2005年考研数学二试题及答案
2005年考研数学二试题及答案

2005年数学二试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分。
把答案填在题中横线上)(1)设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= 。
(2) 曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为。
(3)=--⎰1221)2(xxxdx(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为(5)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k= .(6)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B 。
二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则f(x )在),(+∞-∞内(A ) 处处可导。
(B ) 恰有一个不可导点。
(C ) 恰有两个不可导点. (D ) 至少有三个不可导点。
[ ] (8)设F(x )是连续函数f (x )的一个原函数,""N M ⇔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⇔f (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。
[ ](9)设函数y=y(x )由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y (x )在x=3处的法线与x 轴交点的横坐标是(A) 32ln 81+。
(B) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-. (D) 32ln 8+。
[ ](10)设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,f (x )为D 上的正值连续函数,a,b 为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()((A) πab 。
2005考研数二真题及解析

2005年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一、填空题:1-6小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题纸指定位置上. (1) 设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= ________________ .(2) 曲线x x y 23)1(+=的斜渐近线方程为___________.(3)=--⎰1221)2(xxxdx______________(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为________________.(5) 当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k =________________ .(6) 设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B ,如果1=A ,那么=B .二、选择题:7-14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,把所选项前的字母填在题后的括号内. (7) 设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则()f x 在),(+∞-∞内 ( )(A) 处处可导. (B) 恰有一个不可导点.(C) 恰有两个不可导点. (D) 至少有三个不可导点.(8) 设()F x 是连续函数()f x 的一个原函数,""N M ⇔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⇔()f 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.(9) 设函数()y y x =由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线()y y x =在3x =处的法线与x轴交点的横坐标是 ( )(A) 1ln 238+. (B) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-. (D) 32ln 8+.(10) 设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,()f x 为D 上的正值连续函数,,a b 为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()( ( )(A) πab . (B) π2ab . (C) π)(b a +. (D) π2b a + .(11) 设函数⎰+-+-++=yx yx dt t y x y x y x u )()()(),(ψϕϕ, 其中函数ϕ具有二阶导数,ψ 具有一阶导数,则必有 ( )(A) 2222yux u ∂∂-=∂∂. (B) 2222y u x u ∂∂=∂∂. (C) 222y uy x u ∂∂=∂∂∂. (D) 222x u y x u ∂∂=∂∂∂.(12) 设函数,11)(1-=-x xex f 则 ( ) (A) 0x =,1x =都是()f x 的第一类间断点. (B) 0x =,1x =都是()f x 的第二类间断点.(C) 0x =是()f x 的第一类间断点,1x =是()f x 的第二类间断点. (D) 0x =是()f x 的第二类间断点,1x =是()f x 的第一类间断点.(13) 设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是 ( )(A) 01≠λ. (B) 02≠λ. (C) 01=λ. (D) 02=λ.(14) 设A 为n (2≥n )阶可逆矩阵,交换A 的第1行与第2行得矩阵B , **,B A 分别为,A B 的伴随矩阵,则 ( )(A) 交换*A 的第1列与第2列得*B . (B) 交换*A 的第1行与第2行得*B . (C) 交换*A 的第1列与第2列得*B -. (D) 交换*A 的第1行与第2行得*B -.三、解答题:15-23小题,共94分.请将解答写在答题纸指定的位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (15)(本题满分11分)设函数()f x 连续,且0)0(≠f ,求极限.)()()(lim⎰⎰--→x xx dtt x f x dtt f t x(16)(本题满分11分)如图,1C 和2C 分别是)1(21xe y +=和x e y =的图象,过点(0,1)的曲线3C 是一单调增函数的图象. 过2C 上任一点(,)M x y 分别作垂直于x 轴和y 轴 的直线x l 和y l . 记21,C C 与x l 所围图形的面积为)(1x S ;32,C C 与y l 所围图形的面积为).(2y S 如果总有)()(21y S x S =,求曲线3C 的方程).(y x ϕ=(17)(本题满分11分)如图,曲线C 的方程为()y f x =,点(3,2)是它的一个拐点,直线1l 与2l 分别是曲线C 在点(0,0))与(3,2)处的切线,其交点为(2,4). 设函数()f x 具有三阶连续导数,计算定积分⎰'''+32.)()(dx x f x x(18)(本题满分12分)用变量代换)0(cos π<<=t t x 化简微分方程0)1(2=+'-''-y y x y x ,并求其满足2,10='===x x y y的特解.(19)(本题满分12分)已知函数()f x 在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且(0)0,(1)1f f ==. 证明:)(I)存在),1,0(∈ξ 使得ξξ-=1)(f ;(II)存在两个不同的点)1,0(,∈ζη,使得.1)()(=''ζηf f(20)(本题满分10分)已知函数(,)z f x y =的全微分ydy xdx dz 22-=,并且(1,1)2f =. 求(,)f x y 在椭圆域}14),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值.(21)(本题满分9分)计算二重积分σd y x D⎰⎰-+122,其中}10,10),{(≤≤≤≤=y x y x D(22)(本题满分9分)确定常数a ,使向量组,),1,1(1Ta =α,)1,,1(2T a =αT a )1,1,(3=α可由向量组,),1,1(1T a =β,)4,,2(2T a -=βT a a ),,2(3-=β线性表示,但向量组321,,βββ不能由向量组321,,ααα线性表示.(23)(本题满分9分)已知3阶矩阵A 的第一行是c b a c b a ,,),,,(不全为零,矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=k B 63642321(k 为常数),且0AB =, 求线性方程组0AX =的通解.2005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(1)【详解】先求出函数的导数,再求函数在某点的微分.方法1:利用恒等变形得xx y )sin 1(+==)sin 1ln(x x e +,于是]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1ln(xxx x e y x x +⋅++⋅='+,从而 π=x dy=.)(dx dx y ππ-='方法2:两边取对数,)sin 1ln(ln x x y +=,对x 求导,得1cos ln(1sin )1sin x x y x y x'=+++, 于是 ]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1(xxx x x y x+⋅++⋅+=',故 π=x dy =.)(dx dx y ππ-='(2)曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为___________.【详解】由求斜渐近线公式y ax b =+(其中()limx f x a x→∞=,lim[()]x b f x ax →∞=-),得:32())limlim 1,x x f x a x →+∞=== []23)1(lim)(lim 2323=-+=-=+∞→+∞→xxx ax x f b x x , 于是所求斜渐近线方程为.23+=x y(3)【详解】通过还原变换求定积分 方法1:令t x sin = (0)2t π<<,则=--⎰10221)2(x x xdx⎰-202cos )sin 2(cos sin πdt t t t t 220sin 2sin t dt t π=-⎰22200cos arctan(cos )1cos 4d t t t πππ=-=-=+⎰方法2t =,有221,x t =-所以有xdx tdt =-,其中01t <<.112001arctan 014dtt t π-===+⎰⎰(4)【答案】.91ln 31x x x y -=【详解】求方程()()dyP x y Q x dx+=的解,有公式()()()P x dx P x dx y e Q x e dx C -⎡⎤⎰⎰=+⎢⎥⎣⎦⎰ (其中C 是常数). 将原方程等价化为 x y xy ln 2=+',于是利用公式得方程的通解 22[ln ]dx dx x xy e x e dx C -⎰⎰=⋅+⎰221[ln ]x xdx C x =⋅+⎰=211ln 39C x x x x-+, (其中C 是常数) 由91)1(-=y 得0C =,故所求解为.91ln 31x x x y -=(5)【详解】由题设,00()lim()x x x x βα→→=)cos arcsin 1(cos 1arcsin lim 20x x x kx x x x x ++-+→ 201arcsin 1cos lim 2x x x x k x →+-=2001arcsin 1cos lim lim 2x x x x k x x →→-⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦, 又因为 201cos 1lim 2x x x →-=,00arcsin lim arcsin lim 1sin x u x ux u xu →→ = =所以 0()11lim(1)()22x x x k βα→=+34k=由题设0→x 时()~()x x αβ,所以314k =,得.43=k(6)【答案】2 【详解】方法1:因为1231231()(,,)11αααααα⎡⎤⎢⎥++=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,1231231(24)(,,)24αααααα⎡⎤⎢⎥++=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,1231231(39)(,,)39αααααα⎡⎤⎢⎥++=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,故 123123123(,24,39)B ααααααααα=++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡941321111),,(321ααα, 记123(,,)A ααα=,两边取行列式,于是有.221941321111=⨯=⋅=A B方法2:利用行列式性质(在行列式中,把某行的各元素分别乘以非零常数加到另一行的对应元素上,行列式的值不变;从某一行或列中提取某一公因子行列式值不变)123123123,24,39B ααααααααα=++++++[2][1]1232323[3][1],3,28ααααααα--====++++[3]2[2]123233====,3,2αααααα-+++123233=2,3,αααααα+++[1][3]1223[2]3[3]====2,,αααα--+[1][2]123====2,,ααα-又因为123,,1A ααα==,故B 2A =2=.二、选择题 (7)【答案】C【详解】分段讨论,并应用夹逼准则,当||1x <时,≤≤,命n →∞取极限,得1n =,lim 1n →∞=,由夹逼准则得()1n f x ==;当||1x =时,()1n n f x ===;当||1x >时,33|||x x =<≤=,命n →∞取极限,得3||n x =,由夹逼准则得13331()lim ||(1)||.||n n n f x x x x →∞=+=所以 31,||1(),||1x f x x x <⎧⎪=⎨≥⎪⎩再讨论()f x 的不可导点. 按导数定义,易知1x =±处()f x 不可导,故应选(C).(8)【答案】A 【详解】方法1:应用函数奇偶性的定义判定,函数()f x 的任一原函数可表示为⎰+=xC dt t f x F 0)()(,且).()(x f x F ='当()F x 为偶函数时,有)()(x F x F =-,于是)()1()(x F x F '=-⋅-',即)()(x f x f =--,亦即)()(x f x f -=-,可见()f x 为奇函数;反过来,若()f x 为奇函数,则0()()xF x f t dt C --=+⎰,令t k =-,则有dt dk =-,所以 0()()()()()xxx F x f t dt C f k dk C f k dk C F x --=+=--+=+=⎰⎰⎰,从而 ⎰+=x C dt t f x F 0)()( 为偶函数,可见(A)为正确选项.方法2:排除法,令()1f x =, 则取()1F x x =+, 排除(B)、(C); 令()f x x =, 则取21()2F x x =, 排除(D);(9)【答案】A【详解】当3x =时,有322=+t t ,得121,3t t ==-(舍去,此时y 无意义),曲线()y y x =的导数为 2111222(1)dy dy dt t dx dx t t dt+===++, 所以曲线()y y x =在3x =(即1t =)处的切线斜率为18于是在该处的法线的斜率为8-, 所以过点(3,ln 2)的法线方程为)3(82ln --=-x y ,令y =0, 得其与x 轴交点的横坐标为:32ln 81+, 故应(A).(10)【答案】D【详解】由于积分区域D 是关于y x =对称的, 所以x 与y 互换后积分值不变, 所以有=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()(σd x f y f x f b y f a D⎰⎰++)()()()(=12D d σ⎰⎰ =212.2242Da b a b a b d σππ+++=⋅⋅⋅=⎰⎰ 应选(D).(11)【答案】B 【详解】因为)()()()(y x y x y x y x xu--++-'++'=∂∂ψψϕϕ,)()()()(y x y x y x y x yu-+++-'-+'=∂∂ψψϕϕ, 于是 )()()()(22y x y x y x y x x u-'-+'+-''++''=∂∂ψψϕϕ,)()()()(2y x y x y x y x yx u-'++'+-''-+''=∂∂∂ψψϕϕ, )()()()(22y x y x y x y x y u-'-+'+-''++''=∂∂ψψϕϕ, 可见有2222yu x u ∂∂=∂∂,应选(B).(12)【答案】D【详解】由于函数()f x 在0x =,1x =点处无定义,因此是间断点.且 ∞=→)(lim 0x f x ,所以0x =为第二类间断点;0)(lim 1=+→x f x ,1)(lim 1-=-→x f x ,所以1x =为第一类间断点,故应选(D).(13)【答案】B 【详解】方法1:利用线性无关的定义12,αα分别是特征值12,λλ对应的特征向量,根据特征值、特征向量的定义,有111222,A A αλααλα==121122()A ααλαλα⇒+=+.设有数12,k k ,使得0)(21211=++αααA k k ,则022211211=++αλαλαk k k 1211222()0k k k λαλα⇒++=.因12λλ≠,因不同特征值对应的特征向量必线性无关,故21,αα线性无关,则⎩⎨⎧==+.0,022121λλk k k 当122100λλλ=≠时,方程只有零解,则0,021==k k ,此时1α,)(21αα+A 线性无关;反过来,若1α,)(21αα+A 线性无关,则必然有02≠λ(否则,1α与)(21αα+A =11αλ线性相关),故应选(B).方法2:将向量组的表出关系表示成矩阵形式12,αα分别是特征值12,λλ对应的特征向量,根据特征值、特征向量的定义,有111222,A A αλααλα==121122()A ααλαλα⇒+=+.由于()()()1112111221221,(),,0A λααααλαλαααλ⎛⎫+=+=⎪⎝⎭, 因12λλ≠,因不同特征值对应的特征向量必线性无关,知21,αα线性无关. 若1α,)(21αα+A 线性无关,则()112,()2r A ααα+=,则()()11112122221112,min ,,2000r r r r λλλααααλλλ⎛⎫⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪=≤≤≤ ⎪⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎩⎭,故121220r λλ⎛⎫≤≤⎪⎝⎭,从而12120r λλ⎛⎫= ⎪⎝⎭,从而122100λλλ=≠ 若122100λλλ=≠,则12120r λλ⎛⎫= ⎪⎝⎭,又21,αα线性无关,则()11122211,200r r λλααλλ⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则()()11121221,(),20r A r λαααααλ⎛⎫⎛⎫+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭从而1α,)(21αα+A 线性无关的充要条件是.001221≠=λλλ故应选(B).方法3:利用矩阵的秩12,αα分别是特征值12,λλ对应的特征向量,根据特征值、特征向量的定义,有111222,A A αλααλα==121122()A ααλαλα⇒+=+.因12λλ≠,因不同特征值对应的特征向量必线性无关,故21,αα线性无关,又121122()A ααλαλα+=+,故1α,)(21αα+A 线性无关112(,())2r A ααα⇔+=又因为 ()()211122122,,αλαλαλααλα+=11将的-倍加到第列则111221222(,)(,)20r r αλαλααλαλ+==⇔≠(若20λ=,与122(,)2r αλα=矛盾) 方法4:利用线性齐次方程组12,αα分别是特征值12,λλ对应的特征向量,根据特征值、特征向量的定义,有111222,A A αλααλα==121122()A ααλαλα⇒+=+.由12λλ≠,因不同特征值对应的特征向量必线性无关,故21,αα线性无关,112,()A ααα+线性无关11122,αλαλα⇔+线性无关⇔11122,0αλαλα+≠,⇔()11122,0X αλαλα+=只有零解,又()()1111221221,,0λαλαλαααλ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ ⇔()1112221,00x x λααλ⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭只有零解⇔12,αα线性无关时()12,0Y αα=只有零解,故1122100x Y x λλ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,只有零解,⇔1122100x Y x λλ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的系数矩阵是个可逆矩阵,⇔122100λλλ=≠,故应选(B)方法5:由12λλ≠,21,αα线性无关12,αα分别是特征值12,λλ对应的特征向量,根据特征值、特征向量的定义,有111222,A A αλααλα==121122()A ααλαλα⇒+=+.向量组()12I :,αα和向量组()1121122II :,()A αααλαλα+=+. 显然向量组()II 可以由向量组()I 线性表出;当20λ≠时,不论1λ的取值如何,向量组()I 可以由向量组()II 线性表出11αα=,112111*********11()()()A λλααλαλααααλλλλ=-++=-⋅++, 从而()I ,()II 是等价向量组⇒当20λ≠时,()()1211122,,2r r αααλαλα=+=(14)【答案】(C) 【详解】方法1:由题设,存在初等矩阵12E (交换n 阶单位矩阵的第1行与第2行所得),使得B A E =12,(A 进行行变换,故A 左乘初等矩阵),于是 ****1212()B E A A E ==,又初等矩阵都是可逆的,故 *1121212E E E -=, 又121E E =-=-(行列式的两行互换,行列式反号),11212E E -=,故****1*1*1212121212B A E A E E A E A E --==⋅=-=-,即*12*B E A -=,可见应选(C).方法2:交换A 的第一行与第二行得B ,即12B E A =.又因为A 是可逆阵,121E E =-=-,故12120B E A E A A ===-≠, 所以B 可逆,且1111212()BE A A E ---==.又11,A B A B A B **--==,故12B A E B A**=,又因B A =-,故*12*B E A -=.三、解答题(15)【详解】 作积分变量代换,命x t u -=,则00()()()()xxxf x t dt f u du f u du -=-=⎰⎰⎰,于是⎰⎰⎰⎰⎰-=--→→xxxx x xx duu f x dtt tf dt t f x dtt x f x dtt f t x 00)()()(lim)()()(lim=洛必达法则⎰⎰+-+→xxx x xf du u f x xf x xf dt t f 0)()()()()(lim=整理⎰⎰+→xxx x xf du u f dt t f 000)()()(lim0001()lim 1()()xx x x f t dt x f x f t dt x →=+⎰⎰上下同除 而 00000(())1lim ()lim lim ()(0)xxx x x f t dt f t dt f x f x x →→→'==='⎰⎰ 所以由极限的四则运算法则得,原式0001()lim1()()xx x f t dt x f x f t dt x →=+⎰⎰00001lim ()1lim ()lim ()x x x x f t dt x f x f t dtx →→=+⎰⎰(0)(0)(0)f f f =+(0)012f ≠=.(16) 【详解】由题设图形知,3C 在1C 的左侧,根据平面图形的面积公式得,⎰--=+-=xx t t x e dt e e x S 01)1(21)]1(21[)(,⎰-=ydt t t y S 12))((ln )(ϕ,由)()(21y S x S =,得⎰-=--y xdt t t x e 1))((ln )1(21ϕ,注意到(,)M x y 是xe y =的点, 于是⎰-=--y dt t t y y 1))((ln )1ln (21ϕ两边对y 求导得)(ln )11(21y y yϕ-=-, 整理上面关系式得函数关系为:.21ln )(yy y y x --==ϕ(17)【详解】由直线1l 过(0,0)和(2,4)两点知直线1l 的斜率为2. 由直线1l 是曲线C 在点(0,0)的切线,由导数的几何意义知(0)2f '=. 同理可得(3)2f '=-. 另外由点(3,2)是曲线C 的)一个拐点知(3)0.f ''=由分部积分公式,33220()()()()x x f x dx x x df x '''''+=+⎰⎰3320()()()(21)x x f x f x x dx ''''=+-+⎰ 3220(33)(3)(00)(0)()(21)f f f x x dx ''''''=+-+-+⎰=dx x f x f x x f d x ⎰⎰'+'+-='+-30330)(2)()12()()12(30(231)(3)(201)(0)2()f f f x dx '''=-⨯++⨯++⎰=.20)]0()3([216=-+f f(18)【详解】 由题设)0(cos π<<=t t x ,有sin dxt dt=-,由复合函数求导的链式法则得 dtdyt dx dt dt dy y sin 1-=⋅=',)sin 1(]sin 1sin cos [222t dt y d t dt dy t t dx dt dt y d y -⋅-=⋅'='', 代入原方程,2222cos 111(1cos )[]()cos ()0sin sin sin sin t dy d y dyt t y t dt t dt t t dt--⋅---+=, 化简得022=+y dty d ,其特征方程为210r +=,特征根1,2r i =±, 通解为12cos sin y C t C t =+所以 221211sin cos x C x C t C t C y -+=+=,将初始条件01,x y==代入得,1210C C C =⨯+=,即21C =.而121y C x C C '''=+=+,将2x y ='=代入得112C C =+=,即12C =.将122,1C C ==代入通解公式得满足条件的特解为21 1.y x x =-<<(19)【详解】(I) 令x x f x F +-=1)()(,则()F x 在[0,1]上连续,且(0)10F =-<, (1)10F =>,于是由闭区间连续函数的介值定理知,存在),1,0(∈ξ 使得0)(=ξF ,即ξξ-=1)(f .(II) 在],0[ξ和]1,[ξ上对()f x 分别应用拉格朗日中值定理,知存在两个不同的点)1,(),,0(ξζξη∈∈,使得0)0()()(--='ξξηf f f ,ξξζ--='1)()1()(f f f于是 .1111)(1)()()(=-⋅-=--⋅=''ξξξξξξξξζηf f f f(20)【详解】由ydy xdx dz 22-=知2,2z z x y x y ∂∂==-∂∂.对2zx x∂=∂两边积分得2(,)()z f x y x c y ==+. 将2(,)()z x y x c y =+代入2zy y∂=-∂得()2c y y '=. 所以2()c y y c =+. 所以22z x y c =-+.再由1,1x y ==时2z =知, 2c =. 于是所讨论的函数为222z x y =-+.求z 在2214y x +<中的驻点. 由2,2z zx y x y ∂∂==-∂∂得驻点(0,0),对应的(0,0)2z f ==.讨论222z x y =-+在D 的边界22=14y x +上的最值,有两个方法. 方法1:把224(1)y x =-代入z 的表达式,有2222=52z x y x =-+-,11x -≤≤10x z x '=命0x z '=解得0x =,对应的2y =±,0,22x y z==±=-还要考虑11x -≤≤的端点1x =±,对应的0y =,1,03x y z =±==由2,2,3z z z ==-=比较大小,故min 2z =-(对应于0x =,2y =±),max 3z =(对应于0x =,2y =±)方法2:用拉格朗日乘数法,作函数2222(,,)2(1)4y F x y x y x λλ=-+++-解方程组 2222(1)0,12022104xy f F x x x f y F y y y y F x λλλλλ⎧∂'=+=+=⎪∂⎪∂⎪'=+=-+=⎨∂⎪⎪'=+-=⎪⎩ 由上面的第一个方程解得0x =或1λ=-:当0x =时由最后一个方程解得2y =±;当1λ=-是由第二个方程解得0y =,这时由最后一个方程解得1x =±. 故解得4个可能的极值点(0,2),(0,2),(1,0),(1,0)--.计算对应z 的值:(0,2)(0,2)(1,0)(1,0)2,2,3,3zzzz--=-=-==再与(0,0)2z=比较大小,结论同方法1.(21) 【详解】D :2210x y +-=为以O 为中心半径为1 的圆周,划分D 如下图为1D 与2D .这时可以去掉绝对值符号222222211,(,)11,(,)x y x y D x y x y x y D ⎧+-∈⎪+-=⎨--∈⎪⎩方法1:221Dx y d σ+-⎰⎰=⎰⎰-+-1)1(22D dxdy y x ⎰⎰-++2)1(22D dxdy y x后一个积分用直角坐标做,21122220(1)1)D x y dxdy dx x y dy +-=+-⎰⎰⎰312222011[(1)((1-)]33x x x dx =----⎰ 33221111222200002222[()(1)](1)3333x x dx x dx dx x dx =-+-=-+-⎰⎰⎰⎰ 42012cos 33tdt π=-+⎰220121cos 2()332t dt π+=-+⎰2+y 2=1220121(12cos 2cos 2)334t t dt π=-+⨯++⎰201211cos 4(12cos 2)3342t t dt π+=-+⨯++⎰201211cos 4(12cos 2)33422t t dt π=-+⨯+++⎰20121321cos 4(2cos 2)33422342tt dt ππ=-+⨯⨯⨯+⨯+⎰12103834π=-++⨯⨯138π=-+.前一个积分用极坐标做,11222220011(1)(1)()248D x y dxdy d r rdr d πππθθ--=-=-=⎰⎰⎰⎰⎰. 所以221Dx y d σ+-⎰⎰=8π+138π-+=.314-π方法2:由于区域2D 的边界复杂,计算该积分较麻烦,可以将2D 内的函数“扩充”到整个区域D =12D D ,再减去“扩充”的部分,就简化了运算. 即222(1)d D x y σ+-=⎰⎰22(1)Dx y d σ+-⎰⎰122(1)D x y d σ-+-⎰⎰ 因此221D xy d σ+-⎰⎰=122(1)D x y d σ--⎰⎰222(1)D x y d σ++-⎰⎰122(1)D x y d σ=--⎰⎰+22(1)Dx y d σ+-⎰⎰122(1)D x y d σ-+-⎰⎰ 1222(1)D x y d σ=--⎰⎰+22(1)Dx y d σ+-⎰⎰由极坐标112222200011(1)(1)()248D x y dxdy d r rdr d πππθθ--=-=-=⎰⎰⎰⎰⎰. 而 3111222220001(1)(1)[(1)]03Dx x y d dy x y dx y x dy σ+-=+-=+-⎰⎰⎰⎰⎰311220011221[1]()[]033333y y dy y dy y =+-=-=-=-⎰⎰ 所以 221Dx y d σ+-⎰⎰=28π⨯13-=.314-π(22)【详解】方法1:记123123(,,),(,,)A B αααβββ==. 由于123,,βββ不能由123,,ααα线性表出,故()3r A <,(若()3r A =,则任何三维向量都可以由123,,ααα线性表出),从而111111a A a a =2222311111a a a a a+++把第、行加到第行1111(2)11(2)11a a a a ++提取第行的公因子11121(2)01031100a a a - +---行行行行13013(2)(1)11a a a +-+⋅-⨯⨯-按第列展开2(2)(1)a a =-+-0=(其中13(1)+-指数中的1和3分别是1所在的行数和列数)从而得1a =或2a =-.当1a =时,1231[1,1,1]Tαααβ====,则12312300αααβββ===+⋅+⋅,故123,,ααα可由123,,βββ线性表出,但2[2,1,4]Tβ=-不能由123,,ααα线性表出(因为方程组2123211111114111k k k β-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪==++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即123123123214k k k k k k k k k ++=-⎧⎪++=⎨⎪++=⎩无解),故1a =符合题意.当2a =-时,由于122112[]122121242211B A ---⎡⎤⎢⎥=---⎢⎥⎢⎥---⎣⎦12211221000033312006000---⎡⎤-⎢⎥--⎢⎥+⨯⎢⎥-⎣⎦行行,行行 因2()2()3r B r B α=≠=,系数矩阵的秩和增广矩阵的秩不相等,故方程组2BX α=无解,故2α不能由123,,βββ线性表出,这和题设矛盾,故2a =-不合题意.因此1a =.方法2:对矩阵),,,,(321321αααβββ =A 作初等行变换,有),,,,(321321αααβββ =A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--11411111221a a a a a a a1221121022010*********a a a a a a a a a --⎡⎤-⎢⎥++-⎢⎥-⨯⎢⎥+--⎣⎦行行,行行 1221132202201000403(1)1a a a a a a a --⎡⎤⎢⎥-⨯++-⎢⎥⎢⎥---⎣⎦行行, 当2a =-时,→A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-----330600030000211221 , 不存在非零常数123,,k k k ,使得123112230003006k k k --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪-=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,2α不能由321,,βββ线性表示,因此2-≠a ;当4a =时,→A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----390000030660411221 ,3α不能由321,,βββ线性表示,不存在非零常数123,,k k k ,使得123412200663000k k k --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 因此4≠a . 而当2-≠a 且4≠a 时,秩3),,(321=βββr ,此时向量组321,,ααα可由向量组321,,βββ线性表示. 又⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--==a a a a a a a B 41111122111),,,,(321321 βββααα21112221011022310110423a a a a a a a aa a --⎡⎤-⎢⎥--++⎢⎥-⨯⎢⎥--+⎣⎦行行,行行2111223201102200206342a a a a a a a a a --⎡⎤⎢⎥+--++⎢⎥⎢⎥--++⎣⎦行行, 由题设向量组321,,βββ不能由向量组321,,ααα线性表示,则方程组()1231x αααβ =或()1232x αααβ =或()1233x αααβ =无解,故系数矩阵的秩≠增广矩阵的秩,故()123()r B r ααα≠ .又当2-≠a 且4≠a 时,()3r B =,则必有01=-a 或022=--a a ,即1a =或2-=a .综上所述,满足题设条件的a 只能是:1a =.方法3:记()()123123,,,,,A B αααβββ==,对矩阵()A B 作初等行变换,得()12312311122(,,,,)111114aA B a a a a a a αααβββ--⎡⎤⎢⎥ ==⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 21112221011022310110423a a a a a a a a a a --⎡⎤-⎢⎥--++⎢⎥-⨯⎢⎥--+⎣⎦行行,行行 2111223201102200206342a a a a a a a a a --⎡⎤⎢⎥+--++⎢⎥⎢⎥--++⎣⎦行行, 由于123,,βββ不能由123,,ααα线性表出,故()3r A <,(若()3r A =,则任何三维向量都可以由123,,ααα线性表出),从而111111a A a a =2222311111a a a a a +++把第、行加到第行1111(2)11(2)11a a a a ++提取第行的公因子 11121(2)01031100a a a -+---行行行行13013(2)(1)110a a a +-+⋅-⨯⨯-按第列展开2(2)(1)a a =-+-0=从而得1a =或2a =-.当1a =时,()111122000033000096A B -⎛⎫ ⎪ = ⎪ ⎪⎝⎭,则12312300αααβββ===+⋅+⋅,123,,ααα可由123,,βββ线性表出,但由于()()212r A r A β=≠ =,系数矩阵的秩和增广矩阵的秩不相等,方程组2Ax β=无解,2[2,1,4]T β=-不能由123,,ααα线性表出. 或由于()()312r A r A β=≠ =,系数矩阵的秩和增广矩阵的秩不相等,方程组3Ax β=无解,3β不能由123,,ααα线性表出,即123,,βββ不能由123,,ααα线性表出,故1a =符合题意.当2a =-时,()112122033000000006A B --⎛⎫ ⎪ =- ⎪ ⎪-⎝⎭,因()()323r A r A β=≠ =,,系数矩阵的秩和增广矩阵的秩不相等,123,,βββ不能由123,,ααα线性表出,但()()223r B r B α=≠ =(或()33r B α =),系数矩阵的秩和增广矩阵的秩不相等,即2BX α=(或3BX α=)无解,即123,,ααα不能由123,,βββ线性表出,与题设矛盾,故2a =-不合题意.故1a =.(23)【详解】 由0AB =知,B 的每一列均为0Ax =的解,且.3)()(≤+B r A r (3是A 的列数或B 的行数)(1) 若9k ≠, 13,ββ不成比例,12,ββ成比例,则()2r B =, 方程组0Ax =的解向量中至少有两个线性无关的解向量,故它的基础解系中解向量的个数2≥,又基础解系中解向量的个数=未知数的个数()r A -3()r A =-,于是()1r A ≤.又矩阵A 的第一行元素(),,a b c 不全为零,显然()1r A ≥, 故()1r A =. 可见此时0Ax =的基础解系由3()2r A -= 个线性无关解向量组成,13,ββ是方程组的解且线性无关,可作为其基础解系,故0Ax = 的通解为:2121,,63321k k k k k x ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=为任意常数.(2) 若9k =,则123,,βββ均成比例,故()r B =1, 从而.2)(1≤≤A r 故()1r A =或()2r A =.①若()2r A =, 则方程组的基础解系由一个线性无关的解组成,1β是方程组0Ax =的基础解系, 则0Ax =的通解为:11,321k k x ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=为任意常数.②若()1r A =, 则A 的三个行向量成比例,因第1行元素(),,a b c 不全为零,不妨设0a ≠,则0Ax =的同解方程组为:0321=++cx bx ax , 系数矩阵的秩为1,故基础解系由312-=个线性无关解向量组成,选23,x x 为自由未知量,分别取231,0x x ==或230,1x x ==,方程组的基础解系为121,001b c a a ξξ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则其通解为121210,,01b c a a x k k k k ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭为任意常数.。
2005年考研数学二试题及答案

2005年数学二试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= .(2) 曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为.(3)=--⎰1221)2(xxxdx(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为(5)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k= .(6)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则f(x)在),(+∞-∞内(A) 处处可导. (B) 恰有一个不可导点.(C) 恰有两个不可导点. (D) 至少有三个不可导点. [ ] (8)设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数,""N M ⇔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⇔f(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. [ ](9)设函数y=y(x)由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横坐标是(A) 32ln 81+. (B) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-. (D) 32ln 8+. [ ](10)设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,f(x)为D 上的正值连续函数,a,b为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()((A) πab . (B)π2ab . (C) π)(b a +. (D) π2b a + . [ ] (11)设函数⎰+-+-++=yx yx dt t y x y x y x u )()()(),(ψϕϕ, 其中函数ϕ具有二阶导数,ψ 具有一阶导数,则必有(A) 2222yux u ∂∂-=∂∂. (B ) 2222y u x u ∂∂=∂∂. (C) 222yuy x u ∂∂=∂∂∂. (D)222x u y x u ∂∂=∂∂∂. [ ](12)设函数,11)(1-=-x xex f 则 (A) x=0,x=1都是f(x)的第一类间断点. (B ) x=0,x=1都是f(x)的第二类间断点.(C) x=0是f(x)的第一类间断点,x=1是f(x)的第二类间断点. x=0是f(x)的第二类间断点,x=1是f(x)的第一类间断点. [ ](13)设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是(A) 01≠λ. (B) 02≠λ. (C) 01=λ. (D) 02=λ. [ ] (14)设A 为n (2≥n )阶可逆矩阵,交换A 的第1行与第2行得矩阵B, **,B A 分别为A,B 的伴随矩阵,则(A) 交换*A 的第1列与第2列得*B . (B) 交换*A 的第1行与第2行得*B .(C) 交换*A 的第1列与第2列得*B -. (D) 交换*A 的第1行与第2行得*B -. [ ] 三 、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)(15)(本题满分11分)设函数f(x)连续,且0)0(≠f ,求极限.)()()(lim⎰⎰--→x xx dtt x f x dtt f t x(16)(本题满分11分) 如图,1C 和2C 分别是)1(21x e y +=和x e y =的图象,过点(0,1)的曲线3C 是一单调增函数的图象. 过2C 上任一点M(x,y)分别作垂直于x 轴和y 轴的直线x l 和y l . 记21,C C 与x l 所围图形的面积为)(1x S ;32,C C 与y l 所围图形的面积为).(2y S 如果总有)()(21y S x S =,求曲线3C 的方程).(y x ϕ=(17)(本题满分11分)如图,曲线C 的方程为y=f(x),点(3,2)是它的一个拐点,直线1l 与2l 分别是曲线C 在点(0,0)与(3,2)处的切线,其交点为(2,4). 设函数f(x)具有三阶连续导数,计算定积分⎰'''+32.)()(dx x f x x(18)(本题满分12分)用变量代换)0(cos π<<=t t x 化简微分方程0)1(2=+'-''-y y x y x ,并求其满足2,10='===x x y y的特解.(19)(本题满分12分)已知函数f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0,f(1)=1. 证明: (I )存在),1,0(∈ξ 使得ξξ-=1)(f ;(II )存在两个不同的点)1,0(,∈ζη,使得.1)()(=''ζηf f (20)(本题满分10分)已知函数z=f(x,y) 的全微分ydy xdx dz 22-=,并且f(1,1,)=2. 求f(x,y)在椭圆域}14),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值.(21)(本题满分9分) 计算二重积分σd y x D⎰⎰-+122,其中}10,10),{(≤≤≤≤=y x y x D .(22)(本题满分9分)确定常数a,使向量组,),1,1(1Ta =α,)1,,1(2T a =αT a )1,1,(3=α可由向量组,),1,1(1T a =β,)4,,2(2T a -=βT a a ),,2(3-=β线性表示,但向量组321,,βββ不能由向量组321,,ααα线性表示.(23)(本题满分9分)已知3阶矩阵A 的第一行是c b a c b a ,,),,,(不全为零,矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=k B 63642321(k 为常数),且AB=O, 求线性方程组Ax=0的通解.以下题型均在05年考研文登数学辅导班中讲过1..【分析】 本题属基本题型,幂指函数的求导(或微分)问题可化为指数函数求导或取对数后转化为隐函数求导.【详解】 方法一: xx y )sin 1(+==)sin 1ln(x x e +,于是]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1ln(xxx x e y x x +⋅++⋅='+,从而 π=x dy=.)(dx dx y ππ-='方法二: 两边取对数,)sin 1ln(ln x x y +=,对x 求导,得xx x x y y sin 1cos )sin 1ln(1+++=', 于是 ]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1(xxx x x y x+⋅++⋅+=',故π=x dy=.)(dx dx y ππ-='【评注】 幂指函数的求导问题,既不能单纯作为指数函数对待,也不能单纯作为幂函数,而直接运用相应的求导公式.2..【分析】 本题属基本题型,直接用斜渐近线方程公式进行计算即可.【详解】 因为a=,1)1(lim )(lim23=+=+∞→+∞→xx x x x f x x[]23)1(lim)(lim 2323=-+=-=+∞→+∞→xxx ax x f b x x , 于是所求斜渐近线方程为.23+=x y 【评注】 如何求垂直渐近线、水平渐近线和斜渐近线,是基本要求,应熟练掌握。
2005年考研数学二试题及答案

2005年数学二试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= .(2) 曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为.(3)=--⎰1221)2(xxxdx(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为(5)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k= .(6)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则f(x)在),(+∞-∞内(A) 处处可导. (B) 恰有一个不可导点.(C) 恰有两个不可导点. (D) 至少有三个不可导点. [ ] (8)设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数,""N M ⇔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⇔f(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. [ ](9)设函数y=y(x)由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横坐标是(A) 32ln 81+. (B) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-. (D) 32ln 8+. [ ](10)设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,f(x)为D 上的正值连续函数,a,b为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()((A) πab . (B)π2ab . (C) π)(b a +. (D) π2b a + . [ ] (11)设函数⎰+-+-++=yx yx dt t y x y x y x u )()()(),(ψϕϕ, 其中函数ϕ具有二阶导数,ψ 具有一阶导数,则必有(A) 2222yux u ∂∂-=∂∂. (B ) 2222y u x u ∂∂=∂∂. (C) 222yuy x u ∂∂=∂∂∂. (D)222x u y x u ∂∂=∂∂∂. [ ](12)设函数,11)(1-=-x xex f 则 (A) x=0,x=1都是f(x)的第一类间断点. (B ) x=0,x=1都是f(x)的第二类间断点.(C) x=0是f(x)的第一类间断点,x=1是f(x)的第二类间断点. x=0是f(x)的第二类间断点,x=1是f(x)的第一类间断点. [ ](13)设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是(A) 01≠λ. (B) 02≠λ. (C) 01=λ. (D) 02=λ. [ ] (14)设A 为n (2≥n )阶可逆矩阵,交换A 的第1行与第2行得矩阵B, **,B A 分别为A,B 的伴随矩阵,则(A) 交换*A 的第1列与第2列得*B . (B) 交换*A 的第1行与第2行得*B .(C) 交换*A 的第1列与第2列得*B -. (D) 交换*A 的第1行与第2行得*B -. [ ] 三 、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)(15)(本题满分11分)设函数f(x)连续,且0)0(≠f ,求极限.)()()(lim⎰⎰--→x xx dtt x f x dtt f t x(16)(本题满分11分) 如图,1C 和2C 分别是)1(21x e y +=和x e y =的图象,过点(0,1)的曲线3C 是一单调增函数的图象. 过2C 上任一点M(x,y)分别作垂直于x 轴和y 轴的直线x l 和y l . 记21,C C 与x l 所围图形的面积为)(1x S ;32,C C 与y l 所围图形的面积为).(2y S 如果总有)()(21y S x S =,求曲线3C 的方程).(y x ϕ=(17)(本题满分11分)如图,曲线C 的方程为y=f(x),点(3,2)是它的一个拐点,直线1l 与2l 分别是曲线C 在点(0,0)与(3,2)处的切线,其交点为(2,4). 设函数f(x)具有三阶连续导数,计算定积分⎰'''+32.)()(dx x f x x(18)(本题满分12分)用变量代换)0(cos π<<=t t x 化简微分方程0)1(2=+'-''-y y x y x ,并求其满足2,10='===x x y y的特解.(19)(本题满分12分)已知函数f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0,f(1)=1. 证明: (I )存在),1,0(∈ξ 使得ξξ-=1)(f ;(II )存在两个不同的点)1,0(,∈ζη,使得.1)()(=''ζηf f (20)(本题满分10分)已知函数z=f(x,y) 的全微分ydy xdx dz 22-=,并且f(1,1,)=2. 求f(x,y)在椭圆域}14),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值.(21)(本题满分9分) 计算二重积分σd y x D⎰⎰-+122,其中}10,10),{(≤≤≤≤=y x y x D .(22)(本题满分9分)确定常数a,使向量组,),1,1(1Ta =α,)1,,1(2T a =αT a )1,1,(3=α可由向量组,),1,1(1T a =β,)4,,2(2T a -=βT a a ),,2(3-=β线性表示,但向量组321,,βββ不能由向量组321,,ααα线性表示.(23)(本题满分9分)已知3阶矩阵A 的第一行是c b a c b a ,,),,,(不全为零,矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=k B 63642321(k 为常数),且AB=O, 求线性方程组Ax=0的通解.以下题型均在05年考研文登数学辅导班中讲过1..【分析】 本题属基本题型,幂指函数的求导(或微分)问题可化为指数函数求导或取对数后转化为隐函数求导.【详解】 方法一: xx y )sin 1(+==)sin 1ln(x x e +,于是]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1ln(xxx x e y x x +⋅++⋅='+,从而 π=x dy=.)(dx dx y ππ-='方法二: 两边取对数,)sin 1ln(ln x x y +=,对x 求导,得xx x x y y sin 1cos )sin 1ln(1+++=', 于是 ]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1(xxx x x y x+⋅++⋅+=',故π=x dy=.)(dx dx y ππ-='【评注】 幂指函数的求导问题,既不能单纯作为指数函数对待,也不能单纯作为幂函数,而直接运用相应的求导公式.2..【分析】 本题属基本题型,直接用斜渐近线方程公式进行计算即可.【详解】 因为a=,1)1(lim )(lim23=+=+∞→+∞→xx x x x f x x[]23)1(lim)(lim 2323=-+=-=+∞→+∞→xxx ax x f b x x , 于是所求斜渐近线方程为.23+=x y 【评注】 如何求垂直渐近线、水平渐近线和斜渐近线,是基本要求,应熟练掌握。
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2005年数学二试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= 。
(2) 曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为.(3)=--⎰1221)2(xxxdx(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为(5)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k= .(6)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分。
每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则f(x)在),(+∞-∞内(A ) 处处可导. (B) 恰有一个不可导点。
(C) 恰有两个不可导点. (D ) 至少有三个不可导点。
[ ] (8)设F(x)是连续函数f (x )的一个原函数,""N M ⇔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⇔f (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。
[ ](9)设函数y=y(x )由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横坐标是(A ) 32ln 81+. (B ) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-。
(D) 32ln 8+. [ ](10)设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,f(x)为D 上的正值连续函数,a ,b为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()((A ) πab . (B)π2ab 。
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2005年数学二试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分。
把答案填在题中横线上)(1)设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= 。
(2) 曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为。
(3)=--⎰1221)2(xxxdx(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为(5)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k= .(6)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B 。
二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则f(x )在),(+∞-∞内(A ) 处处可导。
(B ) 恰有一个不可导点。
(C ) 恰有两个不可导点. (D ) 至少有三个不可导点。
[ ] (8)设F(x )是连续函数f (x )的一个原函数,""N M ⇔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⇔f (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。
[ ](9)设函数y=y(x )由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y (x )在x=3处的法线与x 轴交点的横坐标是(A) 32ln 81+。
(B) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-. (D) 32ln 8+。
[ ](10)设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,f (x )为D 上的正值连续函数,a,b 为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()((A) πab 。
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2005年数学二试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分。
把答案填在题中横线上)(1)设x x y )sin 1(+=,则π=x dy= 。
(2) 曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为.(3)=--⎰1221)2(xxxdx(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为 (5)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k= 。
(6)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B 。
二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分。
每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则f (x )在),(+∞-∞内(A ) 处处可导。
(B) 恰有一个不可导点. (C ) 恰有两个不可导点。
(D ) 至少有三个不可导点. [ ] (8)设F(x )是连续函数f(x)的一个原函数,""N M ⇔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⇔f(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。
[ ](9)设函数y=y(x )由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y (x)在x=3处的法线与x 轴交点的横坐标是(A) 32ln 81+. (B ) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-。
(D) 32ln 8+。
[ ](10)设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,f (x)为D 上的正值连续函数,a,b为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()((A ) πab . (B)π2ab . (C) π)(b a +. (D ) π2ba + . [ ] (11)设函数⎰+-+-++=yx yx dt t y x y x y x u )()()(),(ψϕϕ, 其中函数ϕ具有二阶导数,ψ 具有一阶导数,则必有(A ) 2222y u x u ∂∂-=∂∂. (B ) 2222yux u ∂∂=∂∂. (C ) 222yuy x u ∂∂=∂∂∂。
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2005年数学二试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= 。
(2) 曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为.(3)=--⎰1221)2(xxxdx(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为(5)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k= .(6)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分。
每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则f(x)在),(+∞-∞内(A ) 处处可导. (B) 恰有一个不可导点。
(C) 恰有两个不可导点. (D ) 至少有三个不可导点。
[ ] (8)设F(x)是连续函数f (x )的一个原函数,""N M ⇔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⇔f (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。
[ ](9)设函数y=y(x )由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横坐标是(A ) 32ln 81+. (B ) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-。
(D) 32ln 8+. [ ](10)设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,f(x)为D 上的正值连续函数,a ,b为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()((A ) πab . (B)π2ab 。
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2005年数学二试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= .(2) 曲线xx y 23)1(+=的斜渐近线方程为.(3)=--⎰1221)2(xxxdx(4) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为(5)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k= .(6)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(7)设函数n nn xx f 31lim )(+=∞→,则f(x)在),(+∞-∞内(A) 处处可导. (B) 恰有一个不可导点.(C) 恰有两个不可导点. (D) 至少有三个不可导点. [ ] (8)设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数,""N M ⇔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⇔f(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. [ ](9)设函数y=y(x)由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横坐标是(A) 32ln 81+. (B) 32ln 81+-. (C) 32ln 8+-. (D) 32ln 8+. [ ](10)设区域}0,0,4),{(22≥≥≤+=y x y x y x D ,f(x)为D 上的正值连续函数,a,b为常数,则=++⎰⎰σd y f x f y f b x f a D)()()()((A) πab . (B)π2ab . (C) π)(b a +. (D) π2b a + . [ ] (11)设函数⎰+-+-++=yx yx dt t y x y x y x u )()()(),(ψϕϕ, 其中函数ϕ具有二阶导数,ψ 具有一阶导数,则必有(A) 2222yux u ∂∂-=∂∂. (B ) 2222y u x u ∂∂=∂∂. (C) 222yuy x u ∂∂=∂∂∂. (D)222x u y x u ∂∂=∂∂∂. [ ](12)设函数,11)(1-=-x xex f 则 (A) x=0,x=1都是f(x)的第一类间断点. (B ) x=0,x=1都是f(x)的第二类间断点.(C) x=0是f(x)的第一类间断点,x=1是f(x)的第二类间断点. x=0是f(x)的第二类间断点,x=1是f(x)的第一类间断点. [ ](13)设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是(A) 01≠λ. (B) 02≠λ. (C) 01=λ. (D) 02=λ. [ ] (14)设A 为n (2≥n )阶可逆矩阵,交换A 的第1行与第2行得矩阵B, **,B A 分别为A,B 的伴随矩阵,则(A) 交换*A 的第1列与第2列得*B . (B) 交换*A 的第1行与第2行得*B .(C) 交换*A 的第1列与第2列得*B -. (D) 交换*A 的第1行与第2行得*B -. [ ] 三 、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)(15)(本题满分11分)设函数f(x)连续,且0)0(≠f ,求极限.)()()(lim⎰⎰--→x xx dtt x f x dtt f t x(16)(本题满分11分) 如图,1C 和2C 分别是)1(21x e y +=和x e y =的图象,过点(0,1)的曲线3C 是一单调增函数的图象. 过2C 上任一点M(x,y)分别作垂直于x 轴和y 轴的直线x l 和y l . 记21,C C 与x l 所围图形的面积为)(1x S ;32,C C 与y l 所围图形的面积为).(2y S 如果总有)()(21y S x S =,求曲线3C 的方程).(y x ϕ=(17)(本题满分11分)如图,曲线C 的方程为y=f(x),点(3,2)是它的一个拐点,直线1l 与2l 分别是曲线C 在点(0,0)与(3,2)处的切线,其交点为(2,4). 设函数f(x)具有三阶连续导数,计算定积分⎰'''+32.)()(dx x f x x(18)(本题满分12分)用变量代换)0(cos π<<=t t x 化简微分方程0)1(2=+'-''-y y x y x ,并求其满足2,10='===x x y y的特解.(19)(本题满分12分)已知函数f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0,f(1)=1. 证明: (I )存在),1,0(∈ξ 使得ξξ-=1)(f ;(II )存在两个不同的点)1,0(,∈ζη,使得.1)()(=''ζηf f (20)(本题满分10分)已知函数z=f(x,y) 的全微分ydy xdx dz 22-=,并且f(1,1,)=2. 求f(x,y)在椭圆域}14),{(22≤+=y x y x D 上的最大值和最小值.(21)(本题满分9分) 计算二重积分σd y x D⎰⎰-+122,其中}10,10),{(≤≤≤≤=y x y x D .(22)(本题满分9分)确定常数a,使向量组,),1,1(1Ta =α,)1,,1(2T a =αT a )1,1,(3=α可由向量组,),1,1(1T a =β,)4,,2(2T a -=βT a a ),,2(3-=β线性表示,但向量组321,,βββ不能由向量组321,,ααα线性表示.(23)(本题满分9分)已知3阶矩阵A 的第一行是c b a c b a ,,),,,(不全为零,矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=k B 63642321(k 为常数),且AB=O, 求线性方程组Ax=0的通解.以下题型均在05年考研文登数学辅导班中讲过1..【分析】 本题属基本题型,幂指函数的求导(或微分)问题可化为指数函数求导或取对数后转化为隐函数求导.【详解】 方法一: xx y )sin 1(+==)sin 1ln(x x e +,于是]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1ln(xxx x e y x x +⋅++⋅='+,从而 π=x dy=.)(dx dx y ππ-='方法二: 两边取对数,)sin 1ln(ln x x y +=,对x 求导,得xx x x y y sin 1cos )sin 1ln(1+++=', 于是 ]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1(xxx x x y x+⋅++⋅+=',故π=x dy=.)(dx dx y ππ-='【评注】 幂指函数的求导问题,既不能单纯作为指数函数对待,也不能单纯作为幂函数,而直接运用相应的求导公式.2..【分析】 本题属基本题型,直接用斜渐近线方程公式进行计算即可.【详解】 因为a=,1)1(lim )(lim23=+=+∞→+∞→xx x x x f x x[]23)1(lim)(lim 2323=-+=-=+∞→+∞→xxx ax x f b x x , 于是所求斜渐近线方程为.23+=x y 【评注】 如何求垂直渐近线、水平渐近线和斜渐近线,是基本要求,应熟练掌握。
这里应注意两点:1)当存在水平渐近线时,不需要再求斜渐近线;2)若当∞→x 时,极限xx f a x )(lim∞→=不存在,则应进一步讨论+∞→x 或-∞→x 的情形,即在右或左侧是否存在斜渐近线,本题定义域为x>0,所以只考虑+∞→x 的情形.3..【分析】 作三角代换求积分即可. 【详解】 令t x sin =,则=--⎰1221)2(x xxdx⎰-22cos )sin 2(cos sin πdt tt tt =.4)arctan(cos cos 1cos 20202πππ=-=+-⎰t ttd【评注】 本题为广义积分,但仍可以与普通积分一样对待作变量代换等.4...【分析】直接套用一阶线性微分方程)()(x Q y x P y =+'的通解公式:⎰+⎰⎰=-])([)()(C dx e x Q e y dxx P dx x P , 再由初始条件确定任意常数即可.【详解】 原方程等价为x y xy ln 2=+', 于是通解为 ⎰⎰+⋅=+⎰⋅⎰=-]ln [1]ln [2222C xdx x xC dx ex ey dxx dxx =2191ln 31x C x x x +-, 由91)1(-=y 得C=0,故所求解为.91ln 31x x x y -=【评注】 本题虽属基本题型,但在用相关公式时应注意先化为标准型. 另外,本题也可如下求解:原方程可化为x x xy y x ln 222=+',即 x x y x ln ][22=',两边积分得C x x x xdx x y x +-==⎰332291ln 31ln , 再代入初始条件即可得所求解为.91ln 31x x x y -=5…【分析】 题设相当于已知1)()(lim0=→x x x αβ,由此确定k 即可.【详解】 由题设,200cos arcsin 1lim )()(limkxxx x x x x x -+=→→αβ =)cos arcsin 1(cos 1arcsin lim2x x x kx x x x x ++-+→=k 21143cos 1arcsin lim 20==-+→k xx x x x ,得.43=k 【评注】 无穷小量比较问题是历年考查较多的部分,本质上,这类问题均转化为极限的计算.6…【分析】 将B 写成用A 右乘另一矩阵的形式,再用方阵相乘的行列式性质进行计算即可.【详解】 由题设,有)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡941321111),,(321ααα, 于是有 .221941321111=⨯=⋅=A B【评注】 本题相当于矩阵B 的列向量组可由矩阵A 的列向量组线性表示,关键是将其转化为用矩阵乘积形式表示。