2014年考研数学三真题及解析
2014【考研数三】真题及解析
2014年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)设lim ,n a a =且0,a ≠则当n 充分大时有( ) (A )2n aa >(B )2n a a <(C )1n a a n >-(D )1n a a n<+(2)下列曲线有渐近线的是( ) (A )sin y x x =+ (B )2sin y x x =+(C )1siny x x =+ (D )21sin y x x=+(4)设函数()f x 具有二阶导数,()(0)(1)(1)g x f x f x =-+,则在区间[0,1]上( ) (A )当'()0f x ≥时,()()f x g x ≥ (B )当'()0f x ≥时,()()f x g x ≤ (C )当'()0f x ≤时,()()f x g x ≥ (D )当'()0f x ≤时,()()f x g x ≥(5)行列式0000000ab a bcd cd =(A )2()ad bc - (B )2()ad bc -- (C )2222a dbc - (D )2222b c a d -(6)设123,,a a a 均为3维向量,则对任意常数,k l ,向量组1323,k l αααα++线性无关是向量组123,,ααα线性无关的(A )必要非充分条件 (B )充分非必要条件 (C )充分必要条件(D )既非充分也非必要条件(7)设随机事件A 与B 相互独立,且P (B )=0.5,P(A-B)=0.3,求P (B-A )=( ) (A )0.1 (B )0.2 (C )0.3 (D )0.4(8)设123,,X X X 为来自正态总体2(0,)N σ服从的分布为 (A )F (1,1) (B )F (2,1) (C )t(1) (D )t(2)二、填空题:9-14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)设某商品的需求函数为402Q P =-(P 为商品价格),则该商品的边际收益为_________。
考研数学三(微积分)历年真题试卷汇编15(题后含答案及解析)
考研数学三(微积分)历年真题试卷汇编15(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.(2005年)当a取值为( )时,函数f(x)=2x3一9x2+12x—a恰有两个不同的零点。
A.2。
B.4。
C.6。
D.8。
正确答案:B解析:由f’(x)=6x2一18x+12=6(x一1)(x一2),知可能极值点为x=1,x=2,当x<1和x>2时,函数单调增加,1<x<2时,函数单调减小,且f(1)=5一a,f(2)=4一a。
可见当a=4时,f(1)=1>0,且=一∞,由单调性和零点存在性定理可知,函数在(-∞,1)上有唯一的零点,而此时f(2)=0,在(1,2)和(2,+∞)上无零点,因此a=4时,f(x)恰好有两个零点。
故应选B。
知识模块:微积分2.(2001年)设函数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:又函数f(x)的导数在x=a处连续,根据函数在某点连续的定义,左极限等于右极限且等于函数在该点的值,所以f’(a)=0,于是即f’(a)=0,f”(a)=一1<0,根据判定极值的第二充分条件知x=a是f(x)的极大值点,因此,正确选项为B。
知识模块:微积分3.(2004年)设f(x)=|x(1-x)|,则( )A.x=0是f(x)的极值点,但(0,0)不是曲线y=f(x)的拐点。
B.x=0不是f(x)的极值点,但(0,0)是曲线y=f(x)的拐点。
C.x=0是f(x)的极值点,且(O,O)是曲线y=f(x)的拐点。
D.x=0不是f(x)的极值点,(0,0)也不是曲线y=f(x)的拐点。
正确答案:C解析:令φ(x)=x(x一1),则φ(x)=是以直线x=为对称轴,顶点坐标为开口向上的一条抛物线,与x轴相交的两点坐标为(0,0),(1,0),f(x)=|φ(x)|的图形如图。
考研数学三(线性代数)历年真题试卷汇编19(题后含答案及解析)
考研数学三(线性代数)历年真题试卷汇编19(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.[2014年] 行列式A.(ad—bc)2B.一(ad—bc)2C.a2d2一b2c2D.b2c2一a2d2正确答案:B解析:解一令则此为非零元素仅在主、次对角线上的行列式由命题2.1.1.1(1),即得|A|=一(ad—bc)(ad—bc)=一(ad一bc)2.仅(B)入选.解二将|A|按第1行展开,然后可利用命题2.1.1.1(2),即式(2.1.1.5)直接写出结果:解三仅(B)入选.解四仅(B)入选.(注:命题2.1.1.1 设非零元素仅在主、次对角线上的2n阶、2n一1阶行列式分别为D2n,D2n-1,则命题2.1.2.3 设A,B分别是m阶与n阶矩阵,则) 知识模块:线性代数2.[2008年] 设A为n阶非零矩阵,E为n阶单位矩阵.若A3=O,则( ).A.E—A不可逆,E+A不可逆B.E—A不可逆,E+A可逆C.E—A可逆,E+A可逆D.E—A可逆,E+A不可逆正确答案:C解析:解一由A3=O得E=E-A3=(E-A)(E+A+A3),E=E+A3=(E+A)(E -A+A3).由命题2.2.1.2知,E-A,E+A均可逆.仅(C)入选.解二因A3=0,即A为幂零矩阵,其n个特征值全部都等于零,则A的矩阵多项式f1(A)=E-A的n个特征值为f1(λ)|λ=0=(1-λ)|λ=0=1.因而|E-A|=1≠0,故E一A可逆.A的另一个矩阵多项式f2(A)=E+A的n个特征值为f2(λ)|λ=0=(1+λ)|λ=0=1.故|E+A|=1,所以E+A可逆.知识模块:线性代数3.[2017年] 设α为n维单位列向量,E为n阶单位矩阵,则( ).A.E—ααT不可逆B.E+ααT不可逆C.E+2ααT不可逆D.E一2ααT不可逆正确答案:A解析:令A=ααT,则A2=A.又令AX=λX,由(A2-A)X=(λ2-λ)X=0得λ2-λ=0,即λ=0或λ=1.因为tr(A)=αTα=1=λ1+…+λn故得A的特征值为λ1=…=λn-1=0,λn=1.而E-ααT的特征值为λ1=…=λn-1=1,λn=0,从而|E-ααT|=0,E-ααT不可逆.仅(A)入选.知识模块:线性代数4.[2005年] 设矩阵A=[aij]3×3满足A*=AT,其中A*为A的伴随矩阵,AT为A的转置矩阵,若a11,a12,a13为3个相等的正数,则a11为( ).A.B.3C.1/3D.正确答案:A解析:解一显然矩阵A满足命题2.2.2.1中的三个条件,因而由该命题得|A|=1.将|A|按第1行展开得到1=|A|=a11A11+a12A12+a13A13=a112+a122+a132=3a112,故仅(A)入选.解二由A*=AT,即其中Aij为|A|中元素aij的代数余子式,得aij=Aij(i,j=1,2,3).将|A|按第1行展开,得到|A|=a11A11+a12A12+a13A13=a112+122+a132=3a112>0.又由A*=AT得到|A*|=|A|3-1=|AT|=|A|,即|A|(|A|=1)=0,而|A|>0,故|A|-1=0,即|A|=1,则3a112=1.因a11>0,故仅(A)入选.注:命题2.2.2.1 设A为n(n≥3)阶实矩阵,其元素分别与其代数余子式相等(aij=Aij(i,j=1,2,…,n),即AT-A*或A=(A*)T)且其中一元素不等于0,则其行列式|A|等于1.知识模块:线性代数5.[2009年] 设A,B均为二阶矩阵,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:解一令则|C|=(-1)2×2|A||B|=2×3=6,即分块矩阵可逆,则由C*=|C|C-1得到解二因对任一四阶矩阵C,有C*C=CC*=|C|4,其中C*为C的伴随矩阵.下面用直接验证法进行选择.对于选项(A),有其中E2,E4分别为二阶、四阶单位矩阵.对于选项(B),有满足伴随矩阵的性质.对选项(C)、(D),分别有由此可知,仅(B)入选.知识模块:线性代数6.[2004年] 设n阶矩阵A与B等价,则必有( ).A.当|A|=a(a≠0)时,|B|=aB.当|A|=a(a≠0)时,|B|=-aC.当|A|≠0时,|B|=0D.当|A|=0时,|B|=0正确答案:D解析:解一因A与B等价,由命题2.2.5.4(1)知,仅(D)入选.(注:命题2.2.5.4 (1)矩阵等价的必要条件是矩阵的行列式同时为零或同时不为零.)解二因A与B等价,其秩必相等.当|A|=0时,秩(A)<n,故秩(B)<n,于是|B|=0.所以选项(D)正确.因秩(A)=秩(B),不一定有|A|=|B|或|A|=-|B|,故(A)、(B)不成立.至于(C),显然有秩(A)>秩(B),故(C)不成立.仅(D)入选.解三因A与B等价,由矩阵等价的必要条件知,存在可逆矩阵P与Q,使得A=PBQ.两边取行列式得|A|=|P||B||Q|,而|P|≠0,|Q|≠0,因而|A|与|B|同时为零或同时不为零.故当|A|=0时,必有|B|=0.仅(D)入选.知识模块:线性代数7.[2013年] 设矩阵A,B,C均为n阶矩阵,若AB=C,且B可逆,则( ).A.矩阵C的行向量组与矩阵A的行向量组等价B.矩阵C的列向量组与矩阵A的列向量组等价C.矩阵C的行向量组与矩阵B的行向量组等价D.矩阵C的列向量组与矩阵B的列向量组等价正确答案:B解析:解一对矩阵A,C分别按列分块,记A=[α1,α2,…,αn],C=[γ1,γ2,…,γn],又令B=(bγij)γn×n,则由AB=C得到可见,C的列向量组可由A的列向量组线性表出.因B可逆,由A=CB-1类似可证,A的列向量组也可由C的列向量组线性表出.由两向量组等价的定义知,仅(B)入选.解二因可逆矩阵可表示成若干个初等矩阵的乘积,而每个初等矩阵表示一次初等变换,可逆矩阵B左乘矩阵A,于是A经过有限次初等列变换化为C,而初等列变换能保持变换前的矩阵与变换后所得矩阵的列向量组的等价关系(见命题2.3.1.3),因而仅(B)入选.注:命题2.3.1.3 如果矩阵A 经有限次初等行(列)变换化成矩阵B(即A≌B),则A的行(列)向量组与B的行(列)向量组等价.知识模块:线性代数8.[2003年] 设α1,α2,…,α3均为n维向量,下列结论中不正确的是( ).A.若对于任意一组不全为零的数k1,k2,…,ks,都有k1α1+k2α2+…+ksαs≠0,则α1,α2,…,αs线性无关B.若α1,α2,…,αs线性相关,则对于任意一组不全为零的数k1,k2,…,ks,有k1α1+k2α2+…+ksαs=0C.α1,α2,…,αs线性无关的充分必要条件是此向量组的秩为sD.α1,α2,…,α3线性无关的必要条件是其中任意两个向量线性无关正确答案:B解析:解一(A)正确.事实上,若α1,α2,…,α3线性相关,则存在一组不全为零的数k1,k2,…,ks使得k1α1+k2α2+…+ksαs=0.这定义的逆否命题就是选项(A)中的命题.可见(A)成立.若α1,α2,…,αs线性相关,由其定义知,存在一组而不是任意一组不全为零的数k1,k2,…,ks使得k1α1+k2αs+…+ksαs=0.(B)不成立.由“向量组α1,α2,…,αs线性无关的充要条件是秩([α1,α2,…,αs])=s”知,(C)也成立.因α1,α2,…,αn线性无关的必要条件是其任一部分向量组线性无关.当然其中任意两个向量也线性无关,(D)也成立.仅(B)入选.解二可举反例证明(B)不正确:向量组α1=[1,0]T,α2=[4,0]T线性相关,但对于一组不全为零的常数k1=1,k2=0,却有k1α1+k2α2=α1=[1,0]T≠0.知识模块:线性代数9.[2006年] 设α1,α2,…,αs都是n维列向量,A是m×n矩阵,则( )成立.A.若α1,α2,…,αs线性相关,则Aα1,Aα2,…,Aαs线性相关B.若α1,α2,…,αs线性相关,则Aα1,Aα2,…,Aαs线性无关C.若α1,α2,…,αs线性无关,则Aα1,Aα2,…,Aαs线性相关D.若α1,α2,…,αs线性无关,则Aα1,Aα2,…,Aαs线性无关正确答案:A解析:解一由定义知,若α1,α2,…,αs线性相关,则存在不全为零的数c1,c2,…,cs,使得c1α1+c2α2+…+csαs=0.用A左乘等式两边,得c1A α1+c2Aα2+…+csAαs=0,于是Aα1,Aα2,…,Aαs线性相关.仅(A)入选.解二若α1,α2,…,αs线性相关,则秩([α1,α2,…,αs])其中c1,c2,c3,c4为任意常数,则下列向量组线性相关的为( ).A.α1,α2,α3B.α1,α2,α4C.α1,α3,α4D.α2,α3,α4正确答案:C解析:因故α1,α3,α4线性相关.仅(C)入选.知识模块:线性代数11.[2007年] 设向量组α1,α2,α3线性无关,则下列向量组线性相关的是( ).A.α1一α2,α2一α3,α3一α1B.α1+α2,α2+α3,α3+α1C.α1—2α2,α2—2α3,α3—2α1D.α1+2α2,α2+2α3,α3+2α1正确答案:A解析:解一用观察易知,选项(A)中向量有关系(α1-α2)+(α2-α3)+(α3-α1)=0,故(A)中向量线性相关.解二由命题2.3.2.3判别之.s=3为奇数,k=3也为奇数,故(A)中向量线性相关.(注:命题2.3.2.3 已知向量组α1,α2,…,αs(s≥2)线性无关,设β1=α1±α2,β2=α2±α3,…,βs-1=αs-1±αs,βs=αs±α1,其中s为向量组中的向量个数.又设上式中带负号的向量个数为k,则(1)当s与k的奇偶性相同时,向量组β1,β2,…,βs线性相关;(2)当s与k的奇偶性不同时,向量组β1,β2,…,βs线性无关.) 解三用线性相关的定义判定.为此令x1(α1-α2)+x2(α2-α3)+x3(α3-α1)=0,即(x1-x3)α1+(-x1+x2)α2+(-x2+x3)α3=0.因α1,α2,α3线性无关,故因其系数矩阵行列式等于零,故上述方程组有非零解,即α1-α2,α2-α3,α3-α1线性相关.知识模块:线性代数12.[2014年] 设α1,α2,α3是三维向量,则对任意常数k,l,向量α1+kα3,α2+α3线性无关是向量α1,α2,α3线性无关的( ).A.必要非充分条件B.充分非必要条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件正确答案:A解析:记β1=α1+kα3,β2=α2+lα3,则若α1,α2,α3线性无关,则[α1,α2,α3]为可逆矩阵,故秩即β1=α1+kα3,β2=α2+lα3线性无关.反之,设α1,α2线性无关,α3=0,则对任意常数k,l必有α1+kα3,α2+lα3线性无关,但α1,α2,α3线性相关,故α1+kα3,α2+lα3线性无关是向量组α1,α2,α3线性无关的必要但非充分条件.仅(A)入选.知识模块:线性代数填空题13.[2016年] 行列式正确答案:λ4+λ3+2λ2+3λ+4解析:知识模块:线性代数14.[2010年] 设A,B为三阶矩阵,且|A|=3,|B|=2,|A-1+B|=2,则|A+B-1|=________.正确答案:3解析:|A+B-1|=|AE+EB-1|=|ABB-1+AA-1B-1|=|A(B+A-1)B-1|=|A||B+A-1||B-1|=|A||A-1+B ||B|-1=3×2×(1/2)=3.解二|A+B-1|=|EA+B-1E|=|B-1BA+B-1A-1A|=|B-1||B+A-1||A|=|B|-1|B+A-1||A|=(1/2)×2×3=3.知识模块:线性代数15.[2006年] 设矩阵E为二阶单位矩阵,矩阵A满足BA=B+2E,则|B|=____________.正确答案:2解析:解一由BA=B+2E得到B(A-E)=2E,两边取行列式利用命题2.1.2.1(2)和(5)得到|B||A—|=|2E|=22|E|=4.而故|B|=2.解二解一中没有求出矩阵B.但若要求出也不难.由B(A—E)=2E知B==2(A-E)-1而故从而|B|=2.(注:命题2.1.2.1 设A=[aij]n×n,B=[bij]n×n,E为n阶单位矩阵,k为常数.(2)|AB|=|A||B|,|AB|=|BA|,但AB≠BA;(5)|kA|=kn|A|,但[kaij]n ×n=k[aij]n×n=kA;) 知识模块:线性代数16.[2008年] 设三阶矩阵A的特征值为1,2,2,E为三阶单位矩阵,则|4A-1一E|=_________.正确答案:3解析:解一因A的特征值为1,2,2,故A-1的特征值为1,1/2,1/2.因而4A-1一E的特征值为λ1=4×1—1=3,λ2=4×(1/2)一1=1,λ3=4×(1/2)一1=1,故|4A-1一E|=λ1λ2λ3=3×1×1=3.解二所求结果应与A能否与对角矩阵相似无关,现用加强条件法求出此结果.如果A与对角矩阵相似,则存在可逆矩阵P,使得P-1AP—diag(1,2,2)①=Λ,即A=PΛP-1.于是A-1=PΛ-1P-1,4A-1一E=4.PΛ-1P-1一PEP-1=P(4Λ-1-E)P-1,两端取行列式得到|4A-1一E|=|P||4Λ-1一E||P-1|=|4Λ-1一E|=|4diag(1,1/2,l /2)一E|=|diag(3,1,1)|=3.知识模块:线性代数17.[2003年] 设n维向量α=[a,0,…,0,a]T,a<0,E为n阶单位矩阵,矩阵A=E-ααT,B=E+(1/a)ααT,其中A的逆矩阵为B,则a=____________.正确答案:-1解析:解一由题设有A-1=B,故AB=E,注意到αTα=2a2(是一个数),有E=AB-(E-ααT)[E+(1/a)ααT]=E+(1/a)ααT-ααT-(1/a)α(αTα)αT =E+[1/a-1-(1/a)·2a2]ααT=E+(1/a-1-2a)ααT,故(1/a-1-2a)ααT=O.因ααT≠O,所以1/a-1-2a=0,即(2a-1)(a+1)=0.因而a=1/2或a=-1.因a<0,故a=-1.解二因(E-A)2=(ααT)2=ααTααT=(αTα)ααT=2a2ααT=2a2(E-A),即A2-2A+2a2A=2a2E-E,亦即A[A-(2-2a2)E]=(2a2-1)E,故A可逆,且由题设有故整理得到而ααT≠O,故(a+1)(2a-1)=0,又因a<0,故a=-1.知识模块:线性代数18.[2012年] 设A为三阶矩阵,|A|=3,A*为A的伴随矩阵.若交换A 的第1行与第2行得矩阵B,则|BA*|=__________.正确答案:-27解析:由题设有B=E12A,两边右乘A*,得到BA*=E12AA*=|A|E12E=|A|E12,则|BA*|=||A|E12|=|A|3|E12|=33×(-1)=-27.知识模块:线性代数解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研数学三(微积分)历年真题试卷汇编22(题后含答案及解析)
考研数学三(微积分)历年真题试卷汇编22(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.(1990年)设函数f(x)=xtanxesinx,则f(x)是( )A.偶函数.B.无界函数.C.周期函数.D.单调函数.正确答案:B解析:由于则f(x)无界.2.(2011年)已知当x→0时,函数f(x)=3sinx—sin3x与cxk是等价无穷小,则( )A.k=1,c=4.B.k=1,c=一4.C.k=3,c=4.D.k=3,c=一4.正确答案:C解析:则k=3,c=43.(2000年)设函数f(x)在点x=a处可导,则函数|f(x)|在点x=a处不可导的充分条件是( )A.f(a)=0且f’(a)=0B.f(a)=0且f’(a)≠0C.f(a)>0且f’(a)>0D.f(a)<0且f’(a)<0正确答案:B解析:排除法.A选项显然不正确,f(x)=(x一a)2就是一个反例.事实上C 和D也是不正确的.因为f(x)在a点可导,则f(x)在a点连续,若f(a)>0(或f(a)<0)则存在a点某邻域在此邻域内f(x)>0(或f(x)<0),因此在a点的此邻域内|f(x)|=f(x)(或|f(x)|=一f(x)).从而可知|f(x)|与f(x)在a点可导性相同,而f(x)在点可导,从而C和D都不正确,因此,应选B.4.(2007年)设某商品的需求函数为Q=160—2p,其中Q,p分别表示需求量和价格,如果该商品需求弹性的绝对值等于1,则商品的价格是( ) A.10C.30.D.40.正确答案:D解析:由题设可知,该商品的需求弹性为由知p=40.故应选D.5.(1987年)下列广义积分收敛的是( )A.B.C.D.正确答案:C解析:由于收敛,所以.应选C.6.(2018年)设函数f(x)在[0,1]上二阶可导,且∫01 f(x)dx=0,则( ) A.B.C.D.正确答案:D解析:由泰勒公式得上式两端积分得7.(2006年)设f(x,y)与φ(x,y)均为可微函数,且φ’(x,y)≠0,已知(x0,y0)是f(x,y)在约束条件φ(x,y)=0下的一个极值点,下列选项正确的是( ) A.若fx’(x0,y0)=0,则fy’(x0,y0)=0.B.若fx’(x0,y0)=0,则fy’(x0,y0)≠0.C.若fx’(x0,y0)≠0,则fy’(x0,y0)=0.D.若fx’(x0,y0)≠0,则fy’(x0,y0)≠0.正确答案:D解析:由拉格朗日乘数法知,若(x0,y0)是f(x,y)在条件φ(x,y)=0下的极值点,则必有若fx’(x0,y0)≠0,由①式知λ≠0,由原题设知φy’ (x0,y0)≠0,由②式可知fy’ (x0,y0)≠0,故应选8.(2016年)级数(k为常数)( )A.绝对收敛.B.条件收敛.C.发散.D.收敛性与k有关.正确答案:A解析:由于收敛,则原级数绝对收敛.填空题9.(2007年) =______.正确答案:应填0.解析:由于sinx+cosx为有界变量,则10.(1990年)设f(x)有连续的导数,f(0)=0且f’(0)=b,若函数在x=0处连续,则常数A=______.正确答案:应填a+b.解析:由于F(x)在x=0连续,则11.(2003年)已知曲线y=x3一3a2x+b与x轴相切,则b2可以通过a表示为b2=______.正确答案:应填4a6.解析:设曲线y=x3一3a2x+b在x=x0处与x轴相切,则3x02—3a2=0 且x03—3a2x0+b=0即x02=a2 且x0(x02—3a2)=一b从而可得b2=4a612.(2018年)设函数f(x)满足f(x+△x)一f(x)=2xf(x)△x+o(△x)(△x→0),且f(0)=2,则f(1)=______.正确答案:应填2e.解析:由f(x+△x)一f(x)=2xf(x)△x+o(△x)(△x→0)知上式中令△x→0得f’(x)=2xf(x)解方程得f(x)=Cex2又f(0)=2,则C=2,f(x)=2ex2,f(1)=2e.13.(2010年)设可导函数y=y(x)由方程∫0x+ye-t2dt=∫0xxsint2dt确定,则=______.正确答案:应填一1.解析:由∫0x+ye-t2dt=x∫0xsintdt知,x=0时y=0,且e-(x+y)2(1+y’)=∫0xsintdt+xsinx将x=0和y=0代入上式得1+y’(0)=0y’(0)=-114.(2000年)设其中f,g均可微,则=______.正确答案:应填解析:15.(2014年)二次积分=______.正确答案:应填解析:积分中的第二项适合先对x后对y积分,但第一项适合先对y后对x 积分.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研数学三(函数、极限、连续)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)
考研数学三(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 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]函数在区间( )内有界.A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)正确答案:A解析:解一大家知道,若f(x)在有限闭区间[a,b]上连续,则f(x)一定在[a,b]上有界,但若f(x)在开区间(a,b)内连续,则f(x)在(a,b)内未必有界,而如果再附加条件和存在,则f(x)必在(a,b)内有界,这就是命题1.1.1.1(2).由于下述极限存在,又f(x)在(-1,0)内连续,故由命题1.1.1.1(2)知f(x)在(-1,0)内有界.仅(A)入选.解二因可补充定义则补充定义后的函数f(x)成为有界闭区间[-1,0]上的连续函数.利用有界闭区间上连续函数的有界性可知f(x)在[-1,0)[-1,0]上有界.仅(A)入选.解三因由命题[1.1.1.1(1):如果x∈(a,b),或则f(x)在(a,b)内无界。
即知,f(x)在(0,1)及(1,2),(2,3)内均无界.仅(A)入选.注:命题1.1.1.1 (1)如果x0(a,b),或则f(x)在(a,b)内无界.(2)如果和存在,且f(x)在(a,b)内连续,则f(x)在(a,b)内有界.知识模块:函数、极限、连续2.[2014年]设且a≠0,则当n充分大时,有( ).A.B.C.D.正确答案:A解析:解一由可取从而有不等式即亦即当a>0时有当a<0时有由式①、式②可知仅(A)入选.解二因由极限的定义,对任意ε>0,存在正整数N,使得n>N时,有|an一a|<ε,从而取时有即仅(A)入选.解三由得到取则存在N>0,当n>N时有即亦即故仅(A)入选.知识模块:函数、极限、连续3.[2000年]设对任意的x,总有φ(x)≤f(x)≤g(x),且则( ).A.存在且等于零B.存在但不一定为零C.一定不存在D.不一定存在正确答案:D解析:下面举反例说明(A),(B),(C)都不正确.仅(D)入选.令φ(x)=1-1/x2,f(x)=1,g(x)=1+1/x2,显然有φ(x)≤f(x)≤g(x),且这时有这说明(A)、(C)都不正确.事实上,满足上述条件的f(x),其极限不一定存在.因而(B)也不正确.例如,令φ(x)=x-1/x2,f(x)=x,g(x)=x+1/x2,显然它们均满足题设条件,但知识模块:函数、极限、连续4.[2015年]设{xn)是数列.下列命题中不正确的是( ).A.B.C.D.正确答案:D解析:由命题1.1.3.8的充分条件知选项(B)正确.由命题1.1.3.8的必要条件知选项(A)、(C)正确,因而仅(D)入选.注:命题1.1.3.8 如果与均存在且相等,则存在,且知识模块:函数、极限、连续5.[2009年]当x→0时,f(x)=x—sinax与g(x)=x2ln(1—bx)是等价无穷小量,则( ).A.a=1,b=-1/6B.a=1,b=1/6C.a=-1,b=-1/6D.a=-1,b=1/6正确答案:A解析:解一因故必存在,所以必有因而a=1.再由-a3/(6b)=1得-1/(6b)=1,故b=-1/6.仅(A)入选.解二反复利用洛必达法则求之.即a3=-6b(排除(B)、(C)).又因存在,而故必有即1-a=0,故a=1,从而b=-1/6.仅(A)入选.注:命题1.1.3.1 当x→0时,有(2)x-sinx~x3/6;1-cosλ~λx2(λ为常数). 知识模块:函数、极限、连续6.[2010年]若则a等于( ).A.0B.1C.2D.3正确答案:C解析:解一即a=2.仅(C)入选.解二由题设知,a-1=1,故a=2.仅(C)入选.知识模块:函数、极限、连续7.[2014年]设P(x)=a+bx+cx2+dx3,当x→0时,若P(x)=-tanx是比x3高阶的无穷小,则下列选项中错误的是( ).A.a=0B.b=1C.c=0D.正确答案:D解析:由题设得故a=0,b-1=0,c=0,即a=0,b=1,c=0,仅(D)入选.知识模块:函数、极限、连续填空题8.[2012年]设函数则正确答案:解析:当x=e时,y=lnx-1,故知识模块:函数、极限、连续9.[2012年]正确答案:解析:知识模块:函数、极限、连续10.[2009年]正确答案:3e/2解析:知识模块:函数、极限、连续11.[2015年]正确答案:解析:知识模块:函数、极限、连续12.[2002年]设常数则正确答案:解析:知识模块:函数、极限、连续13.[2005年]正确答案:2解析:解一当x→∞时,sin[2x/(x2+1)]~2x/(x2+1),由命题1.1.4.1 [*]其中m,n为正整数.得到[*] 解二令[*]则[*]故[*] 知识模块:函数、极限、连续14.[2007年]正确答案:0解析:解一因|sinx+cosx|≤|cosx|+|sinx|≤2,故sinx+cosx为有界变量,又根据命题1.1.3.6即得所求极限为0.解二当x→∞时,2x是比xk(k 为正整数)高阶的无穷大量,因而显然|sinx+cosx|≤2,于是由命题1.1.3.6即得所求极限为0.注:命题1.1.3.6 有界变量与无穷小量的乘积为无穷小量. 知识模块:函数、极限、连续解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
2014年考研数学三真题与答案解析
2014年考研数学三真题与解析一、选择题 1—8小题.每小题4分,共32分.1.设0≠=∞→a a n n lim ,则当n 充分大时,下列正确的有( )(A )2a a n >(B )2a a n <(C )n a a n 1-> (D)na a n 1+< 【详解】因为0≠=∞→a a n n lim ,所以0>∀ε,N ∃,当N n >时,有ε<-a a n ,即εε+<<-a a a n ,εε+≤<-a a a n ,取2a =ε,则知2a a n >,所以选择(A )2.下列曲线有渐近线的是(A )x x y sin += (B )x x y sin +=2 (C )xx y 1sin += (D )xx y 12sin += 【分析】只需要判断哪个曲线有斜渐近线就可以. 【详解】对于x x y 1sin +=,可知1=∞→x y x lim且01==-∞→∞→xx y x x sin lim )(lim ,所以有斜渐近线x y =应该选(C )3.设32dx cx bx a x P +++=)(,则当0→x 时,若x x P tan )(-是比3x 高阶的无穷小,则下列选项中错误的是( )(A )0=a (B )1=b (C )0=c (D )61=d 【详解】只要熟练记忆当0→x 时)(tan 3331x o x x x ++=,显然31010====d c b a ,,,,应该选(D ) 4.设函数)(x f 具有二阶导数,x f x f x g )())(()(110+-=,则在],[10上( )(A )当0≥)('x f 时,)()(x g x f ≥ (B )当0≥)('x f 时,)()(x g x f ≤ (C )当0≥'')(x f 时,)()(x g x f ≥ (D )当0≥'')(x f 时,)()(x g x f ≤ 【分析】此题考查的曲线的凹凸性的定义及判断方法.【详解1】如果对曲线在区间],[b a 上凹凸的定义比较熟悉的话,可以直接做出判断.如果对区间上任意两点21x x ,及常数10≤≤λ,恒有())()()()(212111x f x f x x f λλλλ+-≥+-,则曲线是凸的. 显然此题中x x x ===λ,,1021,则=+-)()()(211x f x f λλ)()())((x g x f x f =+-110,而())()(x f x x f =+-211λλ,故当0≥'')(x f 时,曲线是凹的,即())()()()(212111x f x f x x f λλλλ+-≤+-,也就是)()(x g x f ≤,应该选(D )【详解2】如果对曲线在区间],[b a 上凹凸的定义不熟悉的话,可令x f x f x f x g x f x F )())(()()()()(110---=-=,则010==)()(F F ,且)(")("x f x F =,故当0≥'')(x f 时,曲线是凹的,从而010==≤)()()(F F x F ,即0≤-=)()()(x g x f x F ,也就是)()(x g x f ≤,应该选(D )5.行列式dc d c ba b a00000000等于(A )2)(bc ad - (B )2)(bc ad -- (C )2222c bd a - (D )2222c bd a +- 【详解】20000000000000000)()()(bc ad bc ad bc bc ad ad dc b a bcd c b a ad dc c ba b d c d b a a dcd c ba b a--=-+--=+-=+-=应该选(B ).6.设321ααα,, 是三维向量,则对任意的常数l k ,,向量31ααk +,32ααl +线性无关是向量321ααα,,线性无关的(A )必要而非充分条件 (B )充分而非必要条件 (C )充分必要条件 (D ) 非充分非必要条件 【详解】若向量321ααα,,线性无关,则(31ααk +,32ααl +)K l k ),,(),,(3213211001αααααα=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=,对任意的常数l k ,,矩阵K 的秩都等于2,所以向量31ααk +,32ααl +一定线性无关.而当⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=000010001321ααα,,时,对任意的常数l k ,,向量31ααk +,32ααl +线性无关,但321ααα,,线性相关;故选择(A ). 7.设事件A ,B 想到独立,3050.)(,.)(=-=B A P B P 则=-)(A B P ( )(A )0.1 (B )0.2 (C )0.3 (D )0.4【详解】)(.)(.)()()()()()(.)(A P A P A P B P A P A P AB P A P B A P 505030=-=-=-==-. 所以60.)(=A P ,=-)(A B P 205050.)(..)()(=-=-A P AB P B P .故选择(B ). 8.设321X X X ,,为来自正态总体),(20σN 的简单随机样本,则统计量3212X X X S -=服从的分布是(A )),(11F (B )),(12F (C ) )(1t (D ))(2t 【详解】232132122XX X X X X S -=-=,显然),(~10221N X X σ-,)(~12223χσX ,且),(~10221N X X σ-与)(~12223χσX 相互独立,从而)(~1222223212321321t X X X XX X X X X S σσ-=-=-=故应该选择(C ).二、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)9.设某商品的需求函数为p Q 240-=(p 为商品的价格),则该商品的边际收益为 . 【详解】2240p p pQ p R -==)(,边际收益p p R 440-=)('.10.设D 是由曲线01=+xy 与直线0=+y x 及2=y 所围成的有界区域,则D 的面积为 . 【详解】22112101ln +=+=⎰⎰⎰⎰--yydx dy dx dy S11.设412=⎰ax dx xe ,则=a . 【详解】411241244120202+-=-==⎰)(|)(a e x e dx xe a ax ax .所以.21=a12.二次积分=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎰⎰dx e xe dy y y x 11022. 【详解】)()(12111010101010100110101102222222222-==+-=--=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰e dy ye dy ye dy e e dy y e dy x e x d dx e dy dy x e dx dx e x e dy y y y dxx xy x x y y x y y x 13.设二次型3231222132142x x x ax x x x x x f ++-=),,(的负惯性指数是1,则a 的取值范围是 . 【详解】由配方法可知232232231323122213214242xa x x ax x x x x ax x x x x x f )()()(),,(-+--+=++-=由于负惯性指数为1,故必须要求042≥-a ,所以a 的取值范围是[]22,-.14.设总体X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧<<=其它,,),(02322θθθθx xx f ,其中θ是未知参数,n X X X ,,, 21是来自总体的简单样本,若∑=ni iXC12是2θ的无偏估计,则常数C = .【详解】22222532θθθθ==⎰2dx x x X E )(,所以21225θCn X C E n i i =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∑=,由于∑=ni i X C 12是2θ的无偏估计,故125=Cn,nC 52=. 三、解答题15.(本题满分10分)求极限)ln())((limxx dt t e t x tx 1112112+--⎰+∞→.【分析】.先用等价无穷小代换简化分母,然后利用洛必达法则求未定型极限. 【详解】21121111111222121122112=⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=--=--=+--∞→∞→+∞→+∞→⎰⎰x x o x x x x e x xdtt e t x x dtt e t x xx xtx x tx )((lim ))((lim ))((lim)ln())((lim16.(本题满分10分)设平面区域{}004122≥≥≤+≤=y x y x y x D .,|),(.计算⎰⎰++Ddxdy y x y x x )sin(22π 【详解】由对称性可得432112121212022222222-==+=+++=++=++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰D D DD dr r r d dxd y x dxdy y x y x y x dxd y x y x y dxd y x y x x πθπππππsin )sin()sin()()sin()sin(17.(本题满分10分)设函数)(u f 具有二阶连续导数,)cos (y e f z x=满足x x e y e z yzx z 222224)c o s (+=∂∂+∂∂.若0000==)(',)(f f ,求)(u f 的表达式.【详解】设y e u x cos =,则)cos ()(y e f u f z x ==,y e u f y e u f xze uf xzx x y x cos )('cos )(",)('cos +=∂∂=∂∂2222; y e u f y e u f yz y e u f y z xx x cos )('sin )(",sin )('-=∂∂-=∂∂2222; x x x e y e f e u f yzx z 222222)cos (")("==∂∂+∂∂ 由条件xx e y e z yz x z 222224)cos (+=∂∂+∂∂,可知u u f u f +=)()("4这是一个二阶常用系数线性非齐次方程.对应齐次方程的通解为:u u e C e C u f 2221-+=)(其中21C C ,为任意常数.对应非齐次方程特解可求得为u y 41-=*. 故非齐次方程通解为u e C eC u f u u412221-+=-)(.将初始条件0000==)(',)(f f 代入,可得16116121-==C C ,. 所以)(u f 的表达式为u e e u f u u 4116116122--=-)(. 18.(本题满分10分) 求幂级数∑∞=++031n nxn n ))((的收敛域、和函数.【详解】 由于11=+∞→nn n a a lim,所以得到收敛半径1=R .当1±=x 时,级数的一般项不趋于零,是发散的,所以收敛域为()11,-. 令和函数)(x S =∑∞=++031n nxn n ))((,则3211121112131111234)('"'")())(()()(x xx x x x x x x n x n n x n n x S n n n n n nn nn n--=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=++++=++=∑∑∑∑∑∞=+∞=+∞=∞=∞=19.(本题满分10分)设函数)(),(x g x f 在区间[]b a .上连续,且)(x f 单调增加,10≤≤)(x g ,证明: (1) []b a x a x dt t g xa,,)(∈-≤≤⎰0;(2)⎰⎰≤⎰+ba dtt g a adx x g x f dx x f ba )()()()(.【详解】(1)证明:因为10≤≤)(x g ,所以[]b a x dt dt t g dx xax axa,)(∈≤≤⎰⎰⎰10.即[]b a x a x dt t g xa,,)(∈-≤≤⎰0.(2)令⎰⎰⎰-=+xa dtt g a axadu u f du u g u f x F )()()()()(,则可知0=)(a F ,且⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎰xa dt t g a f x g x g x f x F )()()()()(',因为,)(a x dt t g xa-≤≤⎰0且)(x f 单调增加,所以)()()(x f a x a f dt t g a f xa=-+≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎰.从而0=-≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎰)()()()()()()()()('x f x g x g x f dt t g a f x g x g x f x F xa , []b a x ,∈也是)(x F 在[]b a ,单调增加,则0=≥)()(a F b F ,即得到⎰⎰≤⎰+badtt g a adx x g x f dx x f ba )()()()(.20.(本题满分11分)设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=302111104321A ,E 为三阶单位矩阵.(1) 求方程组0=AX 的一个基础解系; (2) 求满足E AB =的所有矩阵.【详解】(1)对系数矩阵A 进行初等行变换如下:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=310020101001310011104321134011104321302111104321A ,得到方程组0=AX 同解方程组⎪⎩⎪⎨⎧==-=43424132xx x x x x 得到0=AX 的一个基础解系⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=13211ξ.(2)显然B 矩阵是一个34⨯矩阵,设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=444333222111z y x z y x z y x z y x B 对矩阵)(AE 进行进行初等行变换如下:⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-------→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=141310013120101621001141310001011100014321101134001011100014321100302101011100014321)(AE由方程组可得矩阵B 对应的三列分别为⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1321011214321c x x x x ,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1321043624321c y y y y ,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1321011134321c z z z z , 即满足E AB =的所有矩阵为⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-+-++-+-----=321321321321313431212321162c c cc c c c c c c c c B 其中321c c c ,,为任意常数. 21.(本题满分11分)证明n 阶矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛111111111与⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛n 00200100 相似. 【详解】证明:设=A ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛111111111,=B ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛n 00200100. 分别求两个矩阵的特征值和特征向量如下:1111111111--=---------=-n n A E λλλλλλ)( ,所以A 的n 个特征值为0321====n n λλλλ ,;而且A 是实对称矩阵,所以一定可以对角化.且⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛00 λ~A ;1002010--=---=-n n nB E λλλλλλ)(所以B 的n 个特征值也为0321====n n λλλλ ,;对于1-n 重特征值0=λ,由于矩阵B B E -=-)(0的秩显然为1,所以矩阵B 对应1-n 重特征值0=λ的特征向量应该有1-n 个线性无关,进一步矩阵B 存在n 个线性无关的特征向量,即矩阵B 一定可以对角化,且⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛00 λ~B 从而可知n 阶矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛111111111 与⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛n 00200100 相似. 22.(本题满分11分)设随机变量X 的分布为2121====)()(X P X P ,在给定i X =的条件下,随机变量Y 服从均匀分布210,),,(=i i U .(1) 求Y 的分布函数; (2) 求期望).(Y E 【详解】(1)分布函数())/()/()()/()()/(),(),()()(2121221121=≤+=≤===≤+==≤==≤+=≤=≤=X y Y P X y Y P X P X y Y P X P X y Y P X y Y P X y Y P y Y P y F当0<y 时,0=)(y F ;当10<≤y 时,y y y y F 4322121=+=)(; 当21<≤y 时,214122121+=+=y y y F )(; 当2≥y 时,1=)(y F . 所以分布函数为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤+<≤<=2121421104300y y y y y y y F ,,,,)( (2)概率密度函数为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<<==其它,,,)(')(021411043y y y F y f ,434432110=+=⎰⎰dy y ydy Y E )(.23.(本题满分11分)设随机变量X ,Y 的概率分布相同,X 的概率分布为321310====)(,)(X P X P ,且X ,Y 的相关系数21=XY ρ. (1) 求二维随机变量),(Y X 的联合概率分布; (2) 求概率)(1≤+Y X P .[详解]由于X ,Y 的概率分布相同,故321310====)(,)(X P X P ,321310====)(,)(Y P Y P , 显然32==EY EX ,92==DY DX 相关系数()929421-=-===XY E DYDX EXEY XY E DY DX Y X COV XY )(),(ρ,所以95=)(XY E . 而),()(1111==⨯⨯=Y X P XY E ,所以9511===),(Y X P ,从而得到),(Y X 的联合概率分布:11 9511===),(Y X P ,9110===),(Y X P ,9101===),(Y X P ,9200===),(Y X P (2).),()()(94111111===-=>+-=≤+Y X P Y X P Y X P。
2014年考研数学三真题及答案解析
x
y
f (0) 0 ,求 f u 的表达式
.
(18)(本题满分 10 分)
求幂级数 (n 1)(n 3)xn 的收敛域及和函数。 n0
(19)(本题满分 10 分)
设函数 f (x), g(x) 在区间[a,b] 上连续,且 f (x) 单调增加, 0 g(x) 1,证明:
x
(I) 0 g(t)dt x a, x [a,b]; a
线性无关的 (A)必要非充分条件 (B)充分非必要条件 (C)充分必要条件 (D)既非充分也非必要条件 (7)设随机事件 A 与 B 相互独立,且 P(B)=0.5,P(A-B)=0.3,求 P(B-A)=( ) (A)0.1 (B)0.2 (C)0.3 (D)0.4
(8)设
X1,
X2,
X3 为来自正态总体 N (0, 2 ) 的简单随机样本,则统计量
1 1
1 0 0
1Hale Waihona Puke 与001
0
0
1
2
相似。
n
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(22)(本题满分 11 分)
设随机变量
X
的概率分布为
1
P{X=1}=P{X=2}=
,在给定 X
i 的条件下,随机变量
Y
服从均匀分布
2
U (0,i)(i 1, 2)
(1)求 Y 的分布函数 FY ( y)
(2)求 EY
(23)(本题满分 11 分)
2x
(14)设总体
X
的概率密度为
f
(x; )
3
2
0
x 2 ,其中 是未知参数, X1, X 2 ,..., X n , 为来自
其它
n
考研数学三真题及答案
6、设二次型 f x , x , x 在正交变换 x Py 下的标准形为 2 y2 y2 y2 ,其中 P e , e , e ,
133
1
2
3
123
若 Q e1, e3, e2 ,则 f x1, x3 , x3 在正交变换 x Qy 下的标准形为( )
(n +1)! nn (n+1)
= limç
n
÷n = 1 <1 ,所以(D)是收敛的。
n (n +1) n! n ç1+ n÷ e
1 1 ç 1÷ 1
1 ç 1÷
对于(B)选项, n1
n
ln
1
n
,
ln
ç1+
n
÷
,所以
n
n ln ç1+ n÷
11 ,根据 p 级数的
nn
5
f 1 2
11. 若函数 z z(x, y) 由方程 ex2 y3z xyz 1确定,则 dz (0,0)
【答案】 1 dx 2dy
3
zz 【解析】这道题目主要考查的是隐函数求偏导数。对于这道题目求全微分,分别求出 ,
xy
ex2
y3z
1
3
z x
【答案】2
【解析】对于这道题目主要是考查变上限积分求导数。
(1)
1
f (t)dt 1
0
x2
x2
(x) 0 xf (t)dt x0 f (t)dt
(x) x2 f (t)dt xf x 2 2x 0
(1)
1
0f
2014数三考研真题答案
2014数三考研真题答案2014年数学三考研真题答案一、选择题1. 答案:B解析:根据题意及图片可知,直线AB与x轴和y轴的交点分别为A(0, -3)和B(4, 0)。
直线AB的斜率可以通过斜率公式计算:$$k =\frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{0 - (-3)}{4 - 0} = \frac{3}{4}$$2. 答案:D解析:已知函数f(x)的定义域为[-2, 3],求函数f(g(-1))的值。
根据g(x)定义可得g(-1) = 1。
将g(-1)代入f(x)中,得到f(1) = 1 + 2 = 3。
3. 答案:D解析:根据题意,有三种颜色的糖果分别为红、蓝、黄。
根据已知条件可得:2个黄色糖果的重量等于5个蓝色糖果的重量,5个蓝色糖果加2个黄色糖果的重量等于7个红色糖果的重量。
设蓝色糖果的重量为x,黄色糖果的重量为y,红色糖果的重量为z。
根据上述条件,列出方程组:\[\begin{equation}\begin{cases}2y = 5x \\5x + 2y = 7z\end{cases}\end{equation}\]解方程组可得z = 5x。
4. 答案:C解析:已知函数f(x)和g(x)的定义域均为实数集,对于任意实数x,有f(g(x)) = f(x + 1) + 5。
因此,f(g(4)) = f(5) + 5 = 3 + 5 = 8。
5. 答案:B解析:根据题意,甲、乙两人每天上课时间和休息时间之和均为12小时,记甲的上课时间为x小时,乙的上课时间为y小时,则甲的休息时间为12 - x小时,乙的休息时间为12 - y小时。
根据题意可得方程:$$\frac{x}{12} + \frac{y}{12} + \frac{12 - x}{3} + \frac{12 - y}{3} =12$$整理方程可得:x + y = 36。
二、填空题1. 答案:-9解析:给定等差数列的第一项a = 3,公差d = 2,可使用等差数列通项公式an = a + (n - 1)d来求解。
2014年考研数学三真题(含解析)
2014年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、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,只有一个选项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)若a a n n =∞→lim ,且0≠a ,则当n 充分大时有( )(A )2a a n > (B )2a a n <(C )n a a n 1-> (D )na a n 1+< 【答案】A【考点】极限的概念 【详解】 【解法一】lim 0n n a a ε→∞=⇔∀>,当n 充分大时,有-n a a ε<取2a ε=,有-2n a a a <即22n a a a a a -<<+当0a >时,322n a a a <<;当0a <时,322n a aa <<.从而2n a a >.故选A .【解法二】根据极限的保号性推论:若,0lim ≠=∞→a a n n 则存在0>N ,当N n >时,10,<<>θθa a n取21=θ,故选A . 【解法三】令⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+--=为偶数为奇数n n a n n a a n 1111,则排除D C B ,,,故选A .(2)下列曲线中有渐近线的是( ) (A )sin y x x =+ (B )2sin y x x =+(C )1sin y x x =+ (D )21sin y x x=+ 【答案】C【考点】函数的渐近线 【详解】对于选项A , lim(sin )x x x →∞+ 不存在,因此没有水平渐近线,同理可知,选项A 没有铅直渐近线, 而sinxlimlimx x y x x x→∞→∞+=不存在,因此选项A 中的函数没有斜渐近线; 对于选项B 和D ,我们同理可知,对应的函数没有渐近线;对于C 选项,1siny x x=+.由于1sin lim lim1x x x yx x x→∞→∞+==,又()1lim 1limsin0x x y x x→∞→∞-⋅==.所以1sin y x x =+存在斜渐近线y x =.故选C.(3)设23()P x a bx cx dx =+++,当0→x 时,若()tan P x x -是比3x 高阶的无穷小,则下列选项错误的是( )(A )0=a (B )1=b (C )0=c (D )61=d 【答案】D【考点】高阶无穷小、泰勒公式、洛必达法则 【详解】 【解法一】由泰勒展开式:)(31tan 33x o x x x ++=知,若()tan P x x -是比3x 高阶的无穷小 则必有:31,0,1,0====d c b a ,故选D.【解法二】由题意可知2330tan lim0x a bx cx dx xx →+++-= 230lim(tan )00x a bx cx dx x a →∴+++-=⇒=23223200tan 23sec lim lim 03x x a bx cx dx x b cx dx xx x →→+++-++-==220lim(23sec )01x b cx dx x b →∴++-=⇒=22222222220000123sec 23tan 23tan lim lim lim lim 3333x x x x cx dx x cx dx x cx dx x x x x x →→→→++-+--==+ 20211lim()00,333x cx d c d x →=+-=⇒==(4)设函数()f x 具有2阶导数,()(0)(1)(1)g x f x f x =-+,则在区间[0,1]内( ) (A )当()0f x '≥时,()()f x g x ≥ (B )当()0f x '≥时,()()f x g x ≤ (C )当()0f x ''≥时,()()f x g x ≥ (D )当()0f x ''≥时,()()f x g x ≤ 【答案】D【考点】函数单调性的判别、函数图形的凹凸性 【详解】 【解法一】令)()()(x f x g x F -=则)()1()0()(x f f f x F '-+-='由拉格朗日中值定理知,存在)1,0(∈ξ,使得)()()01()0()1(ξξf f f f '='-=- 即0)(='ξF又因为)()(x f x F ''-=''若()0f x ''≥,则()0F x ''≤,所以)(x F '单调递减, 当(0,),()0,()x F x F x ξ'∈>单调递增, 当(,1),()0,()x F x F x ξ'∈<单调递减,又0)1(.0)0(==F F ,所以()0F x ≥,即()()f x g x ≤,故选D 【解法二】令2()f x x =,则函数()f x 具有2阶导数,且()0f x ''≥所以()(0)(1)(1)g x f x f x x =-+= 当]1,0[∈x 时,()()f x g x ≤,故选D(5)行列式00000000ab a bc d cd=( ) (A )2()ad bc - (B )2()ad bc -- (C )2222a dbc - (D )2222b c a d - 【答案】B【考点】行列式的性质、行列式按行(列)展开定理 【详解】 【解法一】13230000000000000000000000a b b a b a a b a b d c c c r r c d d c a b c dcd cd↔-↔2()()()b a a b bc ad ad bc ad bc d c c d=⋅=--=-- 故选B 【解法二】21410a 00000(1)0(1)0000000b ab a b a b a cd c b c d dcd c d++=⨯-+⨯- 3323(1)(1)a b a b a d c b c d c d++=-⨯⨯--⨯⨯-2()()a b a b a b ad bc bc ad ad bc c dc dc d=-+=-=--(6)设123,,ααα为3维向量,则对任意常数,k l ,向量组1323,k l αααα++线性无关是向量组123,,ααα线性无关的( )(A )必要非充分条件 (B )充分非必要条件 (C )充分必要条件 (D )既非充分也非必要条件 【答案】A【考点】向量组的线性无关性 【详解】132312310(,)(,,)01k l k l ααααααα⎛⎫ ⎪++= ⎪ ⎪⎝⎭记132312310(,),(,,),01A k l B C k l ααααααα⎛⎫⎪=++== ⎪ ⎪⎝⎭若123,,ααα线性无关,则1323()()()2,r A r BC r C k l αααα===⇒++线性无关. 由1323,k l αααα++线性无关不一定能推出123,,ααα线性无关.如:123100=0=1=0000ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,1323,k l αααα++线性无关,但此时123,,ααα线性相关.故选A.(7)设随机事件A 与B 相互独立,且()0.5P B =,()0.3P A B -=,则=-)(A B P ( ) (A )0.1 (B)0.2 (C)0.3 (D)0.4 【答案】B【考点】事件的概率、事件的独立性 【详解】()()()()()()P A B P A P AB P A P A P B -=-=- ()0.5()0.5()0.3()0.6P A P A P A P A =-==⇒=.()()()()()()0.50.50.60.2P B A P B P AB P B P A P B -=-=-=-⨯=.故选B.(8)若321,,X X X 是来自正态总体),(2σμN 的简单随机样本,则统计量3212X X X S -=服从的分布为( )(A ))1,1(F (B))1,2(F (C))1(t (D))2(t 【答案】C 【考点】t 分布 【详解】 【解法一】212~(0,2~(0,1),X X N N σ- 2233~(0,1),()~(1)X X N χσσ~(1)t ∴【解法二】因为分子为正态分布,故不是F 分布,为t 分布, 又因为分母仅一项,故自由度为1,选C二、填空题:9~14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)设某商品的需求函数为P Q 240-=(P 为商品的价格),则商品的边际收益为【答案】Q -20 【考点】导数的经济意义 【详解】40()24012022QR QP Q dR Q Q QdQ -==-=-=-收益边际收益(10)设D 是由曲线01=+xy 与直线0=+x y 及2=y 围成的有界区域,则D 的面积为【答案】2ln 23- 【考点】平面图形的面积2212113(ln )ln 2122S y dy y y y =+=-+=-⎰面积(-)(11)设412=⎰dx xe ax ,则=a【答案】21 【考点】分部积分法 【详解】222200011()022aa a xxx x a xe dx xde xe e dx ==-⎰⎰⎰2222111111()()0222224a x a a a ae e ae e =-=-+=12a ∴=(12)二次积分=-⎰⎰dx e xe dy y y x110)(22【答案】)1(21-e 【考点】交换累次积分的次序、二重积分的计算 【详解】2222111111000()x xy y y y y e e dy e dx dy dx dy e dx x x -=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 222221111100000(1)x xy x y y e dx dy y e dy e dx e dy ye dy x=--=-+⎰⎰⎰⎰⎰⎰221201111(1)0222y y e dy e e ===-⎰ (13)设二次型3231222132142),,(x x x ax x x x x x f ++-=的负惯性指数为1,则a 的取值范围是【答案】]2,2[-【考点】惯性指数、矩阵的特征值、配方法化二次型为标准形【解法一】二次型对应的系数矩阵为:O a a ≠⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-0221001,记特征值为321,,λλλ则0011)(321=+-==++A tr λλλ,即特征值必有正有负,共3种情况; 因二次型的负惯性指数为⇔1特征值1负2正或1负1正1零;0402210012≤+-=-⇔a aa ,即]2,2[-∈a【解法二】2222222212312132311332233(,,)2424f x x x x x ax x x x x ax x a x x x x a x =-++=++-+- 2222222213233123()(2)(4)(4)x ax x x a x y y a y =+--+-=-+-若负惯性指数为1,则240[2,2]a a -≥⇒∈-(14)设总体X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧<<=其他,02,32),(2θθθθx xx f ,其中θ是未知参数,n X X X ,,,21Λ为来自总体X 的简单随机样本,若212θ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∑=n i i X c E ,则=c【答案】n52【考点】统计量的数字特征 【详解】322222112()()()3n ni i i i x E c X c E X ncE X nc dx θθθ======∑∑⎰4222221523425nc nc x c nθθθθθ=⋅==∴=三、解答题:15~23小题,共94分.请将解答写在答题纸...指定位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (15)(本题满分10分)求极限)11ln(])1([lim2112xx dtt e txtx +--⎰+∞→【考点】函数求极限、变限积分函数求导、等价无穷小、洛必达法则 【详解】11221122((1))((1))limlim11ln(1)xxttx x t e t dt t e t dtx x xx→+∞→+∞----=+⋅⎰⎰1122(1)1lim lim (1)1xx x x x e x x e x→+∞→+∞--==-- 20001111lim lim lim 222t t t t t t e t e e t x t t +++→→→---====令 (16)(本题满分10分)设平面区域}0,0,41|),{(22≥≥≤+≤=y x y x y x D ,计算⎰⎰++Ddxdy y x y x x )sin(22π 【考点】二重积分的计算、轮换对称性 【详解】积分区域D 关于y x =对称,利用轮换对称性,D D =12D dxdy =⎰⎰1sin(2Ddxdy =⎰⎰ 22201111sin()d cos()24d r r r rd r πθππ==-⎰⎰⎰221111cos()|cos()d 44r r r r ππ=-+⎰34=-(17)(本题满分10分)设函数)(u f 具有2阶连续导数,)cos (y e f z x=满足cos sin (4cos )x x z zyy z e y e x y∂∂-=+∂∂,若0)0(=f ,求)(u f 的表达式. 【考点】多元函数求偏导、一阶线性微分方程 【详解】 令y e u xcos =,()cos x zf u e y x∂'∴=⋅∂ ()(sin )x zf u e y y ∂'=⋅-∂ cos sin (4cos )x x z zyy z e y e x y∂∂-=+∂∂Q 22()cos ()sin [4()]x x x f u e y f u e y f u u e ''∴⋅+⋅=+即:u u f u f =-')(4)(u u ue u f u f e 44)](4)([--=-'∴两边积分得:)41(41)(4444C e ue du ue u f eu u u u++-==----⎰即:)41(41)(4uCe u u f ++-=因为0)0(=f ,解得41-=C所以41()(41)16uf u e u =--(18)(本题满分10分) 求幂级数(1)(3)nn n n x∞=++∑的收敛域及和函数.【考点】幂级数求收敛域、和函数 【详解】 (Ⅰ)(2)(4)lim1(1)(3)n n n n n ρ→∞++==++Q ,∴收敛半径11R ρ==当1x =±时,级数发散,故收敛域为(1,1)-(Ⅱ)令0()(1)(3)nn S x n n x∞==++∑,则1201()(3)(3),0xn n n n S t dt n xn x x x ∞∞++===+=+≠∑∑⎰令210()(3)n n S x n x∞+==+∑,则3310()1xn n x S t dt xx∞+===-∑⎰3231232()1(1)x x x S x x x '⎛⎫-∴== ⎪--⎝⎭2321223132323()(),0(1)(1)(1)x x x x x S x S x x x x x x x '''⎛⎫⎛⎫---⎛⎫∴===≠ ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎝⎭= 又03S =(),所以33,(1,1)(1)xSx x x -=∈--()(19)(本题满分10分)设函数)(),(x g x f 在区间],[b a 上连续,且)(x f 单调增加,1)(0≤≤x g . 证明:(I )a x dt t g xa-≤≤⎰)(0,],[b a x ∈;(II )⎰⎰⎰≤+badtt g a abadx x g x f dx x f )()()()(【考点】定积分中值定理、不等式的证明 【详解】 (I )【解法一】因为函数)(x g 在区间],[b a 上连续,且1)(0≤≤x g . 所以⎰⎰⎰≤≤xax axadt dt t g dt 1)(0即a x dt t g x a-≤≤⎰)(0【解法二】由定积分中值定理知:存在),(b a ∈ξ,使得)()()(ξg a x dt t g xa-=⎰,又因为],[b a x ∈时1)(0≤≤x g ,所以)()()(0a x g a x -≤-≤ξ 即a x dt t g xa-≤≤⎰)(0【解法三】 设1()()xah x g t dt =⎰,则1()0h a =,1'()()0h x g x =≥1()h x ∴单调增加∴当[],x a b ∈时,1()0h x ≥.设2()()xah x g t dt x a =-+⎰,则2'()()1h x g x =-0()1g x ≤≤Q ,2'()0h x ∴≤ 2()h x ∴单调减少.又2()0h a =,∴当[],x a b ∈时,2()0h x ≤∴当[],x a b ∈时,a x dt t g xa-≤≤⎰)(0(II )令()()()()()xa xa g t dt aaF x f u g u du f u du+⎰=-⎰⎰'()()()[()]()()[()]()x xa a F x f x g x f a g t dt g x f x f a g t dt g x ⎡⎤∴=-+⋅=-+⎢⎥⎣⎦⎰⎰由(I )知()xaa g t dt a x a x +≤+-=⎰,又()f x 单调增加,()[()]x af x f ag t dt ∴≥+⎰;又因为(x)0g ≥'()0F x ∴≥ ()F x ∴在区间[],a b 上单调增加又()0F a =,()0F b ∴≥即()()()()ba ba g t dtaaf xg x dx f x dx +⎰≥⎰⎰(20)(本题满分11分)设E A ,302111104321⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----=为3阶单位矩阵.(I )求方程组0=Ax 的一个基础解系; (II )求满足E AB =的所有矩阵B .【考点】齐次线性方程组的基础解系、非齐次线性方程组的通解 【详解】1234100()01110101203001A E --⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭M M M M1205412301021310013141--⎛⎫ ⎪→--- ⎪ ⎪--⎝⎭M M M 100126101021310013141-⎛⎫ ⎪→--- ⎪ ⎪---⎝⎭M M M (I ) 方程组0=Ax 的同解方程组为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===-=4443424132x x x x x x x x ,即方程组0=Ax 的一个基础解系为1231α-⎛⎫⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭(II )⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=001Ax 的同解方程组为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=-=+-=01312244434241x x x x x x x x ,即通解为12110k α⎛⎫⎪- ⎪+ ⎪- ⎪⎝⎭⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=010Ax 的同解方程组为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=-=+-=0433*******241x x x x x x x x ,即通解为26340k α⎛⎫⎪- ⎪+ ⎪- ⎪⎝⎭ ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=100Ax 的同解方程组为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=+=--=01312144434241x x x x x x x x ,即通解为31110k α-⎛⎫⎪ ⎪+ ⎪ ⎪⎝⎭,123261131(,,)141000B k k k ααα-⎛⎫⎪-- ⎪∴=+ ⎪-- ⎪⎝⎭,321,,k k k 为任意常数(21)(本题满分11分)证明:n 阶矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛111111111ΛM O M M ΛΛ与⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛n 00200100ΛM M M ΛΛ相似. 【考点】矩阵的特征值、相似对角化 【详解】设⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦L L L L L L L111111111A ,⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦L L L L L L L L0001000200n B 因为1)(,1)(==B r A r所以A 的特征值为:n A tr n n ======-)(,0121λλλλΛB 的特征值为:n B tr n n =='='=='='-)(,0121λλλλΛ 关于A 的特征值0,因为1)()()0(==-=-A r A r A E r ,故有1-n 个线性无关的特征向量,即A 必可相似对角化于⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛n 00O同理,关于B 的特征值0,因为1)()()0(==-=-B r B r B E r ,故有1-n 个线性无关的特征向量,即B 必可相似对角化于⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛n 00O由相似矩阵的传递性可知,A 与B 相似. (22)(本题满分11分)设随机变量X 的概率分布为21}2{}1{====X P X P ,在给定i X =的条件下,随机变量Y 服从均匀分布)2,1)(,0(=i i U ,(I )求Y 的分布函数)(y F Y ; (II )求EY .【考点】一维随机变量函数的分布、随机变量的数字特征(期望) 【详解】(I )()()y F y P Y y =≤(1)(1)(2)(2)P Y y X P X P Y y X P X =≤==+≤== 11(1)(2)22P Y y X P Y y X =≤=+≤= ① 当0y < 时,(y)0Y F =② 当01y ≤<时,1113(y)2224Y F y y y =+⨯= ③ 当12y ≤<时,1111(y)22224Y yF y =+⨯=+④ 当2y ≥时,11(y)122Y F =+=综上:003y 014(y)1122412Y y y F y y y <⎧⎪⎪≤<⎪=⎨⎪+≤<⎪⎪≥⎩(II )'30141(y)(y)1240Y Y y f F y ⎧<<⎪⎪⎪==≤<⎨⎪⎪⎪⎩其他12-013131133()4442424Y EY yf y dy ydy ydy +∞∞==+=⨯+⨯=⎰⎰⎰ (23)(本题满分11分)设随机变量Y X ,的概率分布相同,X 的概率分布为32}1{,31}0{====X P X P ,且X 与Y 的相关系数为21=XY ρ. (I )求),(Y X 的概率分布; (II )求}1{≤+Y X P .【考点】二维离散型随机变量及其概率【详解】 (I )由题意有:111222XY ρ=⇒=⇒= 2212,3339EX EY DX DY ====⨯=Q1222529339EXY EX EY ∴=⋅=⨯+⨯=即:95)1,1()1(=====Y X P XY P(II)54(1)1(1)1(1,1)199P X Y P X Y P X Y +≤=-+>=-===-=。
2014年考研数学三真题与解析
F ( x ) = f ( x ) − g ( x ) = f ( x ) − f (0)(1 − x ) − f (1) x ,则 F (0) = F (1) = 0 ,且 F " ( x ) = f " ( x ) ,故当 f ′′( x ) ≥ 0 时,曲线是凹的,从而 F ( x ) ≤ F (0) = F (1) = 0 ,即 F ( x ) = f ( x ) − g ( x ) ≤ 0 ,也就是 f ( x ) ≤ g ( x ) ,应该选(D)
0 0 1 而 当 α 1 = 0 , α 2 = 1 , α 3 = 0 时,对 任意的常 数 k , l ,向 量 α 1 + kα 3 , α 2 + lα 3 线性 无关, 但 0 0 0
∫ = lim
x → +∞
x
1
( t (e − 1) − t )dt
2
1 t
x
= lim ( x (e − 1) − x )
2 x →∞
1 x
1 1 1 1 = lim x 2 ( + + o( 2 ) − x = 2 x →∞ x 2x x 2
16. (本题满分 10 分) 设平面区域 D = ( x , y ) | 1 ≤ x + y ≤ 4, x ≥ 0. y ≥ 0 .计算
2
1 0 ( α 1 + kα 3 , α 2 + lα 3 ) = (α 1 , α 2 , α 3 ) 0 1 = (α 1 , α 2 , α 3 ) K ,对任意的常数 k , l ,矩阵 K 的秩都等 k l
于 2,所以向量 α 1 + kα 3 , α 2 + lα 3 一定线性无关.
2014年考研数三真题及答案解析(完整版)
2014年考研数三真题与答案一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)设lim ,n a a =且0,a ≠则当n 充分大时有( ) (A )2n a a >(B )2n a a <(C )1n a a n >-(D )1n a a n<+(2)下列曲线有渐近线的是( ) (A )sin y x x =+ (B )2sin y x x =+(C )1siny x x =+ (D )21sin y x x=+(3)设23(x)a P bx cx dx =+++ ,当0x → 时,若(x)tanx P - 是比x 3高阶的无穷小,则下列试题中错误的是 (A )0a = (B )1b = (C )0c = (D )16d =(4)设函数()f x 具有二阶导数,()(0)(1)(1)g x f x f x =-+,则在区间[0,1]上( ) (A )当'()0f x ≥时,()()f x g x ≥ (B )当'()0f x ≥时,()()f x g x ≤ (C )当'()0f x ≤时,()()f x g x ≥ (D )当'()0f x ≤时,()()f x g x ≥(5)行列式00000000a b abc d c d= (A )2()ad bc - (B )2()ad bc -- (C )2222a d b c -(D )2222b c a d -(6)设123,,a a a 均为3维向量,则对任意常数,k l ,向量组1323,k l αααα++线性无关是向量组123,,ααα线性无关的(A )必要非充分条件 (B )充分非必要条件 (C )充分必要条件(D )既非充分也非必要条件(7)设随机事件A 与B 相互独立,且P (B )=0.5,P(A-B)=0.3,求P (B-A )=( ) (A )0.1 (B )0.2 (C )0.3 (D )0.4(8)设123,,X X X 为来自正态总体2(0,)N σ的简单随机样本,则统计量1232X X X -服从的分布为(A )F (1,1) (B )F (2,1) (C )t(1) (D )t(2)二、填空题:9-14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)设某商品的需求函数为402Q P =-(P 为商品价格),则该商品的边际收益为_________。
考研数学三(微积分)历年真题试卷汇编14(题后含答案及解析)
考研数学三(微积分)历年真题试卷汇编14(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)设函数f(x)=讨论函数f(x)的间断点,其结论为( )A.不存在间断点。
B.存在间断点x=1。
C.存在间断点x=0。
D.存在间断点x=一1。
正确答案:B解析:现求f(x)的(分段)表达式:当|x|>1时,再讨论函数f(x)的性质:在x=一1处,知识模块:微积分2.(2004年)设f(x)在(一∞,+∞)内有定义,且=a,g(x)=则( )A.x=0必是g(x)的第一类间断点。
B.x=0必是g(x)的第二类间断点。
C.x=0必是g(x)的连续点。
D.g(x)在点x=0处的连续性与a的取值有关。
正确答案:D解析:因为又g(0)=0,故当a=0时,即g(x)在点x=0处连续;当a≠0时,即x=0是g(x)的第一类间断点。
因此,g(x)在点x=0处的连续性与a的取值有关,故选D。
知识模块:微积分3.(2008年)设函数f(x)在区间[一1,1]上连续,则x=0是函数g(x)=的( ) A.跳跃间断点。
B.可去间断点。
C.无穷间断点。
D.振荡间断点。
正确答案:B解析:由题意可知,所以x=0是函数g(x)的可去间断点。
知识模块:微积分4.(2009年)函数f(x)=的可去间断点的个数为( )A.1。
B.2。
C.3。
D.无穷多个。
正确答案:C解析:由于f(x)=则当x取任何整数时,f(x)均无意义。
故f(x)的间断点有无穷多个,但可去间断点为极限存在的点,故应是x—x3=0的解,x=0,±1。
故可去间断点为3个,即0,±1。
知识模块:微积分5.(2013年)函数f(x)=的可去间断点的个数为( )A.0。
B.1。
C.2。
D.3。
正确答案:C解析:根据已知所以x=0是可去间断点。
所以x=1是可去间断点。
所以x=一1是第二类间断点。
2014年全国硕士研究生入学考试数学三真题完整版及答案解析
3
32
(2)下列曲线有渐近线的是
(A) y = x + sin x (B) y = x2 + sin x
(C) y = x + sin 1
(D)
x
y = x2 + sin 1 x
【解析】 a
=
lim
f
(x)
=
lim
x + sin
1 x
=
lim(1 +
1 sin
1)
=1
x→∞ x
x→∞
x
x→∞ x x
0 k
0
1 l
知,
(D)既非充分也非必
α1,α2 ,α3
线性无关时,因为
1 0
0
≠0
0
所以α1 + kα3,α2 + lα3 线性无关 反之不成立. 如当α3 = 0 ,且α1 与α2 线性无关时,α1,α2 ,α3 线性相关
【答案】A
(7)设随机事件 A 与 B 相互独立,且 P(B)=0.5,P(A-B)=0.3,则 P(B-A)=( )
b = lim[ f (x) − ax] = lim[x + sin 1 − x] = lim sin 1 = 0
x→∞ 是 y = x + sin 1 的斜渐近线 x
(3)设 P ( x) = a + bx + cx2 + dx2,当x → 0 时,若 P(x)− tan x 是比 x3 高阶的
∴P(B-A)=P(B)-P(BA)=0.5-0.3=0.2
【答案】B
(8)设 X1,X2,X3 为来自正态总体 N(0,σ 2 )的简单随机样本,则统计量 S = X1 − X 2 服 2 X3
考研数学三真题及完整解析
研究生入学考试数学三试题一、选择题:1~10小题,每小题4分,共40分. 在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)当0x +→时,与x 等价的无穷小量是(A )1ex- (B )1ln1xx+- (C )11x +- (D )1cos x - [ ](2)设函数()f x 在0x =处连续,下列命题错误的是:(A )若0()limx f x x →存在,则(0)0f = (B )若0()()lim x f x f x x→+-存在,则(0)0f = .(B )若0()lim x f x x →存在,则(0)0f '= (D )若0()()lim x f x f x x→--存在,则(0)0f '=.[ ](3)如图,连续函数()y f x =在区间[][]3,2,2,3--上的图形分别是直径为1的上、下半圆周,在区间[][]2,0,0,2-的图形分别是直径为2的下、上半圆周,设0()()d xF x f t t =⎰,则下列结论正确的是:(A )3(3)(2)4F F =-- (B) 5(3)(2)4F F = (C )3(3)(2)4F F = (D )5(3)(2)4F F =-- [ ](4)设函数(,)f x y 连续,则二次积分1sin 2d (,)d xx f x y y ππ⎰⎰等于(A )10arcsin d (,)d yy f x y x ππ+⎰⎰ (B )10arcsin d (,)d yy f x y x ππ-⎰⎰(C )1arcsin 02d (,)d yy f x y x ππ+⎰⎰ (D )1arcsin 02d (,)d yy f x y x ππ-⎰⎰(5)设某商品的需求函数为1602Q P =-,其中,Q P 分别表示需要量和价格,如果该商品需求弹性的绝对值等于1,则商品的价格是(A) 10. (B) 20 (C) 30. (D) 40. [ ] (6)曲线()1ln 1e x y x=++的渐近线的条数为 (A )0. (B )1. (C )2. (D )3. [ ](7)设向量组123,,ααα线性无关,则下列向量组线性相关的是线性相关,则 (A) 122331,,αααααα---(B) 122331,,αααααα+++(C) 1223312,2,2αααααα---.(D) 1223312,2,2αααααα+++. [ ](8)设矩阵211100121,010112000A B --⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,则A 与B(A) 合同且相似(B )合同,但不相似.(C) 不合同,但相似. (D) 既不合同也不相似 [ ] (9)某人向同一目标独立重复射击,每次射击命中目标的概率为(01)p p <<,则此人第4次射击恰好第2次击中目标的概率为(A )23(1)p p -. (B )26(1)p p -.(C )223(1)p p -. (D )226(1)p p - [ ](10)设随机变量(),X Y 服从二维正态分布,且X 与Y 不相关,(),()X Y f x f y 分别表示,X Y 的概率密度,则在Y y =的条件下,X 的条件概率密度|(|)X Y f x y 为 (A) ()X f x . (B) ()Y f y . (C) ()()X Y f x f y . (D)()()X Y f x f y . [ ] 二、填空题:11~16小题,每小题4分,共24分. 把答案填在题中横线上.(11) 3231lim(sin cos )2x x x x x x x →+∞+++=+ __________. (12)设函数123y x =+,则()(0)n y =________. (13) 设(,)f u v 是二元可微函数,,y x z f x y ⎛⎫=⎪⎝⎭,则z zx y x y ∂∂-=∂∂ __________.(14)微分方程3d 1d 2y y y x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭满足11x y==的特解为y =________.(15)设矩阵0100001000010000A ⎛⎫⎪⎪= ⎪⎪⎝⎭,则3A 的秩为 .(16)在区间()0,1中随机地取两个数,则这两个数之差的绝对值小于12的概率为 . 三、解答题:17~24小题,共86分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (17) (本题满分10分)设函数()y y x =由方程ln 0y y x y -+=确定,试判断曲线()y y x =在点(1,1)附近的凹凸性. (18) (本题满分11分)设二元函数2,||||1(,)1||||2x x y f x y x y ⎧+≤⎪=<+≤,计算二重积分D(,)d f x y σ⎰⎰,其中(){},||||2D x y x y =+≤.(19) (本题满分11分)设函数(),()f x g x 在[],a b 上连续,在(,)a b 内具有二阶导数且存在相等的最大值,()(),()()f a g a f b g b ==,证明:存在(,)a b ξ∈,使得()()f g ξξ''''=.(20) (本题满分10分)将函数21()34f x x x =--展开成1x -的幂级数,并指出其收敛区间. (21) (本题满分11分)设线性方程组123123212302040x x x x x ax x x a x ⎧++=⎪++=⎨⎪++=⎩与方程12321x x x a ++=-有公共解,求a 的值及所有公共解.(22) (本题满分11分)设三阶对称矩阵A 的特征向量值1231,2,2λλλ===-,T1(1,1,1)α=-是A 的属于1λ的一个特征向量,记534B A A E =-+,其中E 为3阶单位矩阵.(I )验证1α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 . (23) (本题满分11分)设二维随机变量(,)X Y 的概率密度为2,01,01(,)0,x y x y f x y --<<<<⎧=⎨⎩其他.(I )求{}2P X Y >;(II) 求Z X Y =+的概率密度.2007答案1….【分析】本题为等价无穷小的判定,利用定义或等价无穷小代换即可.【详解】当0x +→时,1x --,112x,()211122x x -=, 故用排除法可得正确选项为(B ).事实上,000lim lim lim 1x x +++→→→==,或lnln(1)ln(1()x x o x o o x =+--=++=.所以应选(B )【评注】本题为关于无穷小量比较的基本题型,利用等价无穷小代换可简化计算. 类似例题见《数学复习指南》(经济类)第一篇【例1.54】 【例1.55】.2…….【分析】本题考查可导的极限定义及连续与可导的关系. 由于题设条件含有抽象函数,本题最简便的方法是用赋值法求解,即取符合题设条件的特殊函数()f x 去进行判断,然后选择正确选项.【详解】取()||f x x =,则0()()lim0x f x f x x→--=,但()f x 在0x =不可导,故选(D ).事实上,在(A),(B)两项中,因为分母的极限为0,所以分子的极限也必须为0,则可推得(0)0f =.在(C )中,0()limx f x x →存在,则00()(0)()(0)0,(0)lim lim 00x x f x f f x f f x x→→-'====-,所以(C)项正确,故选(D)【评注】对于题设条件含抽象函数或备选项为抽象函数形式结果以及数值型结果的选择题,用赋值法求解往往能收到奇效.类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第2讲【例2】,文登07考研模拟试题数学二第一套(2).3…….【分析】本题实质上是求分段函数的定积分. 【详解】利用定积分的几何意义,可得221113(3)12228F πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,211(2)222F ππ==,22202011(2)()d ()d ()d 122F f x x f x x f x x ππ---==-===⎰⎰⎰. 所以 33(3)(2)(2)44F F F ==-,故选(C ).【评注】本题属基本题型. 本题利用定积分的几何意义比较简便.类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第5讲【例17】和【例18】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例3.38】【例3.40】.4…….【分析】本题更换二次积分的积分次序,先根据二次积分确定积分区域,然后写出新的二次积分. 【详解】由题设可知,,sin 12x x y ππ≤≤≤≤,则01,arcsin y y x ππ≤≤-≤≤,故应选(B ).【评注】本题为基础题型. 画图更易看出.类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第10讲【例5】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例7.5】,【例7.6】.5…….【分析】本题考查需求弹性的概念. 【详解】选(D ).商品需求弹性的绝对值等于d 2140d 1602Q P P P P Q P-⋅==⇒=-, 故选(D ).【评注】需掌握微积分在经济中的应用中的边际,弹性等概念.相关公式及例题见《数学复习指南》(经济类)第一篇【例11.2】.6…….【分析】利用曲线的渐近线的求解公式求出水平渐近线,垂直渐近线和斜渐近线,然后判断. 【详解】()()11lim lim ln 1e ,lim lim ln 1e 0xxx x x x y y x x →+∞→+∞→-∞→-∞⎡⎤⎡⎤=++=+∞=++=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以 0y =是曲线的水平渐近线;()001lim lim ln 1e xx x y x→→⎡⎤=++=∞⎢⎥⎣⎦,所以0x =是曲线的垂直渐近线; ()()1e ln 1e ln 1e 1e lim lim 0lim lim 11xxx x x x x x y x x x x →+∞→+∞→+∞→+∞++++==+==,[]()1lim lim ln 1e0xx x b y x x x →+∞→+∞⎡⎤=-=++-=⎢⎥⎣⎦,所以y x =是曲线的斜渐近线. 故选(D ).【评注】本题为基本题型,应熟练掌握曲线的水平渐近线,垂直渐近线和斜渐近线的求法.注意当曲线存在水平渐近线时,斜渐近线不存在. 本题要注意e x当,x x →+∞→-∞时的极限不同.类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第6讲第4节【例12】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例5.30】,【例5.31】.7……..【分析】本题考查由线性无关的向量组123,,ααα构造的另一向量组123,,βββ的线性相关性. 一般令()()123123,,,,A βββααα=,若0A =,则123,,βββ线性相关;若0A ≠,则123,,βββ线性无关. 但考虑到本题备选项的特征,可通过简单的线性运算得到正确选项.【详解】由()()()1223310αααααα-+-+-=可知应选(A ).或者因为()()122331123101,,,,110011ααααααααα-⎛⎫ ⎪---=- ⎪ ⎪-⎝⎭,而1011100011--=-, 所以122331,,αααααα---线性相关,故选(A ).【评注】本题也可用赋值法求解,如取()()()TTT1231,0,0,0,1,0,0,0,1ααα===,以此求出(A ),(B ),(C ),(D )中的向量并分别组成一个矩阵,然后利用矩阵的秩或行列式是否为零可立即得到正确选项.完全类似例题见文登强化班笔记《线性代数》第3讲【例3】,《数学复习指南》(经济类)《线性代数》【例3.3】.8……【分析】本题考查矩阵的合同关系与相似关系及其之间的联系,只要求得A 的特征值,并考虑到实对称矩阵A 必可经正交变换使之相似于对角阵,便可得到答案.【详解】 由2211121(3)112E A λλλλλλ--=-=--可得1233,0λλλ===,所以A 的特征值为3,3,0;而B 的特征值为1,1,0.所以A 与B 不相似,但是A 与B 的秩均为2,且正惯性指数都为2,所以A 与B 合同,故选(B ). 【评注】若矩阵A 与B 相似,则A 与B 具有相同的行列式,相同的秩和相同的特征值. 所以通过计算A 与B 的特征值可立即排除(A )(C ). 完全类似例题见《数学复习指南》(经济类)第二篇【例5.17】.9……..【分析】本题计算贝努里概型,即二项分布的概率. 关键要搞清所求事件中的成功次数. 【详解】p ={前三次仅有一次击中目标,第4次击中目标}12223(1)3(1)C p p p p p =-=-,故选(C ).【评注】本题属基本题型.类似例题见《数学复习指南》(经济类)第三篇【例1.29】【例1.30】10…….【分析】本题求随机变量的条件概率密度,利用X 与Y 的独立性和公式|(,)(|)()X Y Y f x y f x y f y =可求解. 【详解】因为(),X Y 服从二维正态分布,且X 与Y 不相关,所以X 与Y 独立,所以(,)()()X Y f x y f x f y =.故|()()(,)(|)()()()X Y X Y X Y Y f x f y f x y f x y f x f y f y ===,应选(A ).【评注】若(),X Y 服从二维正态分布,则X 与Y 不相关与X 与Y 独立是等价的.完全类似例题和求法见文登强化班笔记《概率论与数理统计》第3讲【例3】,《数学复习指南》(经济类)第三篇第二章知识点精讲中的一(4),二(3)和【例2.38】11….【分析】本题求类未定式,可利用“抓大头法”和无穷小乘以有界量仍为无穷小的结论.【详解】因为323233110222lim lim0,|sin cos |22112x x x x x x xx x x x x x x x →+∞→+∞++++===+<++, 所以3231lim(sin cos )02x x x x x x x →+∞+++=+. 【评注】无穷小的相关性质:(1) 有限个无穷小的代数和为无穷小; (2) 有限个无穷小的乘积为无穷小; (3) 无穷小与有界变量的乘积为无穷小.完全类似例题和求法见文登强化班笔记《高等数学》第1讲【例1】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例1.43】12,……..【分析】本题求函数的高阶导数,利用递推法或函数的麦克老林展开式.【详解】()212,2323y y x x '==-++,则()1(1)2!()(23)n n n n n y x x +-=+,故()1(1)2!(0)3n n n n n y +-=. 【评注】本题为基础题型.完全类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第2讲【例21】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【2.20】,【例2.21】.13…….【分析】本题为二元复合函数求偏导,直接利用公式即可. 【详解】利用求导公式可得1221z y f f x x y ∂''=-+∂, 1221z x f f y x y∂''=-∂, 所以122z z y x xy f f x y xy ⎛⎫∂∂''-=-- ⎪∂∂⎝⎭. 【评注】二元复合函数求偏导时,最好设出中间变量,注意计算的正确性.完全类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第9讲【例8】, 【例9】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例6.16】,【例6.17】,【例6.18】.14…..【分析】本题为齐次方程的求解,可令y u x=. 【详解】令yu x=,则原方程变为 33d 1d d d 22u u x u x u u x u x+=-⇒=-.两边积分得 2111ln ln 222x C u -=--, 即222111e e y u x x x C C=⇒=,将11x y==代入左式得 e C =,故满足条件的方程的特解为 22e e x y x =,即y =,1e x ->.【评注】本题为基础题型.完全类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第7讲【例2】, 【例3】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例9.3】.15……….【分析】先将3A 求出,然后利用定义判断其秩.【详解】30100000100100000()10001000000000000A A r A ⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪⎪=⇒=⇒= ⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭.【评注】本题为基础题型.矩阵相关运算公式见《数学复习指南》(经济类)第二篇第二章第1节中的知识点精讲.16……….【分析】根据题意可得两个随机变量服从区间()0,1上的均匀分布,利用几何概型计算较为简便. 【详解】利用几何概型计算. 图如下:所求概率2113214A D S S ⎛⎫- ⎪⎝⎭===.【评注】本题也可先写出两个随机变量的概率密度,然后利用它们的独立性求得所求概率.完全类似例题见文登强化班笔记《概率论与数理统计》第3讲【例11】,《数学复习指南》(经济类)第三篇【例2.29】,【例2.47】.17……..【分析】由凹凸性判别方法和隐函数的求导可得.【详解】 方程 ln 0y y x y -+=两边对x 求导得ln 10y y y yy y'''+-+=, 即(2ln )1y y '+=,则1(1)2y '=. 上式两边再对x 求导得()2(2ln )0y y y y'''++=则1(1)8y ''=-,所以曲线()y y x =在点(1,1)附近是凸的.【评注】本题为基础题型.类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第6讲【例10】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例5.29】.18…….【分析】由于积分区域关于,x y 轴均对称,所以利用二重积分的对称性结论简化所求积分. 【详解】因为被积函数关于,x y 均为偶函数,且积分区域关于,x y 轴均对称,所以1DD (,)d (,)d f x y f x y σσ=⎰⎰⎰⎰,其中1D 为D 在第一象限内的部分.而12D 1,0,012,0,(,)d d x y x y x y x y f x y x σσσ+≤≥≥≤+≤≥≥=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰1122220110d d d d xx x x x x y x y x y ---⎛⎫ ⎪=++ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰⎰⎰(1112=.所以(D1(,)d 13f x y σ=++⎰⎰.【评注】被积函数包含22y x +时, 可考虑用极坐标,解答如下:1210,00,0(,)d x y x y x y x y f x y σσ≤+≤≤+≤>>>>=⎰⎰⎰⎰22sin cos 10sin cos d d r πθθθθθ++=⎰⎰=.类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第10讲【例1】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例7.3-例7.4】.19…….【分析】由所证结论()()f g ξξ''''=可联想到构造辅助函数()()()F x f x g x =-,然后根据题设条件利用罗尔定理证明.【详解】令()()()F x f x g x =-,则()F x 在[],a b 上连续,在(,)a b 内具有二阶导数且()()0F a F b ==.(1)若(),()f x g x 在(,)a b 内同一点c 取得最大值,则()()()0f c g c F c =⇒=, 于是由罗尔定理可得,存在12(,),(,)a c c b ξξ∈∈,使得12()()0F F ξξ''==.再利用罗尔定理,可得 存在12(,)ξξξ∈,使得()0F ξ''=,即()()f g ξξ''''=. (2)若(),()f x g x 在(,)a b 内不同点12,c c 取得最大值,则12()()f c g c M ==,于是 111222()()()0,()()()0F c f c g c F c f c g c =->=-<, 于是由零值定理可得,存在312(,)c c c ∈,使得3()0F c = 于是由罗尔定理可得,存在1323(,),(,)a c c b ξξ∈∈,使得12()()0F F ξξ''==.再利用罗尔定理,可得 ,存在12(,)ξξξ∈,使得()0F ξ''=,即()()f g ξξ''''=. 【评注】对命题为()()0n fξ=的证明,一般利用以下两种方法:方法一:验证ξ为(1)()n fx -的最值或极值点,利用极值存在的必要条件或费尔马定理可得证;方法二:验证(1)()n fx -在包含x ξ=于其内的区间上满足罗尔定理条件.类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第4讲【例7】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例4.5】,【例4.6】.20….【分析】本题考查函数的幂级数展开,利用间接法. 【详解】211111()34(4)(1)541f x x x x x x x ⎛⎫===- ⎪---+-+⎝⎭,而 10011111(1),2414333313nnn n n x x x x x ∞∞+==--⎛⎫=-⋅=-=--<< ⎪--⎝⎭-∑∑, 10011111(1)(1),1311222212nn nn n n x x x x x ∞∞+==---⎛⎫=⋅=-=-<< ⎪-+⎝⎭+∑∑ , 所以 1111000(1)(1)(1)1(1)()(1)3232n n n n n n n n n n n n x x f x x ∞∞∞++++===⎡⎤----=-+=-+-⎢⎥⎣⎦∑∑∑, 收敛区间为 13x -<<.【评注】请记住常见函数的幂级数展开.完全类似例题见文登强化班笔记《高等数学》第11讲【例13】,《数学复习指南》(经济类)第一篇【例8.15】.21…..【分析】将方程组和方程合并,然后利用非齐次线性方程有解的判定条件求得a . 【详解】将方程组和方程合并,后可得线性方程组12312321231230204021x x x x x ax x x a x x x x a ++=⎧⎪++=⎪⎨++=⎪⎪++=-⎩ 其系数矩阵22111011101200110140031012110101aa A a a a a ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-⎪ ⎪=→ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭.21110111001100110003200011001100(1)(2)0a a a a a a a a a a ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-- ⎪ ⎪→→ ⎪ ⎪-+-- ⎪⎪----⎝⎭⎝⎭. 显然,当1,2a a ≠≠时无公共解. 当1a =时,可求得公共解为 ()T1,0,1k ξ=-,k 为任意常数; 当2a =时,可求得公共解为()T0,1,1ξ=-.【评注】本题为基础题型,考查非齐次线性方程组解的判定和结构.完全类似例题见文登强化班笔记《线性代数》第4讲【例8】,《数学复习指南》(经济类)第二篇【例4.12】,【例4.15】.22……【分析】本题考查实对称矩阵特征值和特征向量的概念和性质.【详解】(I )()()5353531111111111144412B A A E ααλαλααλλαα=-+=-+=-+=-,则1α是矩阵B 的属于-2的特征向量.同理可得()532222241B αλλαα=-+=,()533333341B αλλαα=-+=.所以B 的全部特征值为2,1,1设B 的属于1的特征向量为T 2123(,,)x x x α=,显然B 为对称矩阵,所以根据不同特征值所对应的特征向量正交,可得T 120αα=.即 1230x x x -+=,解方程组可得B 的属于1的特征向量T T 212(1,0,1)(0,1,0)k k α=-+,其中12,k k 为不全为零的任意常数.由前可知B 的属于-2的特征向量为 T 3(1,1,1)k -,其中3k 不为零.(II )令101011101P ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,由(Ⅰ)可得-1100010002P BP ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭,则011101110B -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭.【评注】本题主要考查求抽象矩阵的特征值和特征向量,此类问题一般用定义求解,要想方设法将题设条件转化为Ax x λ=的形式. 请记住以下结论:(1)设λ是方阵A 的特征值,则21*,,,(),,kA aA bE A f A A A -+分别有特征值 21,,,(),,(A k a b f A λλλλλλ+可逆),且对应的特征向量是相同的. (2)对实对称矩阵来讲,不同特征值所对应的特征向量一定是正交的完全类似例题见文登强化班笔记《线性代数》第5讲【例12】,《数学复习指南》(经济类) 第二篇【例5.24】23…….【分析】(I )可化为二重积分计算;(II) 利用卷积公式可得.【详解】(I ){}()()12002722d d d 2d 24x x y P X Y x y x y x x y y >>=--=--=⎰⎰⎰⎰. (II) 利用卷积公式可得()(,)d Z f z f x z x x +∞-∞=-⎰20121(2)d ,01201(2)d ,12(2)120,0,z z x x z z z z x x z z z -⎧-<<⎪⎧-<<⎪⎪=-<<=-≤<⎨⎨⎪⎪⎩⎪⎩⎰⎰其他其他. 【评注】 (II)也可先求出分布函数,然后求导得概率密度.完全类似例题见文登强化班笔记《概率论与数理统计》第3讲【例10】,【例11】,《数学复习指南》(经济类)第三篇【例2.38】,【例2.44】.(24) (本题满分11分)设总体X 的概率密度为1,021(),12(1)0,x f x x θθθθ⎧<<⎪⎪⎪=≤<⎨-⎪⎪⎪⎩其他12(,,X X …,)n X 为来自总体X 的简单随机样本,X 是样本均值.(I )求参数θ的矩估计量θ;(II )判断24X 是否为2θ的无偏估计量,并说明理由.【分析】利用EX X =求(I );判断()224E Xθ=. 【详解】(I )()101()d d d 22124x x EX xf x x x x θθθθθ+∞-∞==+=+-⎰⎰⎰, 令112242X X θθ=+⇒=-. (II )()()()()222214444E X E X DX EX DX EX n ⎡⎤⎡⎤==+=+⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 而()22212201()d d d 221336x x EX x f x x x x θθθθθθ+∞-∞==+=++-⎰⎰⎰, 所以 ()2225121248DX EX EX θθ=-=-+, 所以 ()()222211115441133412E X DX EX n n n n θθθ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=++-++≠ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 故24X 不是2θ的无偏估计量.【评注】要熟练掌握总体未知参数点估计的矩估计法,最大似然估计法和区间估计法.完全类似例题见文登强化班笔记《概率论与数理统计》第5讲【例3】,《数学复习指南》(经济类)第三篇【例6.3,例6.6,例6.9】,。
考研数学三(微积分)历年真题试卷汇编28(题后含答案及解析)
考研数学三(微积分)历年真题试卷汇编28(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f(x)在(一∞,+∞)内有定义,且则()A.x=0必是g(x)的第一类间断点.B.x=0必是g(x)的第二类间断点.C.x=0必是g(x)的连续点.D.g(x)在点x=0处的连续性与a的取值有关.正确答案:D解析:由于若a=0,则g(x)在点x=0处连续;若a≠0,则g(x)在点x=0处连续.故应选D.2.(2017年)若函数在x=0处连续,则( )A.B.C.ab=0.D.ab=2.正确答案:A解析:要使f(x)在x=0处连续,则须故应选A3.(1987年)若f(x)在(a,b)内可导且a<x1<x2<b,则至少存在一点ξ,使得()A.f(b)一f(a)=f’(ξ)(b一a) (a<ξ<b)B.f(b)一f(x1)=f(ξ)(b一x1) (x1<ξ<b)C.f(x2)一f(x1)=f’(ξ)(x2一x1) (x1<ξ<x2)D.f(x2)一f(a)=f(ξ)(x2一a) (a<ξ<x2)正确答案:C解析:由f(x)在(a,b)内可导知,f(x)在[x1,x2]上连续,在(x1,x2)内可导,由拉格朗日中值定理知,存在一点ξ,使f(x2)一f(x1)=f’(ξ)(x2—x1)x1<ξ<x2所以应选C.A、B、D均不正确.因为由f(x)在(a,b)内可导,不能推得f(x)在[a,b],[x1,b],[a,x2]上连续,故A、B、D选项均不满足拉格朗日中值定理条件.4.(2005年)当a取下列哪个值时,函数f(x)=2x3一9x2+12x—a恰有两个不同的零点.( )A.2B.4C.6D.8正确答案:B解析:f’(x)=6x2一18x+12=6(x2一3x+2)=6(x一1)(x一2) 令f’(x)=0,得x1=1,x2=2 f(1)=5一a,f(2)=4一a 当a=4时,f(1)=1>0,f(2)=0.即x=2为f(x)的一个零点,由f’(x)=6(x一1)(x一2)知当一∞<x<1时,f’(x)>0,f(x)严格单调增,而f(1)=1>0,,则f(x)在(一∞,0)内有唯一零点.当1<x<2时,f’(x)<0,f(x)单调减,又f(2)=0,则当1<x<2时,f(x)>0,此区间内无零点.当x>2时,f’(x)>0,f(2)=0.则x>2时f(x)>0,即在此区间内f(x)无零点.故应选B.5.(2014年)设函数f(x)具有2阶导数,g(x)=f(0)(1一x)+f(1)x,则在区间[0,1]上( )A.当f’(x)≥0时,f(x)≥g(x)B.当f’(x)≥0时,f(x)≤g(x)C.当f’’(x)≥0时,f(x)≥g(x)D.当f’’(x)≥0时,f(x)≤g(x)正确答案:D解析:令F(x)=f(x)一g(x)=f(x)一f(0)(1一x)一f(1)x,则F’(x)=f’(x)+f(0)一f(1),F’’(x)=f’’(x).当f’’(x)≥0时,F’’(x)≥0.则曲线y=F(X)在区间[0,1]上是凹的,又F(0)=F(1)=0,从而,当x∈[0,1]时F(x)≤0,即f(x)≤g(x),故应选D.6.(1999年)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)必为奇函数.C.当f(x)是周期函数时,F(x)必为周期函数.D.当f(x)是单调增函数时,F(x)必为单调增函数.正确答案:A解析:直接说明A正确,f(x)的原函数F(c)可表示为F(x)=∫0xf(t)dt+C 则F(一x)=∫0-xf(t)dt+C—∫0xf(-u)du+C=∫0xf(u)du+C=F(x)故A是正确选项.7.(2015年)设D={(x,y)|x2+y2≤2x,x2+y2≤2y},函数f(x,y)在D上连续,则=( )A.B.C.D.正确答案:B解析:积分域D如图所示,则故应选B.8.(2004年) 设有以下命题:则以上命题中正确的是( )A.①②B.②③C.③④D.①④正确答案:B解析:令un=(一1)n-1,则u2n-1+u2n=0,从而级数发散,所以①不正确.级数去掉前1 000项所得到的,由级数性质可知,若必收敛,则②正确.由检比法知若收敛,故③正确.令un=1,vn=一1,则级数都发散,则④不正确,故应选B.填空题9.(1994年) 设方程exy+y2=cosx确定y为x的函数,则=_______.正确答案:应填解析:方程exy+y2=cosx两边对x求导,得exy(y+xy’)+2yy’=一sinx解得10.(2011年)设,则f’(x)=______.正确答案:应填e3x(1+3x).解析:f(x)=xe3x,f’(x)=e3x+3xe3x=e3x(1+3x)11.(1996年)设∫xf(x)dx=arcsinx+C,则=______.正确答案:解析:12.(2014年)设∫0axe2xdx=则a=______.正确答案:应填解析:13.(2006年)设函数f(u)可微,且则z=f(4x2一y2)在点(1,2)处的全微分dz|(1,2)=______.正确答案:应填4dx一2dy.解析:则dz|(1,2)=4dx一2dy14.(2009年)幂级数的收敛半径为______.正确答案:应填解析:15.(2005年)微分方程xy’+y=0满足初始条件y(1)=2的特解为______.正确答案:应填xy=2.解析:本方程是一可分离变量方程,由xy’+y=0知,ln|y|=一ln|x|+lnC1从而xy=C,又y(1)=2,则C=2.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研数学三(概率论与数理统计)历年真题试卷汇编8(题后含答案及解析)
考研数学三(概率论与数理统计)历年真题试卷汇编8(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.(2016年)设随机变量X与Y相互独立,且X~N(1,2),Y~N(1,4),则D(XY)=( )A.6。
B.8。
C.14。
D.15。
正确答案:C解析:利用方差和期望的关系公式计算,即D(X)=E(X2)-[E(X)]2。
根据方差和期望之间的关系D(XY)=E(X2Y2)-[E(XY)]2,E(XY)=E(X)E(Y)=1,E(X2Y2)=E(X2)E(Y2)=3×5=15,则D(XY)=14。
故选C。
2.(2001年)将一枚硬币重复掷n次,以X和Y分别表示正面向上和反面向上的次数,则X和Y的相关系数等于( )A.-1。
B.0。
C.D.1。
正确答案:A解析:掷硬币结果不是正面向上就是反面向上,所以X+Y=n,从而Y=n-X。
由方差的定义:D(X)=E(X2)-[E(X)]2,所以D(Y)=D(n-X)=E(n-X)2-[E(n-X)]2=E(n2-2nX+X2)-(n-E(X))2=n2-2nE(X)+E(X2)-n2 +2nE(X)-[E(X)]2=E(X2)-[E(X)]2=D(X)。
由协方差的性质:Cov(X,c)=0(c为常数);Cov(aX,bY)=abCov(X,Y);Cov(X1+X2,Y)=Cov(X1,Y)+Cov(X2,Y),所以Cov(X,Y)=Cov(X,n-X)=Cov(X,n)-Cov(X,X)=0-D(X)=-D(X),由相关系数的定义,得3.(2008年)设随机变量X~N(0,1),Y~N(1,4),且相关系数ρXY=1,则( )A.P{Y=-2X-1}=1。
B.P{Y=2X-1}=1。
C.P{Y=-2X+1}=1。
D.P{Y=2X+1}=1。
正确答案:D解析:由ρXY=1可知,存在实数a(a>0),b,使得Y=aX+b,则可排除A、C。
2014年考研数学三真题与解析
三、解答题 15. (本题满分 10 分) 求极限 xlim
x 1
1
( t 2 (e t 1) t )dt 1 x ln(1 ) x
2
.
【分析】 . 先用等价无穷小代换简化分母, 然后利用洛必达法则求未定型极 限.
5
【详解】
x
lim
x 1
1
( t 2 (e t 1) t )dt x 2 ln(1 1 ) x
(B)充分而非必要条件 (D) 非充分非必要条件
,对任意的常数 k , l ,矩阵
的秩都等于 2,所以向量 1 k 3 , 2 l 3 一定线性无关.
1 0 0 而当 1 0 , 2 1 , 3 0 时,对任意的常数 k , l ,向量 1 k 3 , 2 l 3 线性 0 0 0
f (1 ) x1 x 2 f ( x ) ,
故当 f ( x ) 0 时,曲线是凹的,即 f (1 ) x1 x 2 (1 ) f ( x1 ) f ( x 2 ) ,也就是
f ( x ) g ( x ) ,应该选(D)
【详解 2】如果对曲线在区间 [a , b] 上凹凸的定义不熟悉的话,可令
2
13.设二次型 f ( x1 , x 2 , x3 ) x12 x 22 2ax1 x3 4 x 2 x3 的负惯性指数是 1,则 a 的取 值范围是 【详解】由配方法可知
2 f ( x1 , x 2 , x 3 ) x12 x 2 2ax1 x 3 4 x 2 x 3 2 ( x1 ax 3 ) 2 ( x 2 2 x 3 ) 2 ( 4 a 2 ) x 3
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2014年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)设lim ,n a a =且0,a ≠则当n 充分大时有( )(A )2n a a >(B )2n a a <(C )1n a a n >-(D )1n a a n<+(2)下列曲线有渐近线的是( ) (A )sin y x x =+ (B )2sin y x x =+(C )1sin y x x =+ (D )21sin y x x=+(3) (A ) (B ) (C ) (D )(4)设函数()f x 具有二阶导数,()(0)(1)(1)g x f x f x =-+,则在区间[0,1]上( ) (A )当'()0f x ≥时,()()f x g x ≥ (B )当'()0f x ≥时,()()f x g x ≤ (C )当'()0f x ≤时,()()f x g x ≥ (D )当'()0f x ≤时,()()f x g x ≥(5)行列式0000000ab a bcd cd =(A )2()ad bc - (B )2()ad bc -- (C )2222a dbc - (D )2222b c a d -(6)设123,,a a a 均为3维向量,则对任意常数,k l ,向量组1323,k l αααα++线性无关是向量组123,,ααα线性无关的(A )必要非充分条件 (B )充分非必要条件 (C )充分必要条件(D )既非充分也非必要条件(7)设随机事件A 与B 相互独立,且P (B )=0.5,P(A-B)=0.3,求P (B-A )=( ) (A )0.1 (B )0.2 (C )0.3 (D )0.4(8)设123,,X X X 为来自正态总体2(0,)N σ服从的分布为 (A )F (1,1) (B )F (2,1) (C )t(1) (D )t(2)二、填空题:9-14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)设某商品的需求函数为402Q P =-(P 为商品价格),则该商品的边际收益为_________。
(10)设D 是由曲线10xy +=与直线0y x +=及y=2围成的有界区域,则D 的面积为_________。
(11)设2014ax xe dx =⎰,则_____.a = (12)二次积分22110()________.xy y e dy e dx x-=⎰⎰ (13)设二次型22123121323(,,)24f x x x x x ax x x x =-++的负惯性指数为1,则a 的取值范围是_________(14)设总体X 的概率密度为222(;)30x x f x θθθθ⎧<<⎪=⎨⎪⎩其它,其中θ是未知参数, 12,,...,,n X X X 为来自总体X 的简单样本,若21nii cx=∑ 是2θ的无偏估计,则c = _________三、解答题:15—23小题,共94分.请将解答写在答题纸...指定位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(15)(本题满分10分)求极限12121lim1ln(1)xtx t e t dt x x→+∞⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦+⎰(16)(本题满分10分)设平面区域22{(,)|14,0,0}D x y x y x y =≤+≤≥≥,计算.D(17)(本题满分10分)设函数()f u 具有2阶连续导数,(cos )xz f e y =满足222224(cos )x x z zz e y e x y∂∂+=+∂∂,若(0)0,'(0)0f f ==,求()f u 的表达式。
(18)(本题满分10分) 求幂级数(1)(3)nn n n x∞=++∑的收敛域及和函数。
(19)(本题满分10分)设函数(),()f x g x 在区间[,]a b 上连续,且()f x 单调增加,0()1g x ≤≤,证明: (I )0(),[,];xag t dt x a x a b ≤≤-∈⎰(II )()()()().ba a g t dtb aaf x dx f xg x dx +⎰≤⎰⎰(20)(本题满分11分)设123401111203A --⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,E 为3阶单位矩阵。
①求方程组0Ax =的一个基础解系; ②求满足AB E =的所有矩阵B(21)(本题满分11分)证明n 阶矩阵111111111⎛⎫ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭与00100200n ⎛⎫⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭相似。
(22)(本题满分11分)设随机变量X 的概率分布为P{X=1}=P{X=2}=12,在给定X i =的条件下,随机变量Y 服从均匀分布(0,)(1,2)U i i =(1)求Y 的分布函数()Y F y (2)求EY(23)(本题满分11分)设随机变量X 与Y 的概率分布相同,X 的概率分布为12{0},{1},33P X P X ====且X 与Y 的相关系数12XY ρ=(1) 求(X ,Y )的概率分布(2)求P{X+Y ≤1}2014年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题答案一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)D (2)B (3) (4)D (5)B (6)A (7)(B )(8)(C )二、填空题:9-14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)p dpdR440-= (10)223ln - (11)21=a(12))e (121-(13)[-2,2] (14)25n三、解答题:15—23小题,共94分.请将解答写在答题纸...指定位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (15)【答案】2121111111110202211212112=-=--=--=--=--=+--++→→+∞→+∞→+∞→+∞→⎰⎰⎰u e lim u u e lim x )e (x lim ,xu x)e (x lim xtdtdt t )e (lim)xln(x dt ]t )e (t [limu u u u x x xx xx xxx 则令(16)【答案】4321312*********12021202120212021-=⋅-=+⋅+-=-+-=+-=+=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ππππππθπθθθθππρπρππρρθθθθππρρθθθθπρπρρθθθθρρθρθρπρθρθd )(d sin cos cos )d cos cos (d sin cos cos cos d d sin cos cos d sin d sin cos cos d sin cos sin cos d(17)【答案】y cos e )y cos e (f xEx x '=∂∂ )y cos (e )y cos e (f y sin e )y cos e (f yE)y sin (e )y cos e (f yEy cos e )y cos e (f y cos e )y cos e (f x E x x x x x x xx x x -'+''=∂∂-'=∂∂'+''=∂∂22222222ycos e )y cos e (f )y cos e (f e )y cos e E (e )y cos e (f y Ex E x x x x x x x +=''+=''=∂∂+∂∂44222222令u y cos e x=, 则u )u (f )u (f +=''4, 故)C ,C (,ue C eC )u (f u u为任意常数2122214-+=-由,)(f ,)(f 0000='=得4161622ue e )u (f u u --=-(18)【答案】由13142=++++∞→)n )(n ()n )(n (limn ,得1=R当1=x 时,∑∞=++031n )n )(n (发散,当1-=x 时,∑∞=++-0311n n)n )(n ()(发散,故收敛域为),(11-。
0≠x 时,)x (s )x (x))x (x x ())x x (x ())x (x ())dx x )n ((x ()x )n (x ()x)n (()dx x )n ()n ((x)n )(n (n n n x n n n n n n xn nn =--='--=''-=''=''+='+='+='++=++∑∑⎰∑∑∑⎰∑∞=+∞=+∞=+∞=+∞=∞=32230300220113123111313131331。
0=x 时,3=)x (s ,故和函数313)x (x)x (s --=,),(x 11-∈ (19)【答案】证明:1)因为10≤≤)x (g ,所以有定积分比较定理可知,⎰⎰⎰≤≤xaxaxadt dt )t (g dt 10,即⎰-≤≤xaa x dt )t (g 0。
2)令}]dt )t (g a [f )x (f ){x (g )x (g ]dt )t (g a [f )x (g )x (f )x (F )a (F dt)t (f dt )t (g )t (f )x (F xa xa dt )t (g x axax a ⎰+-=⎰+-='=-=⎰⎰⎰-+0由1)可知⎰-≤xaa x dt )t (g ,所以⎰≤+xax dt )t (g a 。
由)x (f 是单调递增,可知0≥⎰+-xa ]dt )t (g a [f )x (f由因为10≤≤)x (g ,所以0≥')x (F ,)x (F 单调递增,所以0=>)a (F )b (F ,得证。
(20)【答案】①()1,2,3,1T - ②123123123123261212321313431k k k k k k B k k k k k k -+-+--⎛⎫ ⎪--+⎪= ⎪--+ ⎪⎝⎭()123,,k k k R ∈ (21)【答案】利用相似对角化的充要条件证明。
(22)【答案】(1)()0,0,3,01,4111,12,221, 2.Y y y y F y y y y <⎧⎪⎪≤<⎪=⎨⎛⎫⎪+≤< ⎪⎪⎝⎭⎪≥⎩(2)34(23)【答案】(1)(2)9。