【精品】清华大学硕士生入学考试试题2000数学分析
2000年全国硕士研究生入学统一考试(数二)试题及答案
2000年全国硕士研究生人学统一考试
数学二试题
一、填空题(本题共5小题．每小题3分．满分l5分把答案填在题中横线上)
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)
三、(本题满分5分)
四、(本题满分5分)
五、(本题满分5分)
六、(本题满分6分)
七、(本题满分7分)
八、(本题满分6分)
九、(本题满分7分)
十、(本题满分8分)
十一、(本题满分8分)
十二、(本题满分6分)
十三、(本题满分7分)
参考答案
一、填空题
1．
2．
3．
4．
5．
二、选择题1．
2．
3．
4．
5．
三、
四、
五、
六、
七、
八、
九、
十、
十一、
十二、
十三、
精品文档。
清华大学往年考试试卷真题
清华大学往年考试试卷真题清华大学是中国顶尖的高等学府之一，其考试试卷真题通常包含多个学科领域，以下是一个模拟的清华大学往年考试试卷真题的示例：清华大学数学分析考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列函数中，哪一个不是连续函数？A. f(x) = x^2B. f(x) = sin(x)C. f(x) = |x|D. f(x) = 1/x2. 函数f(x) = x^3 - 2x + 1在x=1处的导数是：A. 2B. 0C. -2D. 43. 积分∫(0,1) x^2 dx的值是：A. 1/3B. 1/2C. 2/3D. 1...（此处省略其他选择题）二、填空题（每题3分，共15分）1. 函数f(x) = 3x^2 + 2x - 1的极值点是_________。
2. 若f(x) = e^x，那么f'(x) = __________。
3. 函数y = ln(x)的定义域是_________。
...（此处省略其他填空题）三、简答题（每题10分，共30分）1. 证明函数f(x) = x^3在R上是单调递增的。
2. 解释什么是泰勒级数，并给出e^x的泰勒级数展开式。
3. 计算定积分∫(1, e) (x + 1/x) dx。
四、解答题（每题15分，共30分）1. 已知函数f(x) = x^2 - 4x + 4，求其在区间[0, 3]上的最小值。
2. 给定函数g(x) = sin(x) + cos(x)，求其在x=π/4处的导数，并解释其几何意义。
3. 解析下列微分方程：dy/dx = x^2 - y^2，初始条件为y(0) = 1。
五、附加题（10分）1. 讨论函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6在实数域R上的零点。
注意事项：- 请在答题纸上作答，不要在试卷上直接书写。
- 请保持答题纸整洁，字迹清晰。
- 选择题请用2B铅笔涂黑，填空题和解答题请用黑色签字笔书写。
祝考试顺利！请注意，以上内容仅为模拟示例，并非真实的清华大学考试试卷真题。
2000考研数一真题答案及详细解析
一、填空题
(1)【答案】
4
【详解】 I 1 2x x2 dx 1 1 (x 1)2 dx
0Байду номын сангаас
0
解法 1：用换元积分法：设 x 1 sin t ，当 x 0 时，sin t 1，所以下限取 ；当 x 1 2
时， sin t 0 ，所以上限取 0 .
f
(x,
y,
z)dS
若f (x, y, z)关于y为奇函数 若f (x, y, z)关于y为偶函数
其中 S1 S {y 0} .
性质 3：设 f (x, y, z) 在分块光滑曲面 S 上连续， S 关于 xoy 平面对称，则
0
S
f
(x,
y,
z)dS
2
S1
f
(x,
y,
z)dS
若f (x, y, z)关于z为奇函数 若f (x, y, z)关于z为偶函数
性无关知， r 1,, m r 1,, m m, 因此 1,, m 线性无关，充分性成立；当m
= 1时，考虑1 (1, 0)T , 1 (0,1)T 均线性无关，但1 与 1 并不是等价的，必要性不成立.
(D) 剩下(D)为正确选项. 事实上，矩阵 A 1,, m 与矩阵 B 1,, m 等价 ⇔ r A =r B ⇔ r 1,, m r 1,, m m, 因此是向量组 1,, m 线性无关的充要
1
lim
x0
2 1
ex
4
ex
sin x
x
1.
四【详解】根据复合函数的求导公式，有
z x
f1 ' y
f
2000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
x y2
f12)
1 y2
f2
1 y
(xf21
x y2
f
22
)
1 x2
g
y x3
g
2000 年 • 第 2 页
f1
1 y2
f2 ' xyf11
x y3
f22
1 x2
g
y x3
g .
„„5 分
五、(本题满分 6 分)
计算曲线积分 I
L
xdy ydx 4x2 y2
,其中
L
是以点(1,0)为中心,R
三、(本题满分 5 分)
1
求
lim(
x0
2
ex
4
sin x
x) .
1 ex
1
4
3
解：因
lim
x0
(
2
ex
4
sin x
2e
) lim (
x
x0
x e
4
x
sin x) 1 x
，
1 ex
e x 1
1
1
2 ex
lim (
x0
4
sin x) x
2 ex
lim (
x0
4
sin x) 2 1 1， x
(5) 设二维随机变量 X ,Y 服从二维正态分布,则随机变量 X Y 与 X Y 不相关
的充分必要条件为
(B)
(A) E(X)=E(Y)
(B) E X 2 E X 2 E Y 2 E Y 2
(C) E X 2 E Y 2
(D) E X 2 E X 2 E Y 2 E Y 2
为半径的圆周(R>1).取逆时
2000年考研数学试题详解及评分参考
……2 分
即 f (x) ( 1 1) f (x) 1 e2x , x 0 .按一阶线性非齐次微分方程通解公式，有
x
x
f
(
x)
e
(1
1 x
)dx
[
1
e2x
e
(
1 x
1)
dx
dx
C]ex[ Nhomakorabea1 e2x.xexdx C] ex (ex C) .
……5 分
f22
1 x2
g y x3
g .
……5 分
五、(本题满分 6 分)
计算曲线积分 I xdy ydx ，其中 L 是以点 (1, 0) 为中心，R 为半径的圆周 (R 1) .
L 4x2 y2
取逆时针方向.
解： P
y 4x2
y2
,Q
x 4x2
y2
P
0，
……4 分
即得
L
xdy ydx 4x2 y2
C
xdy ydx 4x2 y2
2 0
1 2
2
2
d
.
……6 分
六、(本题满分 7 分) 设对于半空间 x 0 内任意的光滑有向封闭曲面 S ，都有
2000 年 • 第 4 页
郝海龙：考研数学复习大全·配套光盘·2000 年数学试题详解及评分参考
所以 zdS 4 xdS ，故选 (C).
S
S1
(3) 设级数 un 收敛，则必收敛的级数为 n 1
(A) 1n un
n 1
清华大学2000硕士入学数据结构与程序设计试题
清华大学2000硕士入学数据结构与程序设计试题清华大学2000年研究生入学考试数据结构与程序设计试题1 (12分)请回答下列关于图(Graph)的一些问题：①（4分）有n个顶点的有向连通图最多有多少条边?最少有多少条边？②（4分）表示一个有1000个顶点、1000条边的有向图的邻接矩阵有多少个矩阵元素?是否稀疏矩阵？③（4分）对于一个有向图，不用拓扑排序，如何判断图中是否存在环？2 (12分)斐波那契数列F n定义如下：F0=0, F1=1, F n= F n-1 + F n-2, n=2,3,…请就此斐波那契数列，回答下列问题：①（7分）在递归计算F n的时候，需要对较小的F n－1，F n－2，…，F1，F0精确计算多少次？②（5分）若干有关大O表示法，试给出递归计算F n时递归函数的时间复杂度是多少？3 （17分）有一种简单的排序算法，叫做计数排序(count sorting)。
这种排存算法对一个待排序的表(用数组表示)进行排序，并将排序结果存放到另一个新的表中。
必须注意的是，表中所有待排序的关键码互不相同。
计数排序算法针对表中的每个记录，扫描待排序的表一趟，统计表中有多少个记录的关键码比该记录的关键码小。
假设针对某一个记录，统计出的计数值为c,那么，这个记录在新的有序表中的合适的存放位置即为c。
①（3分）给出适用于计数排序的数据表定义；②（7分）使用Pascal或C语言编写实现计数排序的算法；③（4分）对于有n个记录的表，关键码比较次数是多少？④（3分）与简单选择排序相比较，这种方法是否更好？为什么？4 （10分）在一棵表示有序集S的二叉搜索树（binary search tree）中，任意一条从根到叶节点的路径将S分为3部分：在该路径左边节点中的元素组成的集合S1；在该路径上的节点中的元素组成的集合S2；在该路径右边节点中的元素组成的集合S3。
S＝S1∪S2∪S3。
若对于任意的a∈S1, b∈S2, c∈S3,是否总有a<=b<=c?为什么？5 （12分）请回答下列关于堆（Heap）的一些问题：①（4分）堆的存储表示是顺序的，还是链接的？②（4分）设有一个最小堆，即堆中任意节点的关键码均大于它的左子女和右子女的关键码。
2000考研数二真题与解析
2000 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) 30arctan lim.ln(12)x x xx →-=+(2) 设函数()y y x =由方程2xyx y =+所确定，则0.x dy==(3)2.(7)2x x +∞=+-⎰(4) 曲线1(21)xy x e =-的斜渐近线方程为.(5) 设1000230004500067A ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥-⎣⎦，E 为4阶单位矩阵，且1()()B E A E A -=+-则 1()E B -+=.二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15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) 设函数()bx xf x a e=+在(,)-∞+∞内连续，且lim ()0,x f x →-∞=则常数,a b 满足 ( ) (A)0,0.a b << (B)0,0.a b >> (C)0,0.a b ≤> (D)0,0.a b ≥<(2) 设函数()f x 满足关系式2()[()]f x f x x '''+=，且(0)0f '=，则 ( )(A)(0)f 是()f x 的极大值. (B)(0)f 是()f x 的极小值.(C)点(0,(0))f 是曲线()y f x =的拐点.(D)(0)f 不是()f x 的极值，点(0,(0))f 也不是曲线()y f x =的拐点.(3 ) 设(),()f x g x 是大于零的可导函数，且'()()()'()0,f x g x f x g x -<则当a x b << 时，有 ( )(A)()()()()f x g b f b g x > (B) ()()()()f x g a f a g x >(C)()()()()f x g x f b g b > (D) ()()()()f x g x f a g a >(4) 若30sin 6()lim 0x x xf x x →+⎛⎫=⎪⎝⎭，则206()lim x f x x →+为 ( ) (A)0. (B)6. (C)36. (D)∞.(5) 具有特解123,2,3x x xy e y xe y e --===的3阶常系数齐次线性微分方程是 ( )(A)0.y y y y ''''''--+= (B)0.y y y y ''''''+--= (C)61160.y y y y ''''''-+-= (D)220.y y y y ''''''--+=三、(本题满分5分)设ln(1)(ln )x f x x+=，计算()f x dx ⎰. 四、(本题满分5分)设xoy 平面上有正方形{}(,)01,01D x y x y =≤≤≤≤及直线:(0)l x y t t +=≥.若()S t 表示正方形D 位于直线l 左下方部分的面积，试求0(),(0)xS t dt x ≥⎰.五、(本题满分5分)求函数2()ln(1)f x x x =+在0x =处的n 阶导数(0)(3)nf n ≥.六、(本题满分6分)设函数0()|cos |xS x t dt =⎰，(1)当n 为正整数，且(1)n x n ππ≤≤+时，证明2()2(1)n S x n ≤<+； (2)求()limx S x x→+∞.七、(本题满分7分)某湖泊的水量为V ，每年排入湖泊内含污染物A 的污水量为6V，流入湖泊内不含A 的水量为6V ，流出湖泊的水量为3V，已知1999年底湖中A 的含量为05m ，超过国家规定指标.为了治理污染，从2000年初起，限定排入湖泊中含A 污水的浓度不超过0mV.问至多需要经过多少年，湖泊中污染物A 的含量降至0m 以内(注：设湖水中A 的浓度是均匀的) 八、(本题满分6分)设函数()f x 在[]0,π上连续，且()0,()cos 0f x dx f x xdx ππ==⎰⎰，试证明：在(0,)π内至少存在两个不同的点12,ξξ，使12()()0.f f ξξ== 九、(本题满分7分)已知()f x 是周期为5的连续函数，它在0x =的某个邻域内满足关系式(1sin )3(1sin )8()f x f x x x α+--=+其中()x α是当0x →时比x 高阶的无穷小，且()f x 在1x =处可导，求曲线()y f x =在点(6,(6))f 处的切线方程.十、(本题满分8分)设曲线2(0,0)y ax a x =>≥与21y x =-交于点A ，过坐标原点O 和点A 的直线与曲线2y ax =围成一平面图形.问a 为何值时，该图形绕x 轴旋转一周所得的旋转体体积最大？最大体积是多少？ 十一、(本题满分8分)函数()f x 在[0,)+∞上可导，(0)1f =且满足等式01()()()0,1xf x f x f t dt x '+-=+⎰ (1)求导数()f x '；(2)证明：当0x ≥时，成立不等式()1xe f x -≤≤成立十二、(本题满分6分)设11012,,0,,2180T TA B αβγαββα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪ ⎪ ⎪===== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.其中T β是β的转置，求解方程22442B A x A x B x γ=++十三、(本题满7分)已知向量组12301,2,1110a b βββ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭与向量组1231392,0,6317ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭具有相同的秩，且3β可由123,,ααα线性表出，求,a b 的值.2000 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)【答案】16-【详解】()()()33ln 1222232322000011arctan arctan 11limlim lim lim 266ln 1261x x x x x x x x x x x x x x xx x +→→→→----+====-++:洛(2)设函数()y y x =由方程2xyx y =+所确定，则0.x dy==【答案】(ln 21)dx - 【详解】 方法1：对方程2xyx y =+两边求微分，有2ln 2().xy xdy ydx dx dy ⋅+=+由所给方程知，当0x =时1y =. 将0x =，1y =代入上式，有ln 2dx dx dy ⋅=+. 所以，0(ln 21)x dy dx ==-.方法2：两边对x 求导数，视y 为该方程确定的函数，有2ln 2()1.xy xy y y ''⋅+=+当0x =时1y =，以此代入，得ln 21y '=-，所以0(ln 21)x dy dx ==-. (3)【答案】3π【详解】由于被积函数在2x =处没有定义，则该积分为广义积分.对于广义积分，可以先按照不定积分计算，再对其求极限即可.22,22,x t x t dx tdt -=-==02202122arctan .(9)33323(7)2t t dt t t x x ππ+∞+∞+∞==⋅=⋅=++-⎰⎰(4)【答案】21y x =+【公式】y kx b =+为()y f x =的斜渐近线的计算公式：()()lim,lim [()]x x x x x x yk b f x kx x →∞→∞→+∞→+∞→-∞→-∞==-【详解】11lim lim (2)2,x x x y k e x x→+∞→+∞==-=10122lim (2)lim[(21)2]lim()u u xx u x e b y x x e x u e x u+→+∞→→+∞-=-=--= - 令 002(1)2lim()1lim()211u u u uu u e u e e u e uu ++→→-=- - -=-=: 所以，x →+∞方向有斜渐近线21y x =+. 当x →-∞时，类似地有斜渐近线21y x =+. 总之，曲线1(21)xy x e =-的斜渐近线方程为21y x =+.(5)【答案】1000120002300034⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎣⎦【详解】先求出1()E B -+然后带入数值，由于1()()B E A E A -=+-，所以11111()()()()()()()12()()22000100024001200104600230200680034E B E E A E A E A E A E A E A E A E A -----⎡⎤+=++-⎣⎦⎡⎤=++++-⎣⎦⎡⎤=+=+⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥ ==⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦－１－１－１二、选择题 (1)【答案】D【详解】排除法：如果0a <，则在(,)-∞+∞内()f x 的分母bx a e +必有零点0x ，从而()f x 在0x x =处不连续，与题设不符.不选()A ，若0b >，则无论0a =还是0a ≠均有lim (),x f x →-∞=∞与题设lim ()0x f x →-∞=矛盾，不选()B 和()C .故选()D .(2)【答案】C【定理应用】判断极值的第二充分条件：设函数()f x 在0x 出具有二阶导数且0()0f x '=，0()0f 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；【详解】令等式2()[()]f x f x x '''+=中0x =，得[]2(0)0(0)0f f '''=-=，无法利用判断极值的第二充分条件，故无法判断是否为极值或拐点.再求导数(因为下式右边存在，所以左边也存在)：[]2()(())12()()f x x f x f x f x ''''''''=-=-以0x =代入，有(0)1f '''=，所以0()(0)()(0)limlim 10x x f x f f x f x x→→''''''-'''===-. 从而知，存在0x =去心邻域，在此去心邻域内，()f x ''与x 同号，于是推知在此去心邻域内当0x <时曲线()y f x =是凸的，在此去心临域内0x >时曲线()y f x =是凹的， 点(0,(0))f 是曲线()y f x =的拐点，选(C).(3)【答案】A【分析】由选项答案可知需要利用单调性证明，关键在于寻找待证的函数. 题设中已知'()()()'()0,f x g x f x g x -< 想到设函数为相除的形式()()f xg x . 【详解】设()()()f x F xg x =，则()2'()()()'()()0,()f x g x f x g x F x g x -'=< 则()F x 在a x b <<时单调递减，所以对a x b ∀<<，()()()F a F x F b >>，即()()()()()()f a f x f bg a g x g b >> 得 ()()()(),f x g b f b g x >a x b <<，()A 为正确选项.(4)【答案】()C【分析】本题有多种解法：(1)将含有()f x 的要求极限的表达式凑成已知极限的表达式，或反之；(2)利用极限与无穷小的关系，从已知极限中解出()f x 代入要求极限式中；(3)将具体函数用佩亚诺余项泰勒公式展开化简原极限. 【详解】方法1： 凑成已知极限2336()6()6sin 6sin 6()f x x xf x x x x xf x x x x ++-++==而 23222000012(6)6sin 666cos66(1cos6)2lim lim lim lim 3633x x x x x x x x x x x x x→→→→⋅---====洛 (由于211cos 2x x -:⇒211cos(6)(6)2x x -:)所以 2330006()6sin 6sin 6()lim lim lim 36036x x x f x x x x xf x x x x→→→+++=+=+= 方法2：由极限与无穷小关系，由已知极限式解出3sin 6()x xf x a x +=，0lim 0x a →=从而 3sin 6()x xf x ax +=⇒3sin 6()ax xf x x-=33223sin 666()6sin 6ax x f x ax x x x x x x -+++-== 所以 323300006()6sin 66sin 6lim lim lim lim x x x x f x ax x x x xa x x x →→→→++--==+极限的四则运算2220012(6)66cos620lim lim 3x x x xx x→→⋅-=+=36= 方法3： 将sin6x 在0x =处按佩亚诺余项泰勒公式展开至3x 项：3333(6)sin 66()636(),3!x x x x x x x οο=-+=-+于是 3333sin 6()6()36()x xf x x xf x x x x x ο++-+=3236()()36,f x x x x ο+=-+ 从而 32330006()sin 6()()limlim 36lim 036036.x x x f x x xf x x x x xο→→→++=+-=+-=(5)【答案】B【详解】由特解12,2x xy e y xe --==，对照常系数线性齐次微分方程的特征方程、特征根与解的对应关系知道，21r =-为特征方程的二重根；由33xy e =可知11r =为特征方程的单根，因此特征方程为232(1)(1)10,r r r r r -+=+--=由常系数齐次线性微分方程与特征方程的关系，得该微分方程为0.y y y y ''''''--+=三【详解】方法1：为了求不定积分，首先需要写出()f x 的表达式.为此，令ln x t =，有tx e =ln(1)ln(1)()(ln )t tx e f t f x x e ++===()ln(1)ln(1)xx x x f x dx ee dx e de --=+=-+⎰⎰⎰ln(1)1xxxxx e e e e dx e --=-+++⎰ 分部积分1ln(1)1x xxxxe e e e dx e-+-=-+++⎰ 拆项 ln(1)(1)1ln(1)111ln(1)111ln(1)1(1)1ln(1)ln(1)xxxxx x xxx x x xx x x xx x x e e e dx ee e e dx dxe e e dx de e e e dx d e ee e x e C-----=-++-+=-++-+=-++-+=-++-++=-++-++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 方法2：作积分变量替换，命ln x t =，21ln(1)1()(ln )ln(1)t f x dx f t dt dt t d t t t +⎛⎫=⋅==-+ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰ ln(1)1[](1)t dt t t t +=--+⎰ 分部积分 ln(1)11()1t dt t t t+=-+-+⎰ 部分分式求和ln(1)11(1)1t dt d t t t t +=-+-++⎰⎰ln(1)ln ln(1)t t t C t +=-+--+ ln(1)ln(1).x x x e e x e C -=-++-++四【详解】先写出面积()S t 的(分段)表达式，当01t <<时，图形为三角形，利用三角形的面积公式：21()2S t t =；当12t <<时，图形面积可由正方形面积减去小三角形面 积，其中由于x y t +=与1y =交点的纵坐标为1t -，于是， 小三角形的边长为：1(1)2t t --=-，所以222111()1(2)1(44)21222S t t t t t t =--=--+=-+-；当2t >时，图形面积就是正方形的面积：()1S t =， 则221, 01,21()1(2), 12,21, 2.t t S t t t t ⎧≤≤⎪⎪⎪=--<≤⎨⎪<⎪⎪⎩当01x ≤≤时，3320011();2236xxxt x S t dt t dt ⎛⎫==⋅= ⎪⎝⎭⎰⎰当12x <≤时，1122010111()()()[1(2)]22xx x S t dt S t dt S t dt t dt t dt =+=+--⎰⎰⎰⎰⎰ 3321111(1)(2)66663x x x x x =+----=-+-+ 当2x >时，2022()()()11 1.xx xS t dt S t dt S t dt dt x =+=+=-⎰⎰⎰⎰因此 3320101611()126312x x x S t dt x x x x x x ⎧≤≤⎪⎪⎪=-+-+<≤⎨⎪->⎪⎪⎩⎰五【详解】方法1：按莱布尼茨高阶导数公式：S (t )x +y =t O11()()1(1)()()()().n n n k n k k n n n uv u v C u v C u v uv --'=+++++L L为了求ln(1)x +的n 阶导数，设ln(1)y x =+，11y x'=+； ()()221111y x x ''=-=-++；()()()33112211y x x ⋅'''=--⋅=++；()()(4)4412123311y x x ⋅⋅⋅=-=-++一般地，可得1()(1)(1)!(1)n n nn yx ---=+即 []1()(1)(1)!ln(1)(1)n n nn x x ---+=+ 设ln(1)u x =+，2v x =，利用上述公式对函数展开，由于对2x 求导，从三阶导数开始就为零，故展开式中只含有前三项.123()212(1)(1)!(1)(2)!(1)(1)!()2(1).(1)(1)(1)n n n n n n n n n n fx x nx n n x x x -----------=++-+++ 代入0x =，得：1()3(1)!(0)(1)(1)(3)!,3,4.2n n n n fn n n n n ---=---==-L方法2：()y f x =带佩亚诺余项的麦克劳林公式：()2(0)(0)()(0)(0)()2!!n nn f f f x f f x x x x n ο'''=+++++L求(0)(3)nf n ≥可以通过先求()y f x =的的麦克劳林展开式，则展开式中nx 项的系数与!n 的乘积就是()y f x =在点0x =处的n 阶导数值)0()(n f.由麦克劳林公式，23212ln(1)(1)(),232n n n x x x x x x n ο---+=-+++-+-L所以 452231ln(1)(1)().232n n n x x x x x x x n ο--+=-+++-+-L 对照麦克劳林公式()2(0)(0)(0)()(0)(),1!2!!n nn f f f f x f x x x x n ο'''=+++++L从而推知()1(0)(1)!2n n f n n --=- 得 1()(1)!(0),3,4.2n n n f n n --==-L六【详解】因为cos 0x ≥，且(1)n x n ππ≤<+， 所以(1)0cos cos cos .n x n x dx x dx x dx ππ+≤<⎰⎰⎰定积分的性质又因为cos x 具有周期π，所以在长度为π的积分区间上的积分值均相等：cos cos a ax dx x dx ππ+=⎰⎰，从而20(1)cos cos cos cos n n n x dx x dx x dx x dx ππππππ-=+++⎰⎰⎰⎰L202cos (cos cos )n x dx n xdx xdx ππππ==-⎰⎰⎰202(sin sin )(1(01))2n x x n n πππ=-=--= 所以(1)0cos 2(1).n xdx n π+=+⎰所以 02cos 2(1),x n xdx n ≤<+⎰即 2()2(1).n S x n ≤<+(2) 由(1)有，当(1)n x n ππ≤≤+时，2()2(1)(1)n S x n n x n ππ+<<+命n →∞取极限，222lim lim 1(1)(1)n n n n nπππ→∞→∞==++，12(1)2(1)2lim lim n n n n n πππ→∞→∞++==由夹逼定理，得()2limx S x x π→∞=.七【详解】设从2000年初(相应0t =)开始，第t 年湖泊中污染物A 的总量为m ，浓度为mV，则在时间间隔[,]t t dt +内，排入湖泊中A 的量为：00()66m mV t dt dt dt V ⋅+-=，流出湖泊的水中A 的量为33m V mdt dt V ⋅=. 因而时间从t 到t dt +相应地湖泊中污染物A 的改变量为：0()63m mdm dt =-. 由分离变量法求解：0()63dm dt m m =-两边求积分：001100()6333ln()63()()6363m m d m dm m dt t C t C m m m m -=⇔-=+⇔--=+--⎰⎰⎰ 10013ln()63363t C m m t C m m e +-+⇔-=⇔-=-103336C tm me e --⇔-=-+⋅110033333,(3)22C C t tm m m e e m C e C e ----⇔=-⋅⇔=-⋅=初始条件为0(0)5m m =，代入初始条件得092C m =-. 于是03(19)2tm m e -=+，要满足污染物A 的含量可降至0m 内，命0m m =，得6ln3t =. 即至多需经过6ln3年，湖泊中A 的含量降至0m 以内.八【证明】 方法1：令0()(),0xF x f t dt x π=≤≤⎰，有(0)0,F =由题设有()0F π=.又由题设()cos 0f x xdx π=⎰，用分部积分，有0()cos cos ()f x xdx xdF x ππ==⎰⎰()cos ()sin F x xF x xdx ππ=+⎰0()sin F x xdx π=⎰由积分中值定理知，存在(0,)ξπ∈使0()sin ()sin (0)F x xdx F πξξπ==⋅-⎰因为(0,)ξπ∈，sin 0ξ≠，所以推知存在(0,),ξπ∈使得()0F ξ=. 再在区间[0,]ξ与[,]ξπ上对()F x 用罗尔定理，推知存在1(0,)ξξ∈，2(,)ξξπ∈使12()0,()0F F ξξ''==，即 12()0,()0f f ξξ==方法2：由()0f x dx π=⎰及积分中值定理知，存在1(0,)ξπ∈，使1()0f ξ=. 若在区间(0,)π内()f x 仅有一个零点1ξ，则在区间1(0,)ξ与1(,)ξπ内()f x 异号. 不妨设在1(0,)ξ内()0f x >，在1(,)ξπ内()0f x <. 于是由()0,()cos 0f x dx f x xdx ππ==⎰⎰，有111101100()cos ()cos ()(cos cos )()(cos cos )()(cos cos )f x xdx f x dx f x x dxf x x dx f x x dxπππξπξξξξξ=-=-=-+-⎰⎰⎰⎰⎰当10x ξ<<时，1cos cos x ξ>，1()(cos cos )0f x x ξ->；当1x ξπ<<时，1cos cos x ξ<，仍有1()(cos cos )0f x x ξ->，得到：00>. 矛盾，此矛盾证明了()f x 在(0,)π仅有1个零点的假设不正确，故在(0,)π内()f x 至少有2个不同的零点.九【详解】为了求曲线()y f x =在点(6,(6))f 处的切线方程，首先需要求出()y f x =在6x =处的导数，即切线斜率. 而函数又是以周期为5的函数，且在1x =处可导，则在6x =处可导，且其导数值等于函数在1x =处的导数值.将(1sin )3(1sin )8()f x f x x x α+--=+两边令0x →取极限，由f 的连续性得(1)3(1)lim(8())0x f f x x α→-=+= ⇒ 2(1)0f -=故(1)0f =，又由原设()f x 在1x =处可导，两边同除sin x ，000(1sin )(1)(1sin )(1)8()lim3lim lim lim sin sin sin sin x x x x f x f f x f x x x xx x α→→→→+---+=+-根据导数的定义，得008()(1)3(1)limlim 8sin sin x x x x x x f f x x x xα→→''+=⋅+⋅= ⇒ 4(1)8f '= 所以(1)2f '=，又因(6)(51)(1)f f f '''=+=，所以(6)2f '=，由点斜式，切线方程为((6))(6)(6).y f f x '-=-以(6)(1)0,(6)2f f f '===代入得2(6).y x =- 即 2120.x y --=十【详解】首先联立两式，求直线与曲线的交点：221x ax -=，得：1x a=+，而0x ≥，则交点坐标为：(,))11a x y a a =++. 由点斜式，故直线OA 的方程为1y a=+由旋转体体积公式2()b aV f x dx π=⎰，要求的体积就是用大体积减去小体积：()2222224111000()11a a a a x V dx ax dx a x dx a a +++=-=-++123252152023(1)515(1)a a x a x a a a ππ+⎛=-=+⎝+为了求V 的最大值，对函数关于a 求导，225522221515(1)(1)dV a a da a a ππ''⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭53222552(1)(1)2215(1)a a a a a π⋅+-⋅+=⋅+ 322275255(1)[2(1)][2(1)]222215(1)15(1)a a a a a a a a a ππ++-+-=⋅=⋅++ 222277722251[22][2]22[4]22151515(1)(1)(1)a a a a a a a a a a πππ+---=⋅=⋅=⋅+++ 0a > 命0,dVda=得唯一驻点4a =，所以4a =也是V 的最大值点，最大体积为4325a V ==.十一【详解】(1) 为了求()f x '，将01()()()01xf x f x f t dt x '+-=+⎰两边同乘(1)x +，得(1)()(1)()()0,xx f x x f x f t dt '+++-=⎰两边对x 求导，得()(1)()()(1)()()0f x x f x f x x f x f x ''''+++++-=即 (1)()(2)()0x f x x f x '''+++=.上述方程为二阶可降阶微分方程，令()u f x '=，化为(1)(2)0x u x u '+++=，即(2)(1)du x dx u x +=-+ 两边求积分：(2)1(1)(1)1du x dx dx u x x +=-=-+++⎰⎰⎰即 1ln (ln(1))u x x C =-+++ 所以 11(ln(1))1()1x x C C x u ee e x --++-=±=±⋅⋅+ 令1C C e =±，则1xCe u x -=+，于是()1x Ce f x u x -'==+.再以0x =代入原方程001(0)(0)()(0)(0)01f f f t dt f f ''+-=+=⎰，由(0)1f =，有(0)1f '=-，于是1,()1xe Cf x x -'=-=-+. (2)方法1：用积分证.()(0)()1.1tx xe f x f f t dt dt t -'=+=-+⎰⎰而 0-000011t t xx x t t x e dt e dt e e t ->---≤≤=-=-+⎰⎰牛莱公式两边同乘以(1)-，得：101txxe e dt t ---≤-≤+⎰， 即 0()111txxe ef x dt t --≤=-≤+⎰方法2 ：用微分学方法证.因(0)1,()0f f x '=<，即()f x 单调递减，所以当0x ≥时()1f x ≤. 要证()xf x e-≥，可转化为证明()0xf x e--≥，令()()x x f x e ϕ-=-，则(0)110ϕ=-=，且()()()01xxe xf x ef x x ϕ--'''=+≥+=+ (0x ≥)所以，当0x ≥时()0x ϕ≥，即()xf x e -≥. 结合两个不等式，推知当0x ≥时，()1xef x -≤≤. 证毕.十二【详解】由题设得110121210210211102T A αβ⎡⎤⎢⎥⎛⎫⎢⎥⎡⎤ ⎪===⎢⎥⎢⎥ ⎪⎣⎦ ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎣⎦，11102221T B βα⎛⎫⎡⎤ ⎪===⎢⎥ ⎪⎣⎦ ⎪⎝⎭. 所以 ()22T T T A A αβαβααββ===，48AA =；24B =，216B =代入原方程22442B A x A x B x γ=++中，得16816Ax Ax x γ=++，即()82A E x γ-=其中E 是三阶单位矩阵，令[]123Tx x ,x ,x =，代入上式，得线性非齐次方程组1212123102201212x x x x x x x ⎧-+=⎪⎪-=⎨⎪⎪+-=⎩(1) 显然方程组得同解方程为12123201212x x x x x -=⎧⎪⎨+-=⎪⎩ (2) 令自由未知量 1x k,=解得23122x k,x k ==- 故方程组通解为1231022011122x k x k k x k ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥==+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，(k 为任意常数)十三【详解】方法1：先求()123,,,γααα将矩阵作初等行变换，得()123139139139206061201231701020000,,ααα⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=→--→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦知()1232,,.γααα= 故()()1231232,,,,γβββγααα==，[]123,,βββ作初等行变换[]1230110121031110030a b ,,a b βββ-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦因为()1232,,γβββ=，所以3a b =又3β可由123,,ααα线性表出，故()()12331232,,,,,γαααβγααα== 将[]1233,,,αααβ作初等行变换13913920610612123170110203b b b b ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥→---⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦M M M M M M()13912012600053123b b b b ⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥→⎢⎥-⎢⎥⎢⎥+-⎣⎦M MM 由()12332,,,γαααβ=，得()531203b b +-=，解得5b =，及315a b .== 方法2：由方法1中的初等变换结果可以看出12,αα线性无关，且31232ααα=+，故()1232,,γααα=，12,αα是123,,ααα的极大线性无关组. 又()()1231232,,,,γβββγααα==，123,,βββ线性相关. 从而得12301211310110100a ba b ,,,βββ===--计算三阶行列式得30a b -+=，得3a b =又3β可由123,,ααα线性表出 ，即可由12,αα线性表出，12,αα3β线性相关，有()123131313201061206120310010310003126b b b,,b b b b b ααβ==--=--=-+-行列式展开得()10631206b b ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭， 所以()531203b b +-=，得5b =及315a b .== 方法3：先利用3β可由123,,ααα线性表出，故方程组()123,,X αααβ=有解，即12313920613170x b x x ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦有解. 对其增广矩阵施行初等行变化13913920610612123170110203b b b b ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥→---⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦M M M M M M()13921012600053123b b b b ⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥→⎢⎥-⎢⎥⎢⎥+-⎣⎦M MM 由其次线性方程组有解的条件(系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩)，知()53123b b +-51033b =-= 解得5b .=又因为1α和2α线性无关，且31232ααα=+，所以向量组123,,ααα的秩为2 ，由题设条件知()1232,,γβββ=，从而123001211310110100a b a b ,,,βββ===--解得15a =。
2000-数一真题、标准答案及解析
L
xdy − ydx 4x2 + y2 ,
其中
L
是以点
(1,
0)
为中心，R
为半径的圆周
(
R
>
1)
，
取逆时针方向.
【详解】
P
=
−y 4x2 +
y2
,Q
=
4x2
x +
y2
,
( ) 则有
∂P = ∂x
y2 − 4x2 4x2 + y2
2
=
∂Q ,( x,
∂y
y) ≠
( 0, 0)
作足够小的椭圆：
C
:
⎧⎪ ⎨
六、设对于半空间 x > 0 内任意的光滑有向封闭曲面 S, 都有
∫∫ xf ( x)dydz − xyf ( x) dzdx − e2x zdxdy = 0,
S
其中函数 f ( x) 在 (0, +∞) 内具有连续的一阶导数，且 lim f ( x) = 1, 求 f ( x) . x→0+
【详解】 由题设和高斯公式得
( ) ( ) ( ) 从而
P
AB
=P
A
P
B
=
⎡
=
1 9
,
解得 P ( A) = 2 .
3
二、选择题
（1）设 f (x),g(x) 是恒大于零得可导函数，且 f ' (x) g(x)− f (x)g' (x) < 0 ，则当
-2-
a < x < b 时，有
（A） f ( x) g (b) > f (b) g ( x)
( ) ( ) 因为 A 和 B 相互独立，所以 A 与 B ， A 与 B 也相互独立。于是由 P AB = P AB ，