-'====- 2000()(0)()(0)lim lim lim ()0,0x x x f x f x g x f xg x x x----→→→-'====-从而,(0)f '存在,且(0)0f '=,故正确选项为(D).(2)【答案】( C )【详解】当0x →有,5011000sin sin 0sin sin 55()5lim lim lim ()(1)(1sin )cos x x x x x t x t xdt x t x x t dtx x αβ→→→⋅==++⋅⎰⎰ 10sin sin 0sin 51155lim5151lim (1sin )limcos x xx x xxe ex x→→→=⋅=⨯⨯=⨯+⋅ 所以当0x →时()x α是()x β同阶但不等价的无穷小.(3)【答案】( A )【详解】应用函数定义判定函数的奇偶性、周期性和单调性.()f x 的原函数()F x 可以表示为0()(),xF x f t dt C =+⎰于是()0()()().u txxF x f t dt C f u d u C =---=+=--+⎰⎰当()f x 为奇函数时,()()f u f u -=-,从而有()()()()xxF x f u du C f t dt C F x -=+=+=⎰⎰即 F (x )为偶函数. 故(A)为正确选项.(B)、(C)、(D)可分别举反例如下:2()f x x =是偶函数,但其原函数31()13F x x =+不是奇函数,可排除(B);2()cos f x x =是周期函数,但其原函数11()sin 224F x x x =+不是周期函数,可排除(C);()f x x =在区间(,)-∞+∞内是单调增函数,但其原函数21()2F x x =在区间(,)-∞+∞内非单调增函数,可排除(D).(4)【答案】( C ) 【详解】【方法1】“必要性”:数列极限的定义 “对于任意给定的10ε>,存在10N >,使得当1n N >时恒有1||n x a ε-<”. 由该定义可以直接推出题中所述,即必要性;“充分性”:对于任意给定的10ε>,取11min ,33εε⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,这时(0,1)ε∈,由已知,对于此ε存在0N >,使得当n N ≥时,恒有||2n x a ε-<,现取11N N =-,于是有当1n N N ≥>时,恒有112||3n x a εε-≤<. 这证明了数列{}n x 收敛于a . 故(C)是正确的. 【方法2】数列极限的精确定义是:对于任意给定的0ε>,总存在0N >,使得当n N >时||n x a ε-<,则称数列{}n x 收敛于a . 这里要抓住的关键是ε要能够任意小,才能使||n x a -任意小.将本题的说法改成:对任意12(0,2)0εε=∈>,总存在10N >,使得当1n N N ≥>时,有1||2n x a εε-<=,则称数列{}n x 收敛于a .由于1(0,2)ε∈可以任意小,所以||n x a -能够任意小. 故两个说法是等价的.(5)【答案】(B)【详解】利用行列式性质,计算出行列式是几次多项式,即可作出判别.212322212223()333245354435743x x x x x x x x f x x x x x xx x x --------=-------210121221013133122414373x x x x xx -------------列列列列列列2100221042331214376x x x x xx --+------列列212122176x x x x ---=⋅---(若,,A B C 均为n 阶方阵,则A BA C O C=⋅)[(2)1(22)1][6(2)(1)(7)]x x x x =-⋅--⋅⨯----- ()(55)x x =-⨯-+5(1)x x =⋅-故 ()(55)0f x x x =⋅-=有两个根120,1x x ==,故应选(B).三【详解】进行等价变化,然后应用洛必达法则, 【方法1】()20limln 1x x x x →+-0x →=()0tan sin lim (ln 1)2x x x x x x →-=+-()01cos 1sin cos lim 2ln 1x xx x x x x→-=+-()011cos lim 2ln 1x x x x →-=+-01(1)sin lim 2x x x x→+-洛12=- 【方法2】()201tan 1sin limln 1x x xx x x →+-++-()0tan sin lim (ln 1)2x x x x x x →-=+- ()()00tan (1cos )(1cos )limlim 2(ln 1)2(ln 1)x x x x x x x x x x x x →→--==+-+-()011cos lim 2ln 1x x x x→-=+-()2012lim2ln 1x x x x→=+-00111lim lim 2(1)21x x x x x x →→--++洛=12=-四【详解】采用分部积分法21arctan x dx x +∞⎰11arctan ()xd x +∞=-⎰211111arctan 1x dx x x x +∞+∞=-++⎰ 221111()ln ln(1)4142x dx x x x x ππ+∞+∞⎡⎤=+-=+-+⎢⎥+⎣⎦⎰12ln|41x x π+∞=++1ln 242π=+五【详解】将原方程化简 2221()y x y dy y ydx x x x++==++令y u x =,则dy du u x dx dx =+,代入上式,得 21duu x u u dx+=++, 化简并移项,得21du dxxu =+, 由积分公式得 2ln(1)ln()u u Cx ++=,其中C 是常数, 因为0,x >所以0C >,去掉根号,得 21u u Cx ++=,即21()y yCx x x++=, 把10x y ==代入并化简,得 211,022y x x =->六【详解】建立坐标轴如图所示,解法1:将抓起污泥的抓斗提升至井口需做功123W W W W =++,其中1W 是克服抓斗自重所作的功;2W 是克服缆绳重力作的功;3W 为提出污泥所作的功. 由题意知14003012000.W N m J =⨯=将抓斗由x 处提升到x dx +处,克服缆绳重力所作的功为2dW = 缆绳每米重×缆绳长×提升高度50(30),x dx =-从而 302050(30)22500.W x dx J =-=⎰在时间间隔[,]t t dt +内提升污泥需做功为3((3)dW dt =-⨯原始污泥重漏掉污泥重)提升高度(200020)3t dt =-将污泥从井底提升至井口共需时间3010,3/ms m s= 所以 10303(200020)57000.W t dt J =-=⎰因此,共需做功123120002250057000)91500W W W W J J =++=++=(解法2:将抓起污泥的抓斗提升至井口需做功记为W ,当抓斗运动到x 处时,作用力()f x 包括抓斗的自重400N , 缆绳的重力50(30)x N -, 污泥的重力(200020),3xN -⋅ 即 20170()40050(30)20003900,33f x x x x =+-+-=- 于是3023001708539003900117000245009150033W x dx x x J ⎛⎫=-=-=-= ⎪⎝⎭⎰七【详解】函数的定义域为(,1)(1,)-∞+∞,对函数求导,得23(3)(1)x x y x -'=-,46(1)xy x ''=- 令0y '=得驻点0,3x x ==;令0y ''=得0x =. 因此,需以0,1,3为分界点来讨论,列表讨论如下:由此可知,(1)函数的单调增区间为(,1)(3,)-∞+∞,单调减区间为(1,3),极小值为3274x y ==. (2)函数图形在区间(,0)-∞内是向上凸的,在区间(0,1),(1,)+∞内是向上凹的,拐点为(0,0)点.(3)由321lim(1)x x x →=+∞-,可知1x =是函数图形的铅直渐近线. 又因为 32lim lim1(1)x x y x x x x →∞→∞==- 3322222(1)2lim()lim()lim lim 2(1)(1)(1)x x x x x x x x x x y x x x x x →∞→∞→∞→∞⎡⎤⎡⎤----=-===⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦故2y x =+是函数的斜渐近线.八、(本题满分8分)设函数()f x 在闭区间[]1,1-上具有三阶连续导数,且()10f -=,()11f =,()00f '=,证明:在开区间()1,1-内至少存在一点ξ,使()3f ξ'''=. 【详解】解法1:由麦克劳林公式得2311()(0)(0)(0)()2!3!f x f f x f x f x η''''''=+++,其中η介于0与x 之间,[1,1]x ∈- 分别令1,1x x =-=并结合已知条件得 1111(1)(0)(0)()0,1026f f f f ηη'''''-=+-=-<< 2211(1)(0)(0)()1,0126f f f f ηη'''''=++=<<两式相减,得21()()6f f ηη''''''+=由()f x '''的连续性,知()f x '''在区间12[,]ηη上有最大值和最小值,设它们分别为M 和m ,则有 []211()()2m f f M ηη''''''≤+≤ 再由连续函数的介值定理知,至少存在一点12[,](1,1)ξηη∈⊂-,使 ()[]211()()32f f f ξηη'''''''''=+= 解法2:构造函数()x ϕ,使得[1,1]x ∈-时()x ϕ'有三个0点,()x ϕ''有两个0点,从而使用罗尔定理证明ξ必然存在.设具有三阶连续导数32()()x f x ax bx cx d ϕ=++++令 (1)(1)0(0)(0)0(1)(1)0(0)(0)0f a b c d f d f a b c d f c ϕϕϕϕ-=--+-+=⎧⎪=+=⎪⎨=++++=⎪⎪''=+=⎩,将()()()101100f f f -=⎧⎪=⎨⎪'=⎩代入得121(0)20(0)a b f c d f ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪=-⎩代入()x ϕ得3211()()((0))(0)22x f x x f x f ϕ=-+--由罗尔定理可知,存在12(1,0),(0,1)ηη∈-∈,使12()0,()0ϕηϕη''==又因为(0)0ϕ'=,再由罗尔定理可知,存在1122(,0),(0,)ξηξη∈∈,使得12()0,()0ϕξϕξ''''== 再由罗尔定理知,存在1212(,)(,)(1,1)ξξξηη∈⊂⊂-,使 ()()30f ϕξξ''''''=-= 即 ()3f ξ'''=.九【详解】如图,曲线()y y x =上点(,)P x y 处的切线方程为()()()Y y x y x X x '-=-所以切线与x 轴的交点为,0'y x y ⎛⎫-⎪⎝⎭由于'()0,(0)1,y x y >= 因此()10y x >>(0)x >于是 211.2'2'y y S y x x y y ⎛⎫=--=⎪⎝⎭又 20()xS y t dt =⎰根据题设1221,S S -= 得22()1,2'x y y t dt y ⋅-=⎰ 两边对x 求导并化简得()2"'yy y =这是可降阶的二阶常微分方程,令,p y '= 则dp dp dy dp y p dx dy dx dy''==⋅=, 上述方程化为2,dp ypp dy =分离变量得dp dy p y =,解得1p C y =,即1,dyC y dx= 从而有 12xy C e C =+,根据(0)1,'(0)1,y y ==可得121,0,C C ==故所求曲线得方程为 xy e =.十【详解】利用单调有界必有极限的准则来证明.先将n a 形式化简, 因为123111211()()()()()n nnk n kk f x dx f x dx f x dx f x dx f x dx -+-==+++=∑⎰⎰⎰⎰⎰所以 ()11111()()n n k n ki k a f k f n f x dx --+===+-∑∑⎰()111[()]()n k kk f k f x dx f n -+==-+∑⎰又因为()f x 单调减少且非负,1k x k ≤≤+,所以有()111[()]0()0n k k k f k f x dx f n -+=⎧-≥⎪⎨⎪≥⎩∑⎰,故0n a ≥;又因为 ()()()()1111111[][]n nn nn n i i a a f k f x dx f k f x dx +++==-=---∑∑⎰⎰()()()()111111[][]n nn ni i f k f k f x dx f x dx ++===---∑∑⎰⎰1(1)()n nf n f x dx +=+-⎰1[(1)()]0n nf n f x dx +=+-≤⎰所以{}n a 单调减少,因为单调有界必有极限,所以lim n n a →∞存在.十一【详解】题设条件 *12A X A X -=+上式两端左乘A ,得 *12AA X AA AX -=+因为*1,AA A E AA E -==,所以 2(2)A X E AX A E A X E =+⇒-=根据可逆矩阵的定义:对于矩阵n A ,如果存在矩阵n B ,使得AB BA E ==,则称A 为可逆矩阵,并称B 是A 的逆矩阵,故(2),A E A X -均是可逆矩阵,且1(2)X A E A -=-又 111111111A -=--111210203120-+行行行+行011113020220--⨯行行 001112020220--⨯行行4= 因为常数k 与矩阵A 相乘,A 的每个元素都要乘以k ,故4004040004A E E ⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦,2222222222A -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦所以2A E A -2(2)E A =-222222222-⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦1112111111-⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦(对应元素相减)1111111111(2)21111112111111X A E A ---⎛-⎫-⎡⎤⎡⎤ ⎪⎢⎥⎢⎥=-=-=- ⎪⎢⎥⎢⎥ ⎪⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎝⎭(111()kA k A ---=)用初等行变换求逆,当用初等行变换将矩阵A 化为单位矩阵时,经过相同的初等行变换,单位矩阵E 化成了1A -,即()()1AE E A -→初等行变换111100111010111001-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦1111002102211031002101-⎡⎤-⎢⎥--⎢⎥+⎢⎥⎣⎦行行行行 11110023020011002101-⎡⎤⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎣⎦行行11111002201001/21/2130011/201/22-⎡⎤⨯⎢⎥⎢⎥⨯⎢⎥⎣⎦行行1101/201/21301001/21/20011/201/2--⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦行行1001/21/201201001/21/20011/201/2⎡⎤⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎣⎦行行故 1/21/201101101/21/2011241/201/2101X ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦十二【概念】向量组1234,,,αααα线性无关⇔以,1,2,3,4i i α=为列向量组成的线性齐次方程组[]112233441234,,,0x x x x X αααααααα+++==只有零解向量α能否由向量组1234,,,αααα线性表出⇔以,1,2,3,4i i α=为列向量组成的线性非齐次方程组11223344x x x x ααααα+++=是否有解【详解】作方程组11223344x x x x ααααα+++=,并对增广矩阵作初等行变换,[]12341132413261,,,,151********p p ααααα--⎡⎤⎢⎥--⎢⎥→⎢⎥-⎢⎥+⎣⎦1132421021433106412241304762p p --⎡⎤-⎢⎥----⎢⎥-⎢⎥--⨯⎢⎥-+-⎣⎦行行行行行行11324323021430070742200928p p --⎡⎤⎢⎥+⨯----⎢⎥⎢⎥--+⨯⎢⎥---⎣⎦行行行行 113240214313()00101700928p p --⎡⎤⎢⎥----⎢⎥⨯-⎢⎥⎢⎥---⎣⎦行113240214343(9)0010100021p p p --⎡⎤⎢⎥----⎢⎥-⨯-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦行行 (1) 当2p ≠时,12341234(,,,)(,,,,)4r r ααααααααα==,方程组有唯一解的充要条件是系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩,且等于未知量的个数,故1234,,,αααα线性无关,且方程组1234(,,,)X ααααα=有唯一解,其同解方程组为1234234343242431(2)1x x x x x x x x p x p-+-=⎧⎪ ++=⎪⎨ =⎪⎪ -=-⎩,解得12343412,,1,22p p x x x x p p --====-- 代入11223344x x x x ααααα+++=中,即α可由1234,,,αααα线性表出,且表出式为1234341222p pp p ααααα--=+++-- (2) 向量组1234,,,αααα线性相关⇔以,1,2,3,4i i α=为列向量组成的线性齐次方程 组[]112233441234,,,0x x x x X αααααααα+++==有非零解当2p =时,[]12341132413261,,,,151106314210ααααα--⎡⎤⎢⎥--⎢⎥→⎢⎥-⎢⎥⎣⎦11324021430010100001--⎡⎤⎢⎥----⎢⎥→⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ 初等变换不改变向量组的秩,1234(,,,)3r αααα=,系数矩阵的秩小于未知量的个数,[]112233441234,,,0x x x x X αααααααα+++==有非零解,故向量组1234,,,αααα线性相关,列向量组经过初等行变换,其对应的部分列向量组具有相同的线性相关性. 在11324021430010100001--⎡⎤⎢⎥----⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦中,由11302120001---=-≠或1320144001---=≠知,123,,ααα(或134,,ααα)线性无关,是其极大线性无关组.。
1999年全国硕士研究生入学统一考试数学一、二、三、四试题完整版附答案解析及评分标准
由格林公式,前一部分 I1
D
(b a)dxdy
2
a2 (b a) ,
„„1 分 „„3 分
1999 年 • 第 2 页
其中 D 为 L L1 所围成的半区域. 直接计算后一积分可得
I2
2a (bx)dx 2a2b .
0
„„4 分
从而
I
I1
I2
2
a2 (b
a)
2a2b
( 2
2)a2b
解:曲线 y y(x) 上在点 P(x, y) 处的切线方程为Y y y(x)( X x) .
它与 x 轴的交点为 (x y , 0) .由于 y(x) 0, y(0) 1 ,从而 y(x) 0 , y
于是 S1
1 2
y
x (x
y) y
y2 2 y
.
又 S2
dz dx
f
xf Fx
.
由此解得 dz ( f xf )Fy xf F x
dx
Fy xf F z
( Fy x f Fz 0 ) .
„„5 分
(注:不写出条件 Fy x f Fz 0 不扣分).
四、(本题满分 5 分)
求 I (ex sin y b(x y)) dx (ex cos y ax) dy ,其中 a, b 为正的常数, L 为从点 L
A(2a, 0) 沿曲线 y= 2ax x2 到点 O(0, 0) 的弧.
解一:添加从点 O(0, 0) 沿 y 0 到点 A(2a, 0) 的有向直线段 L1 ,
I (ex sin y b(x y))dx (ex cos y ax)dy L L1
(ex sin y b(x y))dx (ex cos y ax)dy L1
考研高数二真题及答案97年到12年
又由于 D3 , D4 关于 x 轴对称,可知在 D3 D4 上关于 y 的奇函数为零, 故
D3 D4
x 5 ydxdy 0 。
5 2 因此 x y 1 dxdy dxdy dx D D 2
1
sin x
dy ,故选(D) 。
2 2 2
dx
ey
dy , x 0 、y 0 代入可得, 将 所以 dy dx dx
0 代入可得
x 0
0
x 0
再次求导得 2 d y e y dy e y d y ,再将 x 0 、 y 0 、 dy 2 2
dx dx dx Nhomakorabeadx
d2y dx 2
(A) x1 x2 , y1 y2 (C) x1 x2 , y1 y2 【答案】 :(D) 【解析】 : (B) x1 x2 , y1 y2 (D) x1 x2 , y1 y2
f ( x, y ) f ( x, y ) 0, 0 表示函数 f ( x, y ) 关于变量 x 是单调递增的,关于变量 y 是 x y
1
故选(B) 。 二、填空题:914 小题,每小题 4 分,共 24 分,请将答案写在答题纸指定位置上. ... (9)设 y y ( x) 是由方程 x y 1 e 所确定的隐函数,则 d
2 y
2
y
2 x 0
dx
【答案】 1 :
________。
【解析】 :将 x 0 代入原方程可得 y 0 方程 x 2 y 1 e y 两端对 x 求导, 2 x dy 有
1。
x 0
(10)计算 lim n
1999年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题答案与解析
1999年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题答案与解析一、填空题(本题5小题,每小题3分,满分15分。
把答案填在题中横线上。
) (1)曲线sin 2,cos x e t y e t'=⎧⎨'=⎩在点()0,1处的法线方程为___________。
【思路点拔】本题的考点是曲线的法线方程。
欲求曲线的法线方程,需先求曲线法线斜率,即与曲线方程的一阶导数值乘积为-1的数,然后由直线的点斜式即可求曲线的法线方程。
【解题分析】cos sin sin 22cos 2x y t t ty x t t t'-'=='+。
()(),0,1x y =对应0t =,012xt y ='=,所求法线方程为12y x -=-。
即21x y +=。
(2)设函数()y y x =由方程()23ln sin x y x y x +=+确定,则x dy dx==_________。
【思路点拔】本题的考点是隐函数求导。
隐函数求导有两种方法:解法一,直接求导法;解法二,利和我函数的求导公式求解。
【解题分析】解法一:方程两边对x 求导得32223cos x y x y x y x x y'+'=+++。
以0x =代入原方程得ln 0y =,1y =;以0x =,1y =代入32223cos x y x y x y x x y'+'=+++。
得01x y ='=。
解法二:令()()23ln sin F x y x y x y x ⋅=+--22123sin Fx x x y x x y=⋅--+ 321Fy x x y=-+ dy Fxdx Fy=()()()2223223cos 1x x y x y x x y x x y -+-+=--+由题意:0x =时,1y =∴1x dy dx==。
(3)25613x dx x x +=-+⎰______________。
1999年考研数学一真题及解析(公式及答案修正版)
(
)
(
)
2 x + y′ = 3 x 2 y + x3 y′ + cos x , 2 x +y
(B) 2.
为 f ( x ) ,则方程 f ( x ) = 0 的根的个数为(
)
(A) 1. 三、(本题满分5分) 求
(C) 3.
(D) 4.
lim
x →0
1 + tan x − 1 + sin x . x ln (1 + x ) − x 2
+∞
四、(本题满分6分) 计算
∫
1
五、(本题满分7分) 求初值问题
( x − 1)
x3
2
,求
(1)函数的增减区间及极值; (2)函数图形的凹凸区间及拐点 (3)函数图形的渐近线. 八、(本题满分 8 分)
0 , f (1) = 1 , 设 函 数 f ( x ) 在 闭 区 间 [ −1,1] 上 具 有 三 阶 连 续 导 数 , 且 f ( −1) =
f ′ ( 0 ) = 0 ,证明:在开区间 ( −1,1) 内至少存在一点 ξ ,使 f ′′′ (ξ ) = 3 .
总存在正整数 N , 当 n ≥ N 时, 恒有 xn − a ≤ 2ε ”是数列 { xn } (4) “对任意给定的 ε ∈ ( 0,1) ,
收敛于 a 的 ( ) (A)充分条件但非必要条件. (C)充分必要条件.
99考研数二真题及解析
1989年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一、填空题(每小题3分,满分21分.把答案填在题中横线上.) (1) 0lim cot 2x x x →=______.(2)sin t tdt π=⎰______.(3) 曲线0(1)(2)xy t t dt =--⎰在点(0,0)处的切线方程是______.(4) 设()(1)(2)()f x x x x x n =++⋅⋅+,则(0)f '=______.(5) 设()f x 是连续函数,且1()2()f x x f t dt =+⎰,则()f x =______.(6) 设2,0()sin ,0a bx x f x bx x x⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩在0x =处连续,则常数a 与b 应满足的关系是_____.(7) 设tan y x y =+,则dy =______.二、计算题(每小题4分,满分20分.) (1)已知arcsin y e =,求y '.(2) 求2ln dx x x ⎰.(3) 求10lim(2sin cos )xx x x →+.(4) 已知2ln(1),arctan ,x t y t ⎧=+⎨=⎩求dy dx 及22d ydx .(5) 已知1(2),(2)02f f '==及20()1f x dx =⎰,求120(2)x f x dx ''⎰.三、选择题(每小题3分,满分18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.) (1) 设0x >时,曲线1siny x x= ( ) (A) 有且仅有水平渐近线 (B) 有且仅有铅直渐近线(C) 既有水平渐近线,也有铅直渐近线 (D) 既无水平渐近线,也无铅直渐近线(2) 若2350a b -<,则方程532340x ax bx c +++= ( )(A) 无实根 (B) 有唯一实根 (C) 有三个不同实根 (D) 有五个不同实根 (3) 曲线cos ()22y x x ππ=-≤≤与x 轴所围成的图形,绕x 轴旋转一周所成的旋转体的体积为 ( )(A) 2π (B) π (C) 22π (D) 2π(4) 设两函数()f x 及()g x 都在x a =处取得极大值,则函数()()()F x f x g x =在x a =处( )(A) 必取极大值 (B) 必取极小值(C) 不可能取极值 (D) 是否取极值不能确定(5) 微分方程1xy y e ''-=+的一个特解应具有形式(式中,a b 为常数) ( )(A) xae b + (B) xaxe b + (C) xae bx + (D) xaxe bx + (6) 设()f x 在x a =的某个领域内有定义,则()f x 在x a =处可导的一个充分条件是( )(A) 1lim [()()]h h f a f a h→+∞+-存在 (B) 0(2)()lim h f a h f a h h→+-+存在(C) 0()()lim 2h f a h f a h h→+--存在(D) 0()()lim h f a f a h h→--存在四、(本题满分6分)求微分方程2(1)xxy x y e '+-=(0)x <<+∞满足(1)0y =的解.五、(本题满分7分)设0()sin ()()xf x x x t f t dt =--⎰,其中f 为连续函数,求()f x .六、(本题满分7分)证明方程0ln x x e π=-⎰在区间(0,)+∞内有且仅有两个不同实根.七、(本大题满分11分)对函数21x y x +=,填写下表:八、(本题满分10分)设抛物线2y ax bx c =++过原点,当01x ≤≤时,0y ≥,又已知该抛物线与x 轴及直线1x =所围图形的面积为13,试确定,,a b c 使此图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积V最小.1989年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题解析一、填空题(每小题3分,满分21分.) (1)【答案】12【解析】这是个0⋅∞型未定式,可将其等价变换成0型,从而利用洛必达法则进行求解. 方法一: 000cos 2lim cot 2lim lim cos 2sin 2sin 2x x x x xx x xx x x→→→==⋅0011lim lim sin 22cos 22x x x x x →→==洛. 方法二: 00cos 2lim cot 2lim sin 2x x xx x x x→→=0012121lim cos 2lim .2sin 22sin 22x x x x x x x →→=⋅== 【相关知识点】0sin lim x x x →是两个重要极限中的一个,0sin lim 1x xx→=.(2)【答案】π【解析】利用分部积分法和牛顿-莱布尼茨公式来求解,sin t tdt π=⎰[]00(cos )cos (cos )td t t t t dt πππ-=---⎰⎰分部法[]00sin (00)t ππππ=++=+-=.(3)【答案】2y x =【解析】要求平面曲线的切线,首先应求出该切线的斜率,即0()f x '. 这是一个积分上限函数,满足积分上限函数的求导法则,即(1)(2)y x x '=--. 由y '在其定义域内的连续性,可知0(01)(02)2x y ='=--=.所以,所求切线方程为02(0)y x -=-,即2y x =. (4)【答案】!n【解析】方法一:利用函数导数的概念求解,即0()(0)(1)(2)()0(0)limlim x x f x f x x x x n f x x→→-++⋅⋅+-'==lim(1)(2)()12!x x x x n n n →=++⋅⋅+=⋅⋅⋅=.方法二:利用其导数的连续性,由复合函数求导法则可知, ()(1)(2)()1(2)()f x x x x n x x x n '=++⋅⋅++⋅⋅+⋅⋅+++(1)(2)(1)1x x x x n ++⋅⋅+-⋅,所以 (0)(01)(02)(0)00f n '=++⋅⋅++++12!n n =⋅⋅⋅=.(5)【答案】1x -【解析】由定积分的性质可知,1()f t dt ⎰和变量没有关系,且()f x 是连续函数,故1()f t dt ⎰为一常数,为简化计算和防止混淆,令1()f t dt a =⎰,则有恒等式()2f x x a =+,两边0到1积分得11()(2)f x dx x a dx =+⎰⎰,即 []111112000001(2)222a x a dx xdx a dx x a x ⎡⎤=+=+=+⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰122a =+,解之得12a =-,因此()21f x x a x =+=-. (6)【答案】a b =【解析】如果函数在0x 处连续,则函数在该点处的左右极限与该点处函数值必然相等, 由函数连续性可知(0)(0)0f f a b a -==+⋅=. 而 000sin sin sin (0)lim lim lim x x x bx bx bxf b b b x bx bx++++→→→==⋅=⋅=, 如果()f x 在0x =处连续,必有(0)(0)f f -+=,即a b =. (7)【答案】2()dxx y + 【解析】这是个隐函数,按照隐函数求导法,两边微分得2sec y dy dx dy ⋅=+, 所以 222sec 1tan ()dx dx dxdy y y x y ===++,(0x y +≠).二、计算题(每小题4分,满分20分.) (1)【解析】令u e=,v =则arcsin arcsin y e u ==,由复合函数求导法则,(arcsin )v v y u u e v e ''''===⋅=即y e '=【相关知识点】复合函数求导法则:(())y f x ϕ=的导数(())()y f x f x ϕ'''=.(2)【解析】利用不定积分的换元积分法,22ln 1ln ln ln dx d x C x x x x ==-+⎰⎰.(3)【解析】可将函数转化称为熟悉的形式来求其极限,11lim(2sin cos )lim[1(2sin cos 1)]xxx x x x x x →→+=++-12sin cos 12sin cos 10lim[1(2sin cos 1)]x x x x xx x x +-⋅+-→=++-,令 2sin cos 1x x t +-=,则当0x →时,0t →, 则 112sin cos 1lim[1(2sin cos 1)]lim[1]x x tx t x x t +-→→++-=+,这是个比较熟悉的极限,即10lim(1)tt t e →+=.所以 012sin cos 1limlim(2sin cos )x x x xxx x x e→+-→+=,而 002sin cos 12cos sin limlim 21x x x x x xx →→+--=洛,所以 012sin cos 1lim20lim(2sin cos )x x x xxx x x ee →+-→+==.(4)【解析】这是个函数的参数方程,22111221dy dy dt t dx t dx t dt t +===+,2222321111211()()()2222(2)41d y d d dt d t dx t dx dx t dt t dx dt t t tdt t -+==⋅=⋅=⋅=-+. 【相关知识点】参数方程所确定函数的微分法:如果()()x t y t φϕ=⎧⎨=⎩,则()()dy t dx t ϕφ'='. (5)【解析】利用定积分的分部积分法求解定积分,111122220000111(2)(2)(2)(2)222x f x dx x df x x f x f x dx '''''⎡⎤==⋅-⎣⎦⎰⎰⎰分部法 []1011(2)0(2)2f xf x dx ''=⋅--⎰1011(2)(2)22f xdf x '=-⎰ ()1100111(2)(2)(2)222f xf x f x dx ⎡⎤'=--⎢⎥⎣⎦⎰ 1111(2)(2)(2)222f f f x dx '=-+⎰, 令2t x =,则11,22x t dx dt ==,所以121(2)()2f x dx f t dt =⎰⎰.把1(2),(2)02f f '==及20()1f x dx =⎰代入上式,得11200111(2)(2)(2)(2)222x f x dx f f f x dx '''=-+⎰⎰201111(2)(2)()2222f f f t dt '=-+⋅⎰1111101022222=⋅-⋅+⋅⋅=.三、选择题(每小题3分,满分18分.) (1)【答案】(A)【解析】函数1siny x x =只有间断点0x =. 001lim lim sinx x y x x++→→=,其中1sin x 是有界函数.当0x +→时,x 为无穷小,无穷小量和一个有界函数的乘积仍然是无穷小,所以1lim lim sin 0x x y x x++→→==, 故函数没有铅直渐近线.01sin1sin lim limlim 11x x x t x y t x t x+→+∞→+∞→=== , 所以1y =为函数的水平渐近线,所以答案为(A).【相关知识点】铅直渐近线:如函数()y f x =在其间断点0x x =处有0lim ()x x f x →=∞,则0x x =是函数的一条铅直渐近线;水平渐近线:当lim (),(x f x a a →∞=为常数),则y a =为函数的水平渐近线.(2)【答案】(B)【解析】判定方程()0f x =实根的个数,其实就是判定函数()y f x =与x 有几个交点,即对函数图形的描绘的简单应用, 令 53()234f x x ax bx c =+++, 则 42()563f x x ax b '=++.令 2t x =,则422()563563()f x x ax b t at b f t ''=++=++=,其判别式22(6)45312(35)0a b a b ∆=-⋅⋅=-<,所以 2()563f t t at b '=++无实根,即()0f t '>.所以 53()234f x x ax bx c =+++在(,)x ∈-∞+∞是严格的单调递增函数. 又 53lim ()lim (234)x x f x x ax bx c →-∞→-∞=+++=-∞53lim ()lim (234)x x f x x ax bx c →+∞→+∞=+++=+∞所以利用连续函数的介值定理可知,在(,)-∞+∞内至少存在一点0(,)x ∈-∞+∞使得0()0f x =,又因为()y f x =是严格的单调函数,故0x 是唯一的.故()0f x =有唯一实根,应选(B). (3)【答案】(C)【解析】如图cos ()22y x x ππ=-≤≤的图像,则当cos y x =绕x 轴旋转一周,在x 处取微增dx ,则微柱体的体积2cos dV xdx π=,所以体积V 有222cos V xdx πππ-=⎰222222cos 21cos 22242x dx xd x dx πππππππππ---+==+⎰⎰⎰[][]22222sin 20()422222x x ππππππππππ--=-+=++=. 因此选(C).(4)【答案】(D) 【解析】题中给出的条件中,除了一处极值点外均未指明函数其它性质,为了判定的方便,可以举出反例而排除.若取2()()()f x g x x a ==--,两者都在x a =处取得极大值0, 而4()()()()F x f x g x x a ==-在x a =处取得极小值,所以(A)、(C)都不正确.若取2()()1()f x g x x a ==--,两者都在x a =处取得极大值1, 而22()()()1()F x f x g x x a ⎡⎤==--⎣⎦在x a =处取得极大值1,所以(B)也不正确,从而选(D).(5)【答案】(B)【解析】微分方程1xy y e ''-=+所对应的齐次微分方程的特征方程为210r -=,它的两个根是121,1r r ==-.而形如xy y e ''-=必有特解1x Y x ae =⋅;1y y ''-=必有特解1Y b =.由叠加得原方程必有特解xY x ae b =⋅+,应选(B). (6)【答案】(D)【解析】利用导数的概念判定()f x 在x a =处可导的充分条件. (A)等价于0()()limt f a t f a t→++-存在,所以只能保证函数在x a =右导数存在;(B)、(C)显然是()f x 在x a =处可导的必要条件,而非充分条件,如 1cos ,00,0x y xx ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩在0x =处不连续,因而不可导,但是 0001111cos(0)cos(0)cos cos()()lim lim lim 0222h h h f a h f a h h h h h h h h→→→+---+--===, 0001111cos()cos(0)cos cos(2)()2222lim lim lim 0h h h f a h f a h h h h h h h h→→→---+-+===均存在; (D)是充分的:00()()()()lim limx h x h f a x f a f a f a h x h ∆=-∆→→+∆---=∆存在0()()()lim h f a f a h f a h→--'⇒=存在,应选(D).四、(本题满分6分)【解析】所给方程为一阶线性非齐次微分方程,先写成标准形式211(1)x y y e x x'+-=,通解为 11(1)(1)21()dxdx x xxy ee e dx C x ---⎰⎰=+⎰211()()x x x x x x e e e dx C e C x x e x=+=+⎰. 代入初始条件(1)0y =,得C e =-,所求解为 ()x xe y e e x=-. 【相关知识点】一阶线性非齐次微分方程的标准形式为()()y p x y q x '+=,其通解公式为()()(())p x dx p x dx y e q x e dx C -⎰⎰=+⎰,其中C 为常数.五、(本题满分7分)【解析】先将原式进行等价变换,再求导,试着发现其中的规律,()sin ()()sin ()()xx xf x x x t f t dt x x f t dt tf t dt =--=-+⎰⎰⎰,所给方程是含有未知函数及其积分的方程,两边求导,得()cos ()()()cos ()xxf x x f t dt xf x xf x x f t dt '=--+=-⎰⎰,再求导,得()sin ()f x x f x ''=--,即 ()()sin f x f x x ''+=-,这是个简单的二阶常系数非齐次线性微分方程,对应的齐次方程的特征方程为210r +=, 此特征方程的根为r i =±,而右边的sin x 可看作sin xex αβ,0,1,i i αβαβ==±=±为特征根,因此非齐次方程有特解sin cos Y xa x xb x =+.代入方程并比较系数,得10,2a b ==,故cos 2xY x =,所以12()cos sin cos 2xf x c x c x x =++.又因为(0)0,(0)1f f '==,所以1210,2c c ==,即 1()sin cos 22xf x x x =+.六、(本题满分7分)【解析】方法一:判定方程()0f x =等价于判定函数()y f x =与x 的交点个数. 令()ln x f x x e π=-+⎰,其中π⎰是定积分,为常数,且被积函数1cos2x -在(0,)π非负,故0π>⎰,为简化计算,令00k π=>⎰,即()ln xf x x k e=-+,则其导数11()f x x e'=-,令()0f x '=解得唯一驻点x e =, 即 ()0,0()0,f x x ef x e x '><<⎧⎨'<<<+∞⎩,所以,x e =是最大点,最大值为()ln 0ef e e k k e=-+=>. 又因为 00lim ()lim(ln )lim ()lim (ln )x x x x x f x x k e x f x x k e ++→→→+∞→+∞⎧=-+=-∞⎪⎪⎨⎪=-+=-∞⎪⎩,由连续函数的介值定理知在(0,)e 与(,)e +∞各有且仅有一个零点(不相同),故方程0ln x x e π=-⎰在(0,)+∞有且仅有两个不同实根.方法二:ππ=⎰⎰,因为当0x π≤≤时,sin 0x ≥, 所以]00sin cos 0xdx x πππ==-=>⎰.其它同方法一.七、(本大题满分11分)【解析】函数21x y x +=的定义域为()(),00,-∞+∞,将函数化简为211,y x x =+ 则 32243321126216(1),(2)y y x xx x x x x x '''=--=--=+=+.令0y '=,得2x =-,即2212(1)0,(2,0),12(1)0,(,2)(0,),y x x x y x x x⎧'=-->∈-⎪⎪⎨⎪'=--<∈-∞-+∞⎪⎩故2x =-为极小值点. 令0y ''=,得3x =-,即3316(2)0,(3,0)(0,),16(2)0,(,3)y x x x y x x x⎧''=+>∈-+∞⎪⎪⎨⎪''=+<∈-∞-⎪⎩为凹,,为凸, y ''在3x =-处左右变号,所以23,(3)9x y =--=-为函数的拐点.又 20011lim lim(),x x y x x→→=+=∞故0x =是函数的铅直渐近线;211lim lim()0,x x y x x→∞→∞=+=故0y =是函数的水平渐近线. 填写表格如下: (0,)+∞(0,)+∞八、(本题满分10分)【解析】由题知曲线过点(0,0),得0c =,即2y ax bx =+. 如图所示,从x x dx →+的面积dS ydx =,所以11123200011()32S ydx ax bx dx ax bx ⎡⎤==+=+⎢⎥⎣⎦⎰⎰32a b =+, 由题知 1323a b +=,即223ab -=.当2y ax bx =+绕x 轴旋转一周,则从x x dx →+的体积2dV y dx π=,所以 旋转体积1254232211222000()()523523a x abx b x a ab b V y dx ax bx dx ππππ⎡⎤==+=++=++⎢⎥⎣⎦⎰⎰, b 用a 代入消去b ,得224(1)(1)5273a a a a V π⎡⎤--=++⎢⎥⎣⎦,这是个含有a 的函数,两边对a 求导得4(1)275dV a da π=+, 令其等于0得唯一驻点54a =-,dVda在该处由负变正,此点为极小值点,故体积最小,这时32b =,故所求函数225342y ax bx c x x =++=-+.。
1999年全国硕士研究生入学考试数学二真题及答案
(B)低阶无穷小
(C)同阶但不等价的无穷小
(D)等价无穷小
(3) 设 f (x) 是连续函数, F x 是 f (x) 的原函数,则 ( )
(A) 当 f (x) 是奇函数时, F x 必是偶函数.
(B) 当 f (x) 是偶函数时, F x 必是奇函数.
(C) 当 f (x) 是周期函数时, F x 必是周期函数.
2x y 3x2 y x3 y cos x , x2 y
把 x 0 和 y 1代入得 y(0) dy 1 dx x0
(3)【答案】 1 ln(x2 6x 13) 4 arctan x 3 C
2
2
【详解】通过变换,将积分转化为常见积分,即
x2
x 5 dx 6x 13
(
x)
1
cos x
x
,x
0
,其中
g
x
是有界函数,则
f (x) 在 x 0 处
(
)
x2g x,x 0
(A) 极限不存在.
(B) 极限存在,但不连续.
(C) 连续,但不可导.
(D) 可导.
(2) 设 x
5x sin t dt, x
sin
x
1
t
1
t
dt
,则当
x
0
时
x
是
x
的
(
)
0t
0
(A)高阶无穷小
x5
(3)
dx x2 6x 13
(4) 函数 y
x2 x2
在区间
1 2
,
3 2
上的平均值为
(5) 微分方程 y 4 y e2x 的通解为
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分。每小题给出得四个选项中,只有一个是 符合题目要求的,把所选项前的字母填在提后的括号内。)
1999年数学考研真题
1999年数学考研真题1999年数学考研真题解析数学考研真题是研究生入学考试中的一部分,对考生的数学基础和解题能力有着较高的要求。
本文将对1999年数学考研真题进行解析,以帮助考生更好地理解和掌握考试内容。
一、选择题1999年数学考研真题中的选择题主要涵盖了数学的各个分支,包括代数、几何、数论等。
以下是本次考试的选择题示例:1. 题目:设函数f(x) = x^3 - 3x + 2,g(x) = (a - 1)x^2 + (b - 1)x + c,则对于全体实数x,当a, b, c满足什么条件时,f(g(x)) = g(f(x))成立?解析:首先,分别计算f(g(x))和g(f(x)),然后令它们相等,通过解方程得到a、b、c的取值范围,即满足f(g(x)) = g(f(x))的条件。
2. 题目:已知实数集合A = {x | 1 ≤ x ≤ 3},实数集合B = {y | y = |x - 2| + 1},求集合B的取值范围。
解析:首先,将|x - 2| + 1进行分段讨论,然后通过求导和考察函数在取值范围边界处的数值,得出集合B的取值范围。
通过对以上选择题的解析,考生可以了解到实际解题过程和方法,从而更好地进行备考。
二、解答题1999年数学考研真题的解答题主要涵盖了代数、几何、概率等方面的内容。
以下是本次考试的解答题示例:1. 题目:对于方程组x - 3y + 2z = 1,2x + 5y + 4z = 4,3x - 4y - z = 11,求其系数矩阵的秩、增广矩阵的秩以及方程组的解。
解析:通过高斯消元法或矩阵的初等行变换,将系数矩阵化为行阶梯形矩阵,求出其秩。
然后,将增广矩阵化为行最简形矩阵,求出其秩。
最后,通过解方程组的方法,得出方程组的解。
2. 题目:求抛物线y = ax^2 + bx + c与直线y = kx + p的交点坐标,其中a ≠ 0。
解析:将抛物线和直线的表达式相等,得到一个二次方程,然后用二次方程的求根公式计算交点的横坐标。
1999-数二真题、标准答案及解析
=
x
∫0
f
( u )du
+
C
=
∫x 0
f
(t )dt
+
C
=
F
(
x)
故(A)为正确选项.至于(B)、(C)、(D)可分别举反例如下:
f ( x) = x2 是偶函数,但其原函数 F ( x) = 1 x3 +1 不是奇函数,可排除(B);
3
f ( x) = cos2 x 是周期函数,但其原函数 F ( x) = 1 x + 1 sin 2x 不是周期函数,可排除(C);
1 4
x
⎞ ⎟⎠
e2x
二、选择题
(1)设
f
(x)
=
⎧1 − ⎪ ⎨
cos x
x
,
x
>
0
其中
g
( x) 是有界函数,则
f
( x) 在
x
=
0
处
⎪⎩ x2g ( x), x ≤ 0
(A)极限不存在.
(B)极限存在,但不连续
(C)连续,但不可导 (D)可导.
【答】 应选(D)
【详解】 因为
f ' (0 + 0) = lim x→0+
【答】 应选(A)
【详解】
f
(
x)
的原函数
F
(x)
可以表示为
F
(x)
=
∫x 0
f
(t )dt
+
C,
于是
F
(−x)
=
−x
∫0
f
(t )dt
+ Cu
=
1990-2017考研数学二历年真题word可编辑版
2017年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分。
下列每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.(1)若函数10(),0x f x axb x ⎧->⎪=⎨⎪≤⎩在x=0连续,则 (A)12ab =(B)12ab =- (C)0ab = (D)2ab = (2)设二阶可到函数()f x 满足(1)(1)1,(0)1f f f =-==-且 ()0f x ''>,则. (A) 11()0f x dx ->⎰ (B) 12()0f x dx -<⎰(C) 0110()()f x dx f x dx ->⎰⎰(D)111()()f x dx f x dx -<⎰⎰(3)设数列{}n x 收敛,则(A)当limsin 0n n x →∞=时,lim 0n n x →∞=(B)当lim (0n n n x x →∞+= 时,则lim 0n n x →∞=(C)当2lim()0n n n x x →∞+=,lim 0n →∞=(D)当lim(sin )0n n n x x →∞+=时,lim 0n n x →∞=(4)微分方程248(1cos 2)xy y y e x '''-+=+ 的特解可设为ky =(A)22(cos 2sin 2)xx Aee B x C x ++ (B)22(cos 2sin 2)xx Axe e B x C x ++(C)22(cos 2sin 2)xx Aexe B x C x ++ (D)22(cos 2sin 2)xx Axexe B x C x ++(5)设()f x 具有一阶偏导数,且在任意的(,)x y ,都有(,)(,)0,f x y f x y x y∂∂>∂∂则 (A)(0,0)(1,1)f f > (B)(0,0)(1,1)f f <(C)(0,1)(1,0)f f > (D)(0,1)(1,0)f f <(6)甲乙两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方10(单位:m )处,图中,实线表示甲的速度曲线()1v v t = (单位:m/s )虚线表示乙的速度曲线()2v v t =,三块阴影部分面积的数值依次为10,20,3,计时开始后乙追上甲的时刻记为0t (单位:s ),则(A)010t = (B)01520t << (C)025t = (D)025t >()s(7)设A 为三阶矩阵,123(,,)P ααα=为可逆矩阵,使得 1000010002P AP -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则123(,,)A ααα=(A)12αα+ (B)232αα+ (C)23αα+ (D)122αα+(8)已知矩阵200021001A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,210020001B ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,100020000C ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则 (A) A 与C 相似,B 与C 相似(B) A 与C 相似,B 与C 不相似 (C) A 与C 不相似,B 与C 相似 (D) A 与C 不相似,B 与C 不相似二、填空题:9~14题,每小题4分,共24分.(9)曲线()21arcsin y x x =+的斜渐近线方程为(10)设函数()y y x =由参数方程sin t x t e y t⎧=+⎨=⎩确定,则202t d ydx =(11)()2ln(1)1x dx x +∞++⎰=(12)设函数(),f x y 具有一阶连续偏导数,且()()(),1,0,00y y df x yye dx x y e dy f =++=,则(),f x y = (13)11tan yxdy dx x=⎰⎰(14)设矩阵41212311A a ⎛⎫- ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭的一个特征向量为112⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭,则a =三、解答题:15~23小题,共94分。
1999年考研数学试题详解及评分参考
1 2
)
=
S
(
1 2
)
是利用
S
(
x)
是偶数函数得到的.
(4) 设 A 是 m ´ n 矩阵, B 是 n ´ m 矩阵,则
(A) 当 m > n 时,必有行列式 AB ¹ 0 (B) 当 m > n 时,必有行列式 AB = 0
(C) 当 n > m 时,必有行列式 AB ¹ 0 (D) 当 n > m 时,必有行列式 AB = 0
L
0
=
-2a2b
-
1 2
p
a2b
+
1 2
p
a3
.
……4 分
从而
I
=
(p2
+
2)a2b
-
p 2
a3
.
……5 分
五、(本题满分 6 分)
设函数 y(x) (x ³ 0) 二阶可导且, y¢(x) > 0, y(0) = 1,过曲线 y = y(x) 上任意一点
P(x, y) 作该曲线的切线及 x 轴的垂线,上述两直线与 x 轴所围成的三角形的面积记为 s1 , 区间[0, x] 上以 y = y(x) 为曲边的曲边梯形面积记为 s2 ,并设 2s1 - s2 恒为 1,求此曲线 y = y(x) 的方程.
其中 D 为 L U L1 所围成的半区域. 直接计算后一积分可得
ò I2 =
2a (-bx)dx = -2a2b .
0
从而
I
=
I1
-
I2
=
p 2
a2 (b
-
a)
+
2a2b
=
(p2
1999考研数二真题与解析
1999 年全国硕士研究生入学统一考试数二试题一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分。
把答案填在题中横线上。
)(1) 曲线sin 2cos ttx e ty e t⎧=⎪⎨=⎪⎩,在点()0,1 处的法线方程为 (2) 设函数()y y x =由方程()23ln sin x y x y x +=+确定,则0x dydx == (3)25613x dx x x +=-+⎰(4)函数2y =12⎡⎢⎣⎦上的平均值为 (5) 微分方程24xy y e ''-=的通解为二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分。
每小题给出得四个选项中,只有一个是符合题目要求的,把所选项前的字母填在提后的括号内。
)(1)设()20(),0x f x x g x x >=⎪ ≤⎩,其中()g x 是有界函数,则()f x 在0x =处 ( ) (A) 极限不存在.(B) 极限存在,但不连续. (C) 连续,但不可导. (D) 可导. (2) 设()()()15sin 00sin ,1xx t tx dt x t dt tαβ==+⎰⎰,则当0x →时()x α是()x β的 ( )(A)高阶无穷小 (B)低阶无穷小(C)同阶但不等价的无穷小 (D)等价无穷小 (3) 设()f x 是连续函数,()F x 是()f x 的原函数,则 ( )(A) 当()f x 是奇函数时,()F x 必是偶函数. (B) 当()f x 是偶函数时,()F x 必是奇函数. (C) 当()f x 是周期函数时,()F x 必是周期函数. (D) 当()f x 是单调增函数时,()F x 必是单调增函数.(4) “对任意给定的()0,1ε∈ ,总存在正整数N ,当n N ≥时,恒有2n x a ε-≤”是数列{}n x 收敛于a 的 ( )(A)充分条件但非必要条件. (B)必要条件但非充分条件. (C)充分必要条件. (D)既非充分条件又非必要条件.(5)记行列式212322212223333245354435743x x x x x x x x x x x x x x x x ---------------为()f x ,则方程()0f x =的根的个数为( )(A) 1. (B) 2. (C) 3. (D) 4.三、(本题满分5分)求 ()01tan 1sin limx x x→+-+.四、(本题满分6分)计算21arctan xdx x+∞⎰. 五、(本题满分7分)求初值问题 ()2210(0)0x y x y dx xdy x y =⎧++-=>⎪⎨⎪=⎩的解.六、(本题满分7分)为清除井底的污泥,用缆绳将抓斗放入井底,抓起污泥后提出井口 见图,已知井深30m 30m,抓斗自重400N , 缆绳每米重50N ,抓斗抓 起的污泥重2000N ,提升速度为3/m s ,在提升过程中,污泥以20/N s 的速度从抓斗缝隙中漏掉,现将抓起污泥的抓斗提升至井口,问克服重 力需作多少焦耳的功?(说明:①111;N m J ⨯=其中,,,m N s J 分别表示 米,牛顿,秒,焦耳;②抓斗的高度及位于井口上方的缆绳长度忽略不 计.)七、(本题满分8分)已知函数()321x y x =-,求(1)函数的增减区间及极值; (2)函数图形的凹凸区间及拐点 (3)函数图形的渐近线.八、(本题满分8分)设函数()f x 在闭区间[]1,1-上具有三阶连续导数,且()10f -=,()11f =,()00f '=,证明:在开区间()1,1-内至少存在一点ξ,使()3f ξ'''=.九、(本题满分9分)设函数()()0y x x ≥二阶可导,且()0y x '>,()01y =.过曲线()y y x =上任意一点(),P x y 作该曲线的切线及x 轴的垂线,上述两直线与x 轴所围成的三角形的面积记为1S ,区间[]0,x 上以()y y x =为曲边的曲边梯形面积记为2S ,并设122S S -恒为1,求此曲线()y y x =的方程.十、(本题满分6分)设()f x 是区间[)0, +∞上单调减少且非负的连续函数,()()11nnn i a f k f x dx ==-∑⎰()1,2,n =,证明数列{}n a 的极限存在.十一、(本题满分8分)设矩阵111111111A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,矩阵X 满足*12A X A X -=+,其中*A 是A 的伴随矩阵,求矩阵X .十二、(本题满分5分)设向量组()11,1,1,3Tα=,()21,3,5,1Tα=--,()33,2,1,2Tp α=-+,()42,6,10,Tp α=--(1)p 为何值时,该向量组线性无关?并在此时将向量()4,1,6,10Tα=用124,,,αααα3 线性表出;(2)p 为何值时,该向量组线性相关?并此时求出它的秩和一个极大线性无关组.1999 年全国硕士研究生入学统一考试数二试题解析一、填空题(1)【答案】210y x +-=【详解】点()0,1 对应0t =,则曲线在点()0,1 的切线斜率为cos sin cos sin sin 22cos 2sin 22cos 2t t t t dydy e t e t t tdt dx dx e t e t t tdt --===++, 把0t =代入得12dy dx =,所以改点处法线斜率为2-,故所求法线方程为210y x +-=.(2)【答案】1【详解】()y x 是有方程()23ln sin x y x y x +=+所确定,所以当0x =时,1y =.对方程()23ln sin x y x y x +=+两边非别对x 求导,得23223cos x y x y x y x x y'+'=+++, 把0x =和1y =代入得0(0)1x dy y dx='==(3)【答案】213ln(613)4arctan 22x x x C --+++ 【详解】通过变换,将积分转化为常见积分,即222538613613613x x dx dx dx x x x x x x +-=+-+-+-+⎰⎰⎰2221(613)82613(34d x x dx x x x -+=+-+-+⎰⎰) 223(1ln(613)432(1x d x x x -=-++-+⎰)2)2213ln(613)4arctan 22x x x C -=-+++(4)【答案】112π+ 【详解】按照平均值的定义有212y =⎰, 作变换令sin x t =,则cos dx tdt =,所以236y ππ=⎰236sin tdt ππ=⎰3366111111)(cos 2)1)sin 2222212t dt t t πππππ⎡⎤=-=-=⎢⎥⎣⎦⎰(5)【答案】22121,4xx y C eC x e -⎛⎫=++ ⎪⎝⎭其中12,C C 为任意常数.【分析】先求出对应齐次方程的通解,再求出原方程的一个特解. 【详解】原方程对应齐次方程"40y y -=的特征方程为:240,λ-=解得122,2λλ==-,故"40y y -=的通解为22112,x x y C e C e -=+由于非齐次项为2(),xf x e =因此原方程的特解可设为*2,xy Axe =代入原方程可求得14A =,故所求通解为*2211214xx y y y C e C x e -⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭二、选择题 (1)【答案】( D )【详解】由于可导必连续,连续则极限必存在,可以从函数可导性入手.因为20001()(0)(0)lim lim lim 0,0x x x xf x f f x ++++→→→-'====- 2000()(0)()(0)lim lim lim ()0,0x x x f x f x g x f xg x x x----→→→-'====-从而,(0)f '存在,且(0)0f '=,故正确选项为(D).(2)【答案】( C )【详解】当0x →有,5011000sin sin 0sin sin 55()5lim lim lim ()(1)(1sin )cos x x x x x t x t xdt x t x x t dtx x αβ→→→⋅==++⋅⎰⎰ 10sin sin 0sin 51155lim5151lim (1sin )limcos x xx x xxe ex x→→→=⋅=⨯⨯=⨯+⋅ 所以当0x →时()x α是()x β同阶但不等价的无穷小.(3)【答案】( A )【详解】应用函数定义判定函数的奇偶性、周期性和单调性.()f x 的原函数()F x 可以表示为0()(),xF x f t dt C =+⎰于是()0()()().u txxF x f t dt C f u d u C =---=+=--+⎰⎰当()f x 为奇函数时,()()f u f u -=-,从而有()()()()x xF x f u du C f t dt C F x -=+=+=⎰⎰即 F (x )为偶函数. 故(A)为正确选项.(B)、(C)、(D)可分别举反例如下:2()f x x =是偶函数,但其原函数31()13F x x =+不是奇函数,可排除(B);2()cos f x x =是周期函数,但其原函数11()sin 224F x x x =+不是周期函数,可排除(C);()f x x =在区间(,)-∞+∞内是单调增函数,但其原函数21()2F x x =在区间(,)-∞+∞内非单调增函数,可排除(D).(4)【答案】( C ) 【详解】【方法1】“必要性”:数列极限的定义 “对于任意给定的10ε>,存在10N >,使得当1n N >时恒有1||n x a ε-<”. 由该定义可以直接推出题中所述,即必要性;“充分性”:对于任意给定的10ε>,取11min ,33εε⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,这时(0,1)ε∈,由已知,对于此ε存在0N >,使得当n N ≥时,恒有||2n x a ε-<,现取11N N =-,于是有当1n N N ≥>时,恒有112||3n x a εε-≤<. 这证明了数列{}n x 收敛于a . 故(C)是正确的.【方法2】数列极限的精确定义是:对于任意给定的0ε>,总存在0N >,使得当n N>时||n x a ε-<,则称数列{}n x 收敛于a . 这里要抓住的关键是ε要能够任意小,才能使||n x a -任意小.将本题的说法改成:对任意12(0,2)0εε=∈>,总存在10N >,使得当1n N N ≥>时,有1||2n x a εε-<=,则称数列{}n x 收敛于a .由于1(0,2)ε∈可以任意小,所以||n x a -能够任意小. 故两个说法是等价的.(5)【答案】(B)【详解】利用行列式性质,计算出行列式是几次多项式,即可作出判别.212322212223()333245354435743x x x x x x x x f x x x x x x x x x --------=-------210121221013133122414373x x x x xx -------------列列列列列列21002210042331214376x x x x xx --+------列列212122176x x x x ---=⋅---(若,,A B C 均为n 阶方阵,则A BA C O C=⋅)[(2)1(22)1][6(2)(1)(7)]x x x x =-⋅--⋅⨯----- ()(55)x x =-⨯-+5(1)x x =⋅-故 ()(55)0f x x x =⋅-=有两个根120,1x x ==,故应选(B).三【详解】进行等价变化,然后应用洛必达法则,【方法1】()20limln 1x x x x →+-0x →=()0tan sin lim (ln 1)2x x x x x x →-=+-()01cos 1sin cos lim 2ln 1x xx x x x x →-=+- ()011cos lim 2ln 1x x x x →-=+-01(1)sin lim2x x x x→+-洛12=- 【方法2】()2limln 1x x x x →+-()0tan sin lim (ln 1)2x x x x x x →-=+- ()()00tan (1cos )(1cos )limlim 2(ln 1)2(ln 1)x x x x x x x x x x x x →→--==+-+-()011cos lim 2ln 1x x x x→-=+-()2012lim2ln 1x x x x→=+-00111lim lim 2(1)21x x x x x x →→--++洛=12=-四【详解】采用分部积分法21arctan x dx x +∞⎰11arctan ()xd x +∞=-⎰211111arctan 1x dx x x x +∞+∞=-++⎰ 221111()ln ln(1)4142x dx x x xx ππ+∞+∞⎡⎤=+-=+-+⎢⎥+⎣⎦⎰1ln|4π+∞=+1ln 242π=+五【详解】将原方程化简 dy y dx x ==令y u x =,则dy du u x dx dx =+,代入上式,得duu x u dx+=化简并移项,得dxx=, 由积分公式得 ln(ln()u Cx =,其中C 是常数, 因为0,x>所以0C >,去掉根号,得 u Cx =,即y Cx x =,把10x y ==代入并化简,得 211,022y x x =->六【详解】建立坐标轴如图所示,解法1:将抓起污泥的抓斗提升至井口需做功123W W W W =++,其中1W 是克服抓斗自重所作的功;2W 是克服缆绳重力作的功;3W 为提出污泥所作的功. 由题意知14003012000.W N m J =⨯=将抓斗由x 处提升到x dx +处,克服缆绳重力所作的功为2dW = 缆绳每米重×缆绳长×提升高度50(30),x dx =-从而 302050(30)22500.W x dx J =-=⎰在时间间隔[,]t t dt +内提升污泥需做功为3((3)dW dt =-⨯原始污泥重漏掉污泥重)提升高度(200020)3t dt =-将污泥从井底提升至井口共需时间3010,3/ms m s= 所以 10303(200020)57000.W t dt J =-=⎰因此,共需做功123120002250057000)91500W W W W J J =++=++=(解法2:将抓起污泥的抓斗提升至井口需做功记为W ,当抓斗运动到x 处时,作用力()f x 包括抓斗的自重400N , 缆绳的重力50(30)x N -, 污泥的重力(200020),3xN -⋅ 即 20170()40050(30)20003900,33f x x x x =+-+-=- 于是 302301708539003900117000245009150033W x dx x x J ⎛⎫=-=-=-= ⎪⎝⎭⎰七【详解】函数的定义域为(,1)(1,)-∞+∞,对函数求导,得23(3)(1)x x y x -'=-,46(1)xy x ''=-令0y '=得驻点0,3x x ==;令0y ''=得0x =. 因此,需以0,1,3为分界点来讨论,列表讨论如下:由此可知,(1)函数的单调增区间为(,1)(3,)-∞+∞,单调减区间为(1,3),极小值为3274x y ==. (2)函数图形在区间(,0)-∞内是向上凸的,在区间(0,1),(1,)+∞内是向上凹的,拐点为(0,0)点.(3)由321lim(1)x x x →=+∞-,可知1x =是函数图形的铅直渐近线. 又因为 32lim lim1(1)x x y x x x x →∞→∞==- 3322222(1)2lim()lim()lim lim 2(1)(1)(1)x x x x x x x x x x y x x x x x →∞→∞→∞→∞⎡⎤⎡⎤----=-===⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦故2y x =+是函数的斜渐近线.八、(本题满分8分)设函数()f x 在闭区间[]1,1-上具有三阶连续导数,且()10f -=,()11f =,()00f '=,证明:在开区间()1,1-内至少存在一点ξ,使()3f ξ'''=.【详解】解法1:由麦克劳林公式得2311()(0)(0)(0)()2!3!f x f f x f x f x η''''''=+++,其中η介于0与x 之间,[1,1]x ∈-分别令1,1x x =-=并结合已知条件得1111(1)(0)(0)()0,1026f f f f ηη'''''-=+-=-<< 2211(1)(0)(0)()1,0126f f f f ηη'''''=++=<<两式相减,得21()()6f f ηη''''''+=由()f x '''的连续性,知()f x '''在区间12[,]ηη上有最大值和最小值,设它们分别为M 和m ,则有[]211()()2m f f M ηη''''''≤+≤再由连续函数的介值定理知,至少存在一点12[,](1,1)ξηη∈⊂-,使 ()[]211()()32f f f ξηη'''''''''=+= 解法2:构造函数()x ϕ,使得[1,1]x ∈-时()x ϕ'有三个0点,()x ϕ''有两个0点,从而使用罗尔定理证明ξ必然存在.设具有三阶连续导数32()()x f x ax bx cx d ϕ=++++令 (1)(1)0(0)(0)0(1)(1)0(0)(0)0f a b c d f d f a b c d f c ϕϕϕϕ-=--+-+=⎧⎪=+=⎪⎨=++++=⎪⎪''=+=⎩,将()()()101100f f f -=⎧⎪=⎨⎪'=⎩代入得121(0)20(0)a b f c d f ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪=-⎩代入()x ϕ得 3211()()((0))(0)22x f x x f x f ϕ=-+-- 由罗尔定理可知,存在12(1,0),(0,1)ηη∈-∈,使12()0,()0ϕηϕη''==又因为(0)0ϕ'=,再由罗尔定理可知,存在1122(,0),(0,)ξηξη∈∈,使得12()0,()0ϕξϕξ''''==再由罗尔定理知,存在1212(,)(,)(1,1)ξξξηη∈⊂⊂-,使 ()()30f ϕξξ''''''=-= 即 ()3f ξ'''=.九【详解】如图,曲线()y y x =上点(,)P x y 处的切线方程为()()()Y y x y x X x '-=-所以切线与x 轴的交点为,0'y x y ⎛⎫-⎪⎝⎭由于'()0,(0)1,y x y >= 因此()10y x >>(0)x >于是 211.2'2'y y S y x x y y ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭又 20()xS y t dt =⎰根据题设1221,S S -= 得22()1,2'x y y t dt y ⋅-=⎰ 两边对x 求导并化简得()2"'yy y =这是可降阶的二阶常微分方程,令,p y '= 则dp dp dy dp y p dx dy dx dy''==⋅=, 上述方程化为2,dp ypp dy =分离变量得dp dy p y =,解得1p C y =,即1,dyC y dx= 从而有 12xy C e C =+,根据(0)1,'(0)1,y y ==可得121,0,C C ==故所求曲线得方程为 xy e =.十【详解】利用单调有界必有极限的准则来证明.先将n a 形式化简, 因为123111211()()()()()n nnk n kk f x dx f x dx f x dx f x dx f x dx -+-==+++=∑⎰⎰⎰⎰⎰所以 ()11111()()n n k n ki k a f k f n f x dx --+===+-∑∑⎰()111[()]()n k kk f k f x dx f n -+==-+∑⎰又因为()f x 单调减少且非负,1k x k ≤≤+,所以有()111[()]0()0n k k k f k f x dx f n -+=⎧-≥⎪⎨⎪≥⎩∑⎰,故0n a ≥;又因为 ()()()()1111111[][]n nn nn n i i a a f k f x dx f k f x dx +++==-=---∑∑⎰⎰()()()()111111[][]n nn ni i f k f k f x dx f x dx ++===---∑∑⎰⎰1(1)()n nf n f x dx +=+-⎰1[(1)()]0n nf n f x dx +=+-≤⎰所以{}n a 单调减少,因为单调有界必有极限,所以lim n n a →∞存在.十一【详解】题设条件 *12A X A X -=+ 上式两端左乘A ,得 *12AA X AA AX -=+因为*1,AA A E AA E -==,所以 2(2)A X E AX A E A X E =+⇒-=根据可逆矩阵的定义:对于矩阵n A ,如果存在矩阵n B ,使得AB BA E ==,则称A 为可逆矩阵,并称B 是A 的逆矩阵,故(2),A E A X -均是可逆矩阵,且1(2)X A E A -=-又 111111111A -=--1112102031200-+行行行+行0111130202200--⨯行行001112020220--⨯行行4= 因为常数k 与矩阵A 相乘,A 的每个元素都要乘以k ,故4004040004A E E ⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦,2222222222A -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦所以2A E A -2(2)E A =-222222222-⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦1112111111-⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦(对应元素相减)1111111111(2)21111112111111X A E A ---⎛-⎫-⎡⎤⎡⎤ ⎪⎢⎥⎢⎥=-=-=- ⎪⎢⎥⎢⎥ ⎪⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎝⎭(111()kA k A ---=)用初等行变换求逆,当用初等行变换将矩阵A 化为单位矩阵时,经过相同的初等行变换,单位矩阵E 化成了1A -,即()()1AE E A -→初等行变换111100111010111001-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦1111002102211031002101-⎡⎤-⎢⎥--⎢⎥+⎢⎥⎣⎦行行行行 11110023020011002101-⎡⎤⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎣⎦行行11111002201001/21/2130011/201/22-⎡⎤⨯⎢⎥⎢⎥⨯⎢⎥⎣⎦行行 1101/201/21301001/21/20011/201/2--⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦行行1001/21/201201001/21/20011/201/2⎡⎤⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎣⎦行行故 1/21/201101101/21/2011241/201/2101X ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦十二【概念】向量组1234,,,αααα线性无关⇔以,1,2,3,4i i α=为列向量组成的线性齐次方程组[]112233441234,,,0x x x x X αααααααα+++==只有零解向量α能否由向量组1234,,,αααα线性表出⇔以,1,2,3,4i i α=为列向量组成的线性非齐次方程组11223344x x x x ααααα+++=是否有解【详解】作方程组11223344x x x x ααααα+++=,并对增广矩阵作初等行变换,[]12341132413261,,,,151********p p ααααα--⎡⎤⎢⎥--⎢⎥→⎢⎥-⎢⎥+⎣⎦1132421021433106412241304762p p --⎡⎤-⎢⎥----⎢⎥-⎢⎥--⨯⎢⎥-+-⎣⎦行行行行行行11324323021430070742200928p p --⎡⎤⎢⎥+⨯----⎢⎥⎢⎥--+⨯⎢⎥---⎣⎦行行行行113240214313()00101700928p p --⎡⎤⎢⎥----⎢⎥⨯-⎢⎥⎢⎥---⎣⎦行113240214343(9)0010100021p p p --⎡⎤⎢⎥----⎢⎥-⨯-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦行行 (1) 当2p ≠时,12341234(,,,)(,,,,)4r r ααααααααα==,方程组有唯一解的充要条件是系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩,且等于未知量的个数,故1234,,,αααα线性无关,且方程组1234(,,,)X ααααα=有唯一解,其同解方程组为1234234343242431(2)1x x x x x x x x p x p-+-=⎧⎪ ++=⎪⎨=⎪⎪ -=-⎩,解得12343412,,1,22p p x x x x p p --====-- 代入11223344x x x x ααααα+++=中,即α可由1234,,,αααα线性表出,且表出式为1234341222p pp p ααααα--=+++-- (2) 向量组1234,,,αααα线性相关⇔以,1,2,3,4i i α=为列向量组成的线性齐次方程 组[]112233441234,,,0x x x x X αααααααα+++==有非零解当2p =时,[]12341132413261,,,,151106314210ααααα--⎡⎤⎢⎥--⎢⎥→⎢⎥-⎢⎥⎣⎦11324021430010100001--⎡⎤⎢⎥----⎢⎥→⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ 初等变换不改变向量组的秩,1234(,,,)3r αααα=,系数矩阵的秩小于未知量的个数,[]112233441234,,,0x x x x X αααααααα+++==有非零解,故向量组1234,,,αααα线性相关,列向量组经过初等行变换,其对应的部分列向量组具有相同的线性相关性. 在11324021430010100001--⎡⎤⎢⎥----⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦中,由11302120001---=-≠或1320144001---=≠知,123,,ααα(或134,,ααα)线性无关,是其极大线性无关组.。
考研数学二解答题专项强化真题试卷13(题后含答案及解析)
考研数学二解答题专项强化真题试卷13(题后含答案及解析)题型有:1.1.设f(x)=(Ⅰ)证明f(x)是以π为周期的周期函数.(Ⅱ)求f(x)的值域.正确答案:(Ⅰ)f(x+π)=令t=u+π,则有故f(x)是以π为周期的周期函数.(Ⅱ)由于|sinx|在(一∞,+∞)上连续,则f(x)为(一∞,+∞)上的连续函数,注意到f(x)以π为周期,故只须在[0,π]上讨论其值域,因为2.(1997年)设函数f(χ)在闭区间[0,1]上连续,在开区间(0,1)上大于零,并满足χf′(χ)=f(χ)+χ2(a为常数),又曲线y=f(χ)与χ=1,y=0所围的图形S的面积值为2,求函数y=f(χ).并问a为何值时,图形S绕χ轴旋转一周所得旋转体体积最小.正确答案:由题设知,当χ≠0时,即据此并由f(χ)在点χ=0处的连续性,得f(χ)=aχ2+cχχ∈[0,1] 又由已知条件得即c=4-a 因此f(χ)=aχ2+(4-a)χ所求旋转体体积为由V′(a)=()π=0,得a=-5 又V〞(a)=>0 故a=-5时,旋转体体积最小.涉及知识点:一元函数积分学3.(1999年试题,四)计算正确答案:解析:广义积分也可以做变量代换,然后再进行相关计算. 知识模块:一元函数积分学4.(89年)已知f(2)=.f’(2)=0及∫02f(x)dx=1,求∫01x2f”(2x)dx正确答案:涉及知识点:一元函数积分学[2016年] 已知矩阵A=.5.求A99;正确答案:先证A与对角矩阵相似,则可利用命题2.5.5.2(1)求出A99.由∣λE—A∣==λ(λ+1)(λ+2)=0知,A有3个不相等的特征值,由命题2.5.3.2(1)知A可相似对角化.下面求可逆矩阵P使P-1AP=Λ=diag(0,一1,一2).为此求出A的3个线性无关的特征向量.当λ1=0时,解(0E—A)X=0,即AX=0.由及基础解系的简便求法得特征向量a=(3/2,1,1)T.取特征向量a1=[3,2,2]T.当λ2=一1时,解(一E—A)X=0.由一E—A=及基础解系的简便求法即得特征向量b2=[1,1,0]T.当λ3=一2时,解(一2E—A)X=0.由一2E —A=及基础解系的简便求法即得对应于λ3=一2的特征向量c=[1/2,1,0]T,取c=[1,2,0]T.令P=[a1,b2,c3].因它们属于不同特征值的特征向量,故a1,b2,c3线性无关,P为可逆矩阵,且P-1AP=Λ=diag(0,一1,一2),即A=PΛP-1,则涉及知识点:矩阵的特征值和特征向量6.设三阶矩阵B=[α1,α2,α3]满足B2=BA,求B100=[β1,β2,β3],试将β1,β2,β3分别表示为α1,α2,α3的线性组合.正确答案:利用B2=BA和递推法找出B100与A99的关系求之.先证BA99=B100.事实上BA2=BA.A=B2.A=B·BA=B·B2=B3,BA3=BA2.A=B3.A=B2·BA=B2·B2=B4,…,设BA98=B99,则BA99=BA98.A=B99.A=B98·BA=B98·B2=B100.由B100=(β1,β2,β3),B=(α1,α2,α3),B100=BA99得到(β1,β2,β3)=(α1,α2,α3)A98=(α1,α2,α3)故β1=(一2+299)α1+(一2+2100)α2,β2=(1—299)α1+(1—2100)α2,β3=(2—298)α1+(2—299)α2.涉及知识点:矩阵的特征值和特征向量7.(07)设3阶实对称矩阵A的特征值λ1=1,λ2=2,λ3=-2,且α1=(1,-1,1)T是A的属于λ1的一个特征向量.记B=A5-4A3+E,其中E为3阶单位矩阵.(Ⅰ)验证α1是矩阵B的特征向量,并求B的全部特征值与特征向量;(Ⅱ)求矩阵b.正确答案:(Ⅰ)记矩阵A的属于特征值λi的特征向量为αi(i=1,2,3),由特征值的定义与性质,有Akαi=λikαi(i=1,2,3,k=1,2,…),于是有Bα1=(A3-4A3+E)α1=(λ15-4λ13+1)α1=2α1因α1≠0,故由定义知-2为B的一个特征值且α1为对应的一个特征向量.类似可得Bα2=(λ25-4λ23+1)α2=α2Bα3=(λ35-4λ33+1)α3=α3 因为A的全部特征值为λ1,λ2,λ3,所以B的全部特征值为λi5-4λi3+1(i=1,2,3),即B的全部特征值为-2,1,1.因-2为B的单特征值.故B的属于特征值-2的全部特征向量为k1α1,其中k1是不为零的任意常数.设x=(x1,x2,x3)T为B的属于特征值1的任一特征向量.因为A是实对称矩阵,所以B也是实对称矩阵.因为实对称矩阵属于不同特征值的特征向量正交,所以有(x1,x2,x3)α1=0,即x1-x2+x3=0解得该方程组的基础解系为ξ2=(1,1,0)T,ξ3=(-1,0,1)T故B的属于特征值1的全部特征向量为k2ξ2+k3ξ3,其中k2,k3为不全为零的任意常数.(Ⅱ)由(Ⅰ)知α1,ξ2,ξ3为B的3个线性无关的特征向量,令矩阵P=[ξ1,ξ2,ξ3]=则有P-1BP=P-1=从而有涉及知识点:矩阵的特征值和特征向量8.正确答案:9.过(0,1)点作曲线L:y=lnx的切线,切点为A,又L与x轴交于B点,区域D由L与直线AB围成,求区域D的面积及D绕x轴旋转一周所得旋转体的体积.正确答案:根据题意,设切点A的坐标为(xo,yo),切线方程的斜率为k,则yo-1=kxo,又10.已知函数z=z(x,y)由方程(x2+y2)z+lnz+2(x+y+1)=0确定,求z=z(x,y)的极值.正确答案:在(x2+y2)z+lnz+2(x+y+1)=0两边分别对x和y求偏导数,得令=0,=0,得将代入方程(x2+y2)z+1nz+2(x+y+1)=0,得lnz-+2=0,可知z=1从而对①中两式两边分别再对x,y求偏导数,得从而A=由于AC—B2>0,A<0,所以z(-1,-1)=1是z(x,y)的极大值.。
1999年数学二试题答案与解析
NBF 辅导,真正为考研人着想的辅导! 1999 年考研数学二试题分析(NBF 真题计划:公共课最准,专业课最全!)一、填空题(1)曲线⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩x y= =et etsin 2t cos t,在点(0,1)处的法线方程为.答 应填 y + 2x −1= 0.分析 本题通过求曲线的法线方程,考查由参数方程所确定的函数在一点的导 数dy dx=etet cos sin 2tt −et + 2etsin t cos 2t,而 当 x = 0时,t = 0,故dy dxx=0=1 2,从而在点(0,1) 处法线的斜率为-2,法线方程为y −1= −2x.(2)设函数 y = y(x)由方程, ln(x2 + y) = x3 y + sin x确定,则 dy dxx=0 =.答 应填 1分析 两边同时对 x 求导,并将 x = 0代入求出y' x=0 的值 即可2x + x2 +y' y=3x2 y+x3 y'+ cosx由原方程知 x = 0时,y = 1, 将x = 0, y = 1代入上式,得y' =1(3) ∫x2x+5 −6x +13dx=.答 应填 1 ln(x2 −6x +13)+ 4 arctan x −3 + C (C为任意常数)22分析 求被积函数为有理函数的不定积分时,通常利用凑微分法.NBF 考研辅导,全程包过,不过退款! QQ 客服:296312040NBF 辅导,真正为考研人着想的辅导! ∫x2x+5 −6x +13dx=1 2∫d(x2 −6x +13)x2 − 6x +13+∫8dx x2 − 6x +13= 1 ln(x2 −6x +13)+ 4 arctan x −3 + C22(4)函数 y =x2 1− x2在区间⎛⎜⎜⎜⎜⎝1 2,3 2⎞⎠⎟⎟⎟⎟ 上的平均值为.答 应填3 +1 π. 12分析 函数 y = f (x)在区间[a,b]上的平均值是指1 b−a∫b af( x) dx.∫ 故所求的平均值为2 3 −13 2 1 2x2 dx, 1− x2令 x = sin θ, 则上式等于∫ 23 −1π3 πsin2θdθ=632−1 ⎜⎜⎜⎝⎛ 12θ−1 4sin2θ⎞⎠⎟⎟⎟π 3 π 6= 3 +1 π. 12(5)微分方程 y'' − 4 y = e2x 的通解为.答 应填y=C1e−2x+⎜⎜⎝⎛⎜C2+1 4x⎠⎞⎟⎟⎟ e2 x(C1,C2为任意常数)分析 特征方程为: r2 − 4 = 0,解得r1 = 2, r2 = −2,故y'' − 4 y = 0的通解y1 = C1e−2x + C2e2x , 由于非齐次方程右端的非齐次项为 e2x ,指数上的 2 为特征方程的单根,故原方程特解可设为 yi = Axe2x , 代入原方程化简得 A = 1 ,故所求的通解 4y=y1+yi=C1e−2 x+ C2e2x+1 4xe2 x .二、选择题(1)设f(x)=⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩1x−2 gcox( sx)x,,x>0 x≤0,其中g(x)是有界函数,则f(x)在x=0处NBF 考研辅导,全程包过,不过退款! QQ 客服:296312040NBF 辅导,真正为考研人着想的辅导! (A)极限不存在. (C)连续,但不可导. 答 应选 D(B)极限存在,但不连续. (D)可导.分析 根据一元函数性质,若能首先判定 f (x)在x = 0处可导,则 (A)(B)(C)均被排除。
1999考研数学真题+答案
(5) 设两两相互独立的三事件 A,B 和 C 满足条件:A B C = , P ( A ) = P ( B ) = P ( C ) < 1 ,
2
且已知 P( A B )
9 ,则 P ( A ) = 16
1 4
二、选择题:(本题共 5 小题,每小题 3 分,满分 15 分) (1) 设 f ( x) 是连续函数,F ( x) 是 f ( x) 的原函数, 则 (A) 当 f ( x) 是奇函数时, F ( x) 必是偶函数 (B) 当 f ( x) 是偶函数时, F ( x) 必是奇函数 (C) 当 f ( x) 是是周期函数时, F ( x) 必是周期函数 (D) 当 f ( x) 是单调增函数时, F ( x) 必是单调增函数.
解一:添加从点 O (0, 0) 沿 y 0 到点 A(2a, 0) 的有向直线段 L1 ,
I
L L1
(e x sin y b( x y ))dx (e x cos y ax)dy
„„1 分 „„3 分
(e x sin y b( x y ))dx (e x cos y ax)dy
1999 年 • 第 4 页
„„1 分
郝海龙:考研数学复习大全·配套光盘·1999 年数学试题参考解答及评分标准
将抓斗由 x 处提升到 x dx 处,克服缆绳重力所做的功为 dw2 50(30 x)dx , 从而 w2
30
0
50(30 x)dx 22500 .
„„3 分 „„4 分
(B)
设 y y ( x ) , z z ( x ) 是方程 z xf ( x y ) 和 F ( x, y , z ) 0 所确定的函数,其中 f 和
考研数学二(函数、极限、连续)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)
考研数学二(函数、极限、连续)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 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.(2005年试题,二)设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数,“”表示“M 的充分必要条件是N”,则必有( )。
A.F(x)是偶函数f(x)是奇函数B.F(x)是奇函数(x)是偶函数C.F(x)是周期函数f(x)是周期函数D.F(x)是单调函数f(x)是单调函数正确答案:A解析:由题意可知于是f(x)为奇函数为偶函数的全体原函数为偶函数;F(x)为偶函数f’(x)=f(x)为奇函数所以选A。
[评注]考虑当f(x)具有函数的某种性质时,它的原函数F(x)是否也具有这种性质?反过来考虑呢? 知识模块:函数、极限、连续2.(2001年试题,二)设则f{[f(x)]}等于( ).A.0B.1C.D.正确答案:由题设,则由于f(x)只能取0,1两个值,即|f(x)|≤1,x∈(一∞,+∞),所以f[f(x)]≡1,x∈(一∞,∞),因而f{f(x)]}=f(1)=1选B。
涉及知识点:函数、极限、连续3.(1999年试题,二)设f(x)是连续函数,F(x)是f(x)的原函数,则( ).A.当f(x)是奇函数时,F(x)必是偶函数B.当f(x)是偶函数时,(x)必是奇函数C.当f(x)是周期函数时,F(x)必是周期函数D.当f(x)是单调增函数时,F(x)必是单调增函数正确答案:A解析:由已知f(x)是连续函数,则是f(x)的一个原函数,从而f(x)的任一原函数F(x)可表示为即其中C为任意常数,且有当f(x)是奇函数时,即F(x)为偶函数,A成立;当f(x)是偶函数时,所以B不成立;关于选项C,D可举反例予以排除,如令f(x)=1+cosx,则周期为2π,F(x)=x+sinx+C不是周期函数;又令f(x)=x,为单调增函数,但不是单调函数,综上,选A.[评注]是函数f(x)的原函数中的一个,所以f(x)的原函数才为F(x)=,然后再用函数性质的定义进行判定.知识模块:函数、极限、连续4.(1997年试题,二)设则g[f(x)]=( ).A.B.C.D.正确答案:D解析:由已知由f(x)≤0,知x≥0且f(x)=一x;由f(x)>0,知x选D.知识模块:函数、极限、连续5.(2012年试题,一)设an>0(n=1,2,3,…),sn=a1+a2+a3+…+an,则数列{Sn}有界是数列{an}收敛的( )。
99考研数二真题及解析
1989年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一、填空题(每小题3分,满分21分.把答案填在题中横线上.)(1) Iimxcot2x= _________ .x _(2)tsin tdt 二 ________ .Lx(3) 曲线y = j (t -1)(t - 2)dt 在点(0,0)处的切线方程是 ______ .⑷ 设 f (x) =x(x 1)(x 2)川(x n),则 f (0)二 _______________ .1⑸ 设 f (x)是连续函数,且 f(x) =x • 2 o f (t)dt ,则 f(x)二 ________ .a bx 2,x _ 0 ⑹ 设f (x)二sin bx 在x = 0处连续,则常数a 与b 应满足的关系是 ________,x 0 x(7) 设 tan y = x y ,贝 U dy = _______ .二、计算题(每小题4分,满分20分.)1求 lim(2sin x cosx)x.X 小(1 t 2),求矽及空. y =arcta nt, dx dx1 2已知 f (2)=-,厂(2) =0及[f(x)dx三、选择题(每小题3分,满分18分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求 所选项前的字母填在题后的括号内.)1(1)设 x 0 时,曲线 y=xsin()x(A) 有且仅有水平渐近线 (B) 有且仅有铅直渐近线(C) 既有水平渐近线,也有铅直渐近线(1) 已知 y =arcsine —x,求 y .1 2=1,求 0 x f(D)既无水平渐近线,也无铅直渐近线⑵ 若3a2—5b :: 0,则方程x5 2ax3 3bx 4c =0积为四、(本题满分6分)求微分方程 xy - (1「x) y = e2x(0 ::: x n J 满足 y(1) = 0 的解.五、 (本题满分7分)x设 f (x) = sin x - : (x -t) f (t)dt ,其中 f 为连续函数,求 f (x).六、 (本题满分7分)证明方程ln x1—cos2xdx 在区间(0,=)内有且仅有两个不同实根e 0七、 (本大题满分11分)x +1对函数y 厂,填写下表:(A)无实根(C)有三个不同实根曲线y = cosx( 「 x)与x 轴所围成的图形 2 2(B)(D有唯一实根 有五个不同实根,绕x 轴旋转一周所成的旋转体的体 n(A)-2(B)(C)(D)设两函数f (x)及g(x)都在x =a 处取得极大值,则函数 F (x) = f (x)g(x)在 x =a 处(A)必取极大值 (C)不可能取极值(B) (D)必取极小值是否取极值不能确定微分方程y _ y =ex1的一个特解应具有形式(式中a,b 为常数)xx(A) ae b (B) axe b (C)xae bx (D)axe x bx设f (x)在x = a 的某个领域内有定义 ,则f (x)在x = a 处可导的一个充分条件是()(A)(B) (C) (D) 1lim h[ f (a ) - f (a)]存在h ,:: hlimf(a 2h)—f(a h)存在h 0hlimx八、(本题满分10分)设抛物线y = ax2• bx - c过原点,当0_x_1时,y_0,又已知该抛物线与x轴及直线1x=1所围图形的面积为—,试确定a,b,c使此图形绕x轴旋转一周而成的旋转体的体积V3最小.1989年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题解析一、填空题(每小题3分,满分21分.)1(1)【答案】丄22 x J 0 sin2x 2 x )0 sin2xsinx / lim 1. X —-0x【答案】二【解析】禾U 用分部积分法和牛顿-莱布尼茨公式来求解,分部法-I -t cost i 0 - p (「cost)dt-■: 0 Si nt [ = (0 -0) - : •【答案】y=2x个积分上限函数,满足积分上限函数的求导法则 ,即y 丄(x - 1)(x - 2). 由y‘在其定义域内的连续性,可知y 心= (0-1)(0-2) = 2. 所以,所求切线方程为 y-0 =2(x -0),即y =2x .⑷【答案】n!【解析】方法一:利用函数导数的概念求解,即f(x)-f(0) x(x 1)(x 2) (x n)-0 f (0) =lim limX ^0x x —x=1叫(x 1)(x 2) 111 (x n) = 1 2 111 n = n!.方法二:利用其导数的连续性,由复合函数求导法则可知,f (x) = (x 1)(x 2) HI (x n) x 1(x 2) HI (x n) Hlx(x 1)(x 2) ||| (x n-1) 1,方法一: 【解析】这是个0 •::型未定式,可将其等价变换成 0型,从而利用洛必达法则进行求解cos2x 「 xlim xcot2x = lim x limJ 0sin 2x J°si n2x 1cos2x 方法二: =lim x —洛 lim x sin 2x x 02cos2x cos2x lim xcot2x = lim x — x 0x « sin2x=-lim 2x cos2x 」lim2x【解析】要求平面曲线的切线,首先应求出该切线的斜率,即f (x 0). 【相关知识点】 lim 匹 是两个重要极限中的一个,li x )0x:JI兀)t sin tdt 二 o这是所以 f (0) =(0 1)(0 2)训| (0 n) 0 ⑴ 0 =1 ・2 川 n 二 n!.⑸【答案】x -1i【解析】由定积分的性质可知 ,.°f(t)dt 和变量没有关系,且f(x)是连续函数,故iof (t)dt 为一常数,为简化计算和防止混淆,i 令°f (t)dt = a ,则有恒等式f (x^x 2a ,两边0到1积分得1 1f(x)dx 二 0(x 2a)dx ,1 1 1a = o (x 2a)dx = o xdx 2a 。
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1996年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上.) (1) 设232()x y x e -=+,则0x y ='=______.(2)121(x dx -+=⎰______.(3) 微分方程250y y y '''++=的通解为______.(4) 31lim sin ln(1)sin ln(1)x x x x →∞⎡⎤+-+=⎢⎥⎣⎦______.(5) 由曲线1,2y x x x=+=及2y =所围图形的面积S =______.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15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.)(1) 设当0x →时,2(1)xe ax bx -++是比2x 高阶的无穷小,则 ( )(A) 1,12a b == (B) 1,1a b == (C) 1,12a b =-=- (D) 1,1a b =-=(2) 设函数()f x 在区间(,)δδ-内有定义,若当(,)x δδ∈-时,恒有2|()|f x x ≤,则0x =必是()f x 的 ( ) (A) 间断点 (B) 连续而不可导的点 (C) 可导的点,且(0)0f '= (D) 可导的点,且(0)0f '≠(3) 设()f x 处处可导,则 ( )(A) 当lim ()x f x →-∞=-∞,必有lim ()x f x →-∞'=-∞(B) 当lim ()x f x →-∞'=-∞,必有lim ()x f x →-∞=-∞(C) 当lim ()x f x →+∞=+∞,必有lim ()x f x →+∞'=+∞(D) 当lim ()x f x →+∞'=+∞,必有lim ()x f x →+∞=+∞(4) 在区间(,)-∞+∞内,方程1142||||cos 0x x x +-= ( )(A) 无实根 (B) 有且仅有一个实根(C) 有且仅有两个实根 (D) 有无穷多个实根(5) 设(),()f x g x 在区间[,]a b 上连续,且()()g x f x m <<(m 为常数),由曲线(),y g x =(),y f x x a ==及x b =所围平面图形绕直线y m =旋转而成的旋转体体积为 ( )(A) [][]2()()()()bam f x g x f x g x dx π-+-⎰(B) [][]2()()()()bam f x g x f x g x dx π---⎰(C) [][]()()()()bam f x g x f x g x dx π-+-⎰(D)[][]()()()()bam f x g x f x g x dx π---⎰三、(本题共6小题,每小题5分,满分30分.) (1)计算ln 0⎰.(2) 求1sin dxx +⎰.(3) 设2022(),[()],t x f u du y f t ⎧=⎪⎨⎪=⎩⎰其中()f u 具有二阶导数,且()0f u ≠,求22d y dx .(4) 求函数1()1xf x x-=+在0x =点处带拉格朗日型余项的n 阶泰勒展开式. (5) 求微分方程2y y x '''+=的通解.(6) 设有一正椭圆柱体,其底面的长、短轴分别为22a b 、,用过此柱体底面的短轴与底面成α角(02πα<<)的平面截此柱体,得一锲形体(如图),求此锲形体的体积V .四、(本题满分8分)计算不定积分22arctan (1)xdx x x +⎰.α五、(本题满分8分)设函数2312,1,(),12,1216, 2.x x f x x x x x ⎧-<-⎪=-≤≤⎨⎪->⎩(1) 写出()f x 的反函数()g x 的表达式;(2) ()g x 是否有间断点、不可导点,若有,指出这些点.六、(本题满分8分)设函数()y y x =由方程3222221y y xy x -+-=所确定,试求()y y x =的驻点,并判别它是否为极值点.七、(本题满分8分)设()f x 在区间[,]a b 上具有二阶导数,且()()0f a f b ==,()()0f a f b ''>,试证明:存在(,)a b ξ∈和(,)a b η∈,使()0f ξ=及()0f η''=.八、(本题满分8分)设()f x 为连续函数,(1) 求初值问题0(),0x y ay f x y ='+=⎧⎪⎨=⎪⎩的解()y x ,其中a 为正的常数;(2) 若|()|f x k ≤(k 为常数),证明:当0x ≥时,有|()|(1)ax ky x e a-≤-.1996年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题解析一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) (1)【答案】13【解析】132221132x xy x e e ,---⎛⎫⎛⎫'=+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭02111323x y =⎛⎫'=-= ⎪⎝⎭.(2)【答案】2【解析】注意到对称区间上奇偶函数的积分性质,有原式()1122112121022x x dx dx --⎡⎤⎡⎤=+-==+=⎣⎦⎣⎦⎰⎰. 【相关知识点】对称区间上奇偶函数的积分性质:若()f x 在[,]a a -上连续且为奇函数,则()0aaf x dx -=⎰;若()f x 在[,]a a -上连续且为偶函数,则0()2()aaaf x dx f x dx -=⎰⎰.(3)【答案】()12cos2sin 2xy ec x c x -=+【解析】因为250y y y '''++=是常系数的线性齐次方程,其特征方程2250r r ++=有一对共轭复根1212r ,r i.=-±故通解为()12cos2sin 2xy e c x c x -=+.(4)【答案】2【解析】因为x →∞时,sin ln 1ln 1k k kx x x⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(k 为常数),所以, 原式3131lim sin ln 1lim sin ln 1lim lim 312x x x x x x x x x x x x →∞→∞→∞→∞⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=⋅-⋅=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. (5)【答案】1ln 22-【解析】曲线1y x ,x =+2y =的交点是()12,,2211,x y x x x '-⎛⎫'=+= ⎪⎝⎭当1x >时 1y x x=+(单调上升)在2y =上方,于是 212211211ln 2ln 2.22S x dx x x x x ⎛⎫=+-⎪⎝⎭⎛⎫=+-=- ⎪⎝⎭⎰二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.)(1)【答案】(A)【解析】方法1:用带皮亚诺余项泰勒公式.由()21x e ax bx -++()()222112!x x x ax bx ο⎛⎫=+++-++ ⎪⎝⎭()()()222112b x a x x x οο⎛⎫=-+-+ ⎪⎝⎭令,可得 10111202b ,a ,b .a ,-=⎧⎪⇒==⎨-=⎪⎩应选(A). 方法2:用洛必达法则.由2200(1)2lim lim 0,2x x x x e ax bx e ax bx x→→-++--=洛 有 ()lim 210 1.xx e ax b b b →--=-=⇒=又由 0022121limlim 02222x x x x e ax b e a a a x →→----===⇒=. 应选(A).(2)【答案】(C)【解析】方法一:首先,当0x =时,|(0)|0(0)0f f ≤⇒=. 而按照可导定义我们考察2()(0)()00(0)f x f f x x x x x x x-≤=≤=→→,由夹逼准则, 0()(0)(0)lim0x f x f f x→-'==,故应选(C).方法二:显然,(0)0f =,由2|()|f x x ≤,(,)x δδ∈-,得2()1(,0)(0,)f x x xδδ≤∈-,,即2()f x x有界,且 200()(0)()(0)limlim 0x x f x f f x f x x x →→-⎛⎫'==⋅= ⎪⎝⎭. 故应选(C).方法三:排除法.令3(),(0)0,f x x f '==故(A)、(B)、(D)均不对,应选(C).【相关知识点】定理:有界函数与无穷小的乘积是无穷小. (3)【答案】(D)【解析】方法一:排除法.例如()f x x =,则(A),(C)不对;又令()xf x e -=,则(B)不对.故应选择(D).方法二:由lim ()x f x →+∞'=+∞,对于0M >,存在0x ,使得当0x x >时,()f x M '>.由此,当0x x >时,由拉格朗日中值定理,0000()()()()()()()f x f x f x x f x M x x x ξ'=+->+-→+∞→+∞,从而有lim ()x f x →+∞=+∞,故应选择(D).【相关知识点】拉格朗日中值定理:如果函数()f x 满足(1) 在闭区间[,]a b 上连续; (2) 在开区间(,)a b 内可导,那么在(,)a b 内至少有一点ξ(a b ξ<<),使等式()()()()f b f a f b a ξ'-=-成立.(4)【答案】(C)【解析】令1142()||||cos f x x x x =+-,则()()f x f x -=,故()f x 是偶函数,考察()f x 在(0,)+∞内的实数个数:1142()cos f x x x x =+-(0x >).首先注意到(0)10f =-<,1142()()()10,222f πππ=+>>当02x π<<时,由零值定理,函数()f x 必有零点,且由314211()sin 042f x x x x --'=++>,()f x 在(0,)2π单调递增,故()f x 有唯一零点.当2x π≥时,11114242()cos ()()10,22f x x x x ππ=+-≥+->没有零点; 因此,()f x 在(0,)+∞有一个零点.又由于()f x 是偶函数,()f x 在(,)-∞+∞有两个零点.故应选(C).【相关知识点】零点定理:设函数()f x 在闭区间[,]a b 上连续,且()f a 与()f b 异号(即()()0f a f b ⋅<),那么在开区间(,)a b 内至少有一点ξ,使()0f ξ=.(5)【答案】(B) 【解析】见上图,作垂直分割,相应于[],x x dx +的小竖条的体积微元22(())(())dV m g x dx m f x dx ππ=---[][](())(())(())(())m g x m f x m g x m f x dx π=-+-⋅--- [][]2()()()()m g x f x f x g x dx π=--⋅-,于是 [][]2()()()()ba V m g x f x f x g x dx π=--⋅-⎰,故选择(B).三、(本题共6小题,每小题5分,满分30分.)(1)【解析】方法一:换元法.u =,则221ln(1),21u x u dx du u=--=-, 所以2ln 220011111)2)11211u du du du u u u u==-=+----+⎰1ln(22==. 方法二:换元法.令sin xe t -=,则cos ln sin ,sin t x t dx dt t =-=-,:0ln 2:26x t ππ→⇒→,ln 62026cos 1cos sin sin sin t t dt t dt t tππππ⎛⎫⎛⎫=⋅-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰⎰2266ln(csc cot)cos ln(22t t tππππ=--=-.方法三:分部积分法和换元法结合.原式ln2ln00()xe e--==-⎰⎰22ln2xxe e--=-+⎰令x e t=,则:0ln2:12x t→⇒→,原式2211ln(22t=-+=-++⎰ln(22=-+. 【相关知识点】1.1csc ln csc cotsinxdx dx x x Cx==-+⎰⎰,2. 0a>时,ln x C=++.(2)【解析】方法一:2(1sin)1sin1sin(1sin)(1sin)cosdx x dx xdxx x x x--==++-⎰⎰⎰22221sin cosseccos cos cosxdx d xdx xdxx x x=-=+⎰⎰⎰⎰1tancosx Cx=-+.方法二:21sin(cos sin)22dx dxx xx=++⎰⎰222(1tan)sec222(1tan)(1tan)1tan222xdxdx Cx x x+===-++++⎰⎰.方法三:换元法.令tan2xt=,则22222tan22arctan,,sin11tan1t tx t dx xt t t====+++,原式2221222221(1)111tan12dtdt C Ct xt t tt=⋅==-+=-+++++++⎰⎰.(3)【解析】这是由参数方程所确定的函数,其导数为22222()()24()()dydy f t f t tdt tf tdxdx f tdt'⋅⋅'===,所以 2222221()(4())4()4()2()d y d dy dt d dt tf t f t tf t t dx dt dx dx dt dx f t ''''⎡⎤=⋅=⋅=+⋅⋅⎣⎦ 22224()2()()f t t f t f t '''⎡⎤=+⎣⎦. (4)【解析】函数()f x 在0x =处带拉格朗日余项的泰勒展开式为()(1)1(0)()()(0)(0),(01)!(1)!n n n n f f x f x f f x x x n n θθ++'=++++<<+.对于函数1()1xf x x -=+,有 12()12(1)1,1f x x x-=-=+-+2()2(1)(1),f x x -'=⋅-+3()2(1)(2)(1),f x x -''=⋅-⋅-+ ,,()(1)()2(1)!(1)n n n f x n x -+=-⋅+所以 ()(0)2(1)!,(1,2,3),n n fn n =-⋅ =故 121112()122(1)2(1)(01)1(1)n n n n n xx f x x x x xx θθ+++-==-+++-+- <<++.(5)【解析】方法一:微分方程2y y x ''+=对应的齐次方程0y y '''+=的特征方程为20r r +=,两个根为120,1r r ==-,故齐次方程的通解为12x y c c e -=+.设非齐次方程的特解2()Y x ax bx c =⋅++,代入方程可以得到1,1,23a b c ==-=, 因此方程通解为3212123xy c c ex x x -=++-+. 方法二:方程可以写成2()y y x ''+=,积分得303x y y c '+=+,这是一阶线性非齐次微分方程,可直接利用通解公式求解.通解为30(())3dxdx xy e c e dx C -⎰⎰=++⎰33001(())()33xx x x xx e c e dx C e x de c e C --=++=++⎰⎰320(3)3x xx x e x e e x dx c Ce --=-++⎰ 332200(2)33x x xx x x x x x e e x dx c Ce e e x e xdx c Ce ----=-++=--++⎰⎰ 3202()3x x x x x x e e x e c Ce --=-+-++ 32123x x x x c Ce -=-+++. 方法三:作为可降阶的二阶方程,令y P '=,则y P '''=,方程化为2P P x '+=,这是一阶线性非齐次微分方程,可直接利用通解公式求解.通解为220020()(22)2 2.x x x x x x xP e c x e dx e c x e xe e c e x x ---=+=+-+=+-+⎰再积分得 321223xx y c c e x x -=++-+. 【相关知识点】1.二阶线性非齐次方程解的结构:设*()y x 是二阶线性非齐次方程()()()y P x y Q x y f x '''++=的一个特解.()Y x 是与之对应的齐次方程 ()()0y P x y Q x y '''++=的通解,则*()()y Y x y x =+是非齐次方程的通解.2. 二阶常系数线性齐次方程通解的求解方法:对于求解二阶常系数线性齐次方程的通解()Y x ,可用特征方程法求解:即()()0y P x y Q x y '''++=中的()P x 、()Q x 均是常数,方程变为0y py qy '''++=.其特征方程写为20r pr q ++=,在复数域内解出两个特征根12,r r ; 分三种情况:(1) 两个不相等的实数根12,r r ,则通解为1212;rx r x y C eC e =+(2) 两个相等的实数根12r r =,则通解为()112;rxy C C x e =+(3) 一对共轭复根1,2r i αβ=±,则通解为()12cos sin .xy e C x C x αββ=+其中12,C C 为常数.3.对于求解二阶线性非齐次方程()()()y P x y Q x y f x '''++=的一个特解*()y x ,可用待定系数法,有结论如下:如果()(),x m f x P x e λ=则二阶常系数线性非齐次方程具有形如*()()k xm y x x Q x e λ=的特解,其中()m Q x 是与()m P x 相同次数的多项式,而k 按λ不是特征方程的根、是特征方程的单根或是特征方程的重根依次取0、1或2.如果()[()cos ()sin ]xl n f x e P x x P x x λωω=+,则二阶常系数非齐次线性微分方程()()()y p x y q x y f x '''++=的特解可设为*(1)(2)[()cos ()sin ]k x m m y x e R x x R x x λωω=+,其中(1)()m R x 与(2)()m R x 是m 次多项式,{}max ,m l n =,而k 按i λω+(或i λω-)不是特征方程的根、或是特征方程的单根依次取为0或1. 4. 一阶线性非齐次方程()()y P x y Q x '+=的通解为()()()P x dx P x dx y e Q x e dx C -⎛⎫⎰⎰=+ ⎪⎝⎭⎰, 其中C 为任意常数. (6)【解析】建立坐标系,底面椭圆方程为22221x y a b+=.方法一:以垂直于y 轴的平面截此楔形体所得的截面为直角三角形,其中一条直角边长为x=tan α, 故截面面积为22221()()tan 2a S y b y bα=-⋅. 楔形体的体积为222220022()tan ()tan 3bb a V S y dy b y dy a b b αα==-=⎰⎰.方法二:以垂直于x 轴的平面截此楔形体所得的截面为矩形,其中一条边长为2y =另一条边长为tan x α⋅, 故截面面积为()2tan bS x aα=,楔形体的体积为200222()tan tan 3aa b V S x dx a b a αα===⎰⎰.四、(本题满分8分)【解析】方法一:分部积分法.2222arctan arctan arctan (1)1x x xdx dx dx x x x x =-++⎰⎰⎰1arctan ()arctan (arctan )xd xd x x=--⎰⎰2211arctan arctan (1)2dx x x x x x -+-+⎰分部 22111arctan ()arctan 12x x dx x x x x =-+--+⎰ 22111arctan ln ln(1)arctan 22x x x x C x =-+-+-+.方法二:换元法与分部积分法结合.令arctan x t =,则2tan ,sec x t dx tdt ==,2222222arctan sec cot (1)tan (1tan )tan x t t t dx dt dt t tdt x x t t t ===++⎰⎰⎰⎰2(csc 1)(cot )t t dt td t tdt =-=--⎰⎰⎰21cot cot 2t t dt t -+-⎰分部 2cos 1cot sin 2x t t dt t x =-+-⎰211cot sin sin 2t t d t t t =-+-⎰21cot ln sin 2t t t t C =-+-+.五、(本题满分8分)【分析】为了正确写出函数()f x 的反函数()g x ,并快捷地判断出函数()g x 的连续性、可导性,须知道如下关于反函数的有关性质.【相关知识点】反函数的性质:① 若函数()f x 是单调且连续的,则反函数()g x 有相同的单调性且也是连续的;② 函数()f x 的值域即为反函数()g x 的定义域;③ 1()()g x f x '=',故函数()f x 的不可导点和使()0f x '=的点x 对应的值()f x 均为()g x 的不可导点.【解析】(1) 由题设,函数()f x的反函数为1,()18,16,8.12xg x xxx⎧<-⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪+⎪>⎪⎩(2) 方法一:考察()f x的连续性与导函数.注意2312,1,(),12,1216,2x xf x x xx x⎧-<-⎪=-≤≤⎨⎪->⎩在(,1),(1,2),(2,)-∞--+∞区间上()f x分别与初等函数相同,故连续.在1,2x x=-=处分别左、右连续,故连续.易求得24,1,()3,12,(1)4,(1)3,12,2(2)12,(2)12(2)12.x xf x x x f fxf f f-+-+-<-⎧⎪'''=-<<-=-=⎨⎪>⎩'''==⇒=由于函数()f x在(,)-∞+∞内单调上升且连续,故函数()g x在(,)-∞+∞上单调且连续,没有间断点.由于仅有0x=时()0f x'=且(0)0f=,故0x=是()g x的不可导点;仅有1x=-是()f x的不可导点(左、右导数∃,但不相等),因此()g x在(1)1f-=-处不可导.方法二:直接考察()g x的连续性与可导性.注意1,()18,16,8,12xg x xxx⎧<-⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪+⎪>⎪⎩在(,1),(1,8),(8,)-∞--+∞区间上()g x分别与初等函数相同,故连续.在1,8x x=-=处分别左、右连续,故连续,即()g x在(,)-∞+∞连续,没有间断点.()g x在(,1),(1,8),(8,)-∞--+∞内分别与初等函数相同,在0x =不可导,其余均可导.在1x =-处,1111(1),(1),43x x g g -++=--=-'⎛'''-==-== ⎝ (1)g '⇒-不∃.在8x =处,881161(8),(8),121212x x x g g -+-+=='+'⎛⎫''====⎪⎝⎭ (8)g '⇒∃.因此,()g x 在(,)-∞+∞内仅有0x =与1x =-两个不可导点.六、(本题满分8分)【解析】方程两边对x 求导,得22320,(32)0.y y yy xy y x y y x y y x ''''-++-=-++-= ①令0,y '=得y x =,代入原方程得32210x x --=,解之得唯一驻点1x =;对①两边再求导又得22(32)(32)10x y y x y y y x y y '''''-++-++-=. ②以1,0x y y '===代入②得11210,0,2x y y =''''-==> 1x =是极小点.【相关知识点】1.驻点:通常称导数等于零的点为函数的驻点(或稳定点,临界点). 2.函数在驻点处取得极大值或极小值的判定定理.当函数()f x 在驻点处的二阶导数存在且不为零时,可以利用下述定理来判定()f x 在驻点处取得极大值还是极小值.定理:设函数()f x 在0x 处具有二阶导数且00()0,()0f x f x '''=≠,那么 (1) 当0()0f x ''<时,函数()f x 在0x 处取得极大值; (2) 当0()0f x ''>时,函数()f x 在0x 处取得极小值.七、(本题满分8分)【解析】首先证明(,)a b ξ∃∈,使()0f ξ=:方法一:用零点定理.主要是要证明()f x 在(,)a b 有正值点与负值点.不妨设()0,f a '>()0f b '>.由()()lim ()()0x a f x f a f a f a x a ++→-''==>-与极限局部保号性,知在x a =的某右邻域,()()0f x f a x a->-,从而()0f x >,因而111,,()0x b x a f x ∃>>>;类似地,由()0f b '>可证2122,,()0x x x b f x ∃<<<.由零点定理,12(,)(,)x x a b ξ∃∈⊂,使()0f ξ=.方法二:反证法.假设在(,)a b 内()0f x ≠,则由()f x 的连续性可得()0f x >,或()0f x <,不妨设()0f x >.由导数定义与极限局部保号性,()()()()()lim lim 0x a x a f x f a f x f a f a x ax a +++→→-''===≥--,()()()()()lim lim 0x b x b f x f b f x f b f b x b x b ---→→-''===≤--, 从而()()0f a f b ''≤,与()()0f a f b ''>矛盾.其次,证明(,)a b η∃∈,()0f η''=:由于()()()0f a f f b ξ===,根据罗尔定理,12(,),(,)a b ηξηξ∃∈∈,使12()()0f f ηη''==;又由罗尔定理, 12(,)(,),()0a b f ηηηη''∃∈⊂=.注:由0()0f x '>可得:在000(,),()()x x f x f x δ-<;在000(,),()()x x f x f x δ+>.注意由0()0f x '>得不到()f x 在00(,)x x δδ-+单调增的结果!【相关知识点】1.零点定理:设函数()f x 在闭区间[,]a b 上连续,且()f a 与()f b 异号(即()()0f a f b ⋅<),那么在开区间(,)a b 内至少有一点ξ,使()0f ξ=.2.函数极限的局部保号性定理:如果0lim ()x x f x A →=,且0A >(或0A <),那么存在常数0δ>,使得当00x x δ<-<时,有()0f x >(或()0f x <).3. 函数极限局部保号性定理的推论:如果在0x 的某去心邻域内()0f x ≥(或()0f x ≤),而且0lim ()x x f x A →=,那么0A ≥(或0A ≤).4.罗尔定理:如果函数()f x 满足(1) 在闭区间[,]a b 上连续; (2) 在开区间(,)a b 内可导;(3) 在区间端点处的函数值相等,即()()f a f b =, 那么在(,)a b 内至少有一点ξ(a b ξ<<),使得()0f ξ'=.八、(本题满分8分)【解析】(1) ()y ay f x '+=为一阶线性非齐次微分方程,可直接利用通解公式求解.通解为[]()()()ax ax ax y x e f x e dx C e F x C --⎡⎤=+=+⎣⎦⎰,其中()F x 是()axf x e 的任一原函数,由(0)0y =得(0)C F =-,故[]0()()(0)()xax ax at y x e F x F e e f t dt --=-=⎰.(2) 当0x ≥时,0()()()xxaxat axat y x ee f t dt ee f t dt --=⋅≤⎰⎰001(1)x x ax at ax at ax k ke e dt ke e e a a---⎛⎫≤⋅=⋅=- ⎪⎝⎭⎰.【相关知识点】一阶线性非齐次方程()()y P x y Q x '+=的通解为()()()P x dx P x dx y e Q x e dx C -⎛⎫⎰⎰=+ ⎪⎝⎭⎰, 其中C 为任意常数.。