2020年全国硕士研究生招生考试(数学二)--答案解析
即 AP = P 0 1
6 -1
故 P-1AP = 0 1
6 -1
所以 A : 0 1
6 -1
=B
B -lE = -l 1
6 -1- l
=(l
+
3)(l -
2)
故 l1 = 2 ,l2 = -3 ,故 B 可以有两个不同的特征值,可以相似对角化,因此 A
可以相似对角化.
PM | TP |
x
y ( x)dt
3 2
,化简得
yy 2( 3 2
1) y2
0
,为可降阶微分方程代入初始解
y(0)
0
,得
0
1
所求曲线方程为 y Cx 2 ( C 为任意大于零的常数).
1 a a
22.(1)设 A= a
1
a
a a 1
1 1 0 B= 1 1 0
0 0 4
因为 B=P T AP 所以 r(B)=r( A)
20
其中,
4 sec3 d 0
4 secdtan 0
sec tan
4 0
4 sec (sec 2 1)d
0
2 4 sec3 d 4 secd
0
0
2
4 0
sec3 d
ln
sec
tan
4 0
2 4 sec3 d ln( 2 1) 0
1 2 1 ln( 2 1) 22
x2 y2 dxdy 3 2 3 ln( 2 1)
1
1
解析: dy
x3 1dx
1
dx
x2
x3 1dy 1
x3 1
1
3/2
2 1
0
y
0
0
2
0
2
11. ( 1)dx dy
解析:
dz
(
y
cos(x y))dx (x cos(x 1 [xy sin(x y)]2
y))dy
dz (0, ) ( 1)dx dy
12. 1 ga3 3
f
1 6
,1 12
1 216
.综上函数的极值为
f
1 6
,1 12
1 216
.
18 解:由任意 x 均有 2 f
x x2 f
1 x
x2 2x 1 x2
,则 2 f
1 x
1 x2
f
1 x
1 2
x2 x ,两
1
1 x2
式消去
f
1 x
,可解得
f
x
x ,从而可得 x 1 x2
1-cos x
D 选项 (
sin3 tdt) ' sin x sin3(1 cos x) ~
1 x4 .
0
2
2. C
1
解析:
f
(x)
e x1 ln(1 x) (ex 1)(x 2)
,则可疑点为
x
1,
x
1 ,
x
0
,
x
2,
lim f (x) , lim f (x) , lim f (x) , lim f (x) e1 lim f (x) ,
D
x
44
20
(1)证:令 F (x) f (x) (2 x)ex2 ,则
F (1) e<0,
F (2) 2e t2dt 0 . 1
由零点定理, (1, 2) 使 F ( ) 0
即 f ( ) (2 )e2 .
(2)令 g(x) ln x ,由柯西中值定理, (1, 2) 使
解析 a g(a y)[ y ( y)]dy 1 ga 3
0
3
13.1
解析由
y
y 2y y 0
0 =0,y0=1
得
y(x)
xe
x
所以
+ y(x)dx 1
0
14. a4 4a2
a 0 1 1 a a 0 0
a 1 1
a0 0
0
a
1
1 0 =
a
1
1 =a 0
a
a (1)41 a 1 1
f (2) f (1) f () g(2) g(1) g ()
即 f (2) e2 ln 2 1
故 f (2) ln 2e2 .
21.
设点 M
的坐标为 (x, y) ,( x 0, y 0 ),则 PM
y(x), PM TP
y(x), TP
y(x) ,由已知, y ( x)
有
1 2
f
' x
f
' x
3x2 y 24 y2
0 x0
,解得
x
y
0 0
x
或
y
1 6 1 12
.又
f '' xx
6x,
f '' xy
1,
f '' yy
48 y
,在 0, 0 处,
AC
B2
1
0
,从
而函数在此处不取极值;在
1 6
,1 12
处,
AC
B2
3
0,
A
1
0
,从而函数在此处取极
小值,且
2020 年全国硕士研究生招生考试(数学二)参考答案及解析
1. D
解析:A 选项可知 ( x (et2 1)dt) ' ex2 1 ~ x2 ; 0
x
B 选项 ( ln(1
t3 )dt) ' ln(1
3
x3 ) ~ x 2 ;
0
C 选项 ( sin x sin t2dt) ' sin x2 cos x ~ x2 ; 0
由于 r(B)=2 所以 r( A)=2
故 A =(2a+1)(1-a)2 = 0
解得 a 1 (a 1舍去) 2
(2)
f
( x1 ,
x2 ,
x3 )
( x1
x2 2
x3 2
)2
3 4
( x2
x3 )2
g( y1,
y2 ,
y3 )
( y1
y2 )2
3 4
(16 3
y32
)
x1
x2 2
x3 2
8. D
解析:由于 α1 , α2 是 A 的属于1的特征向量, α3 是 A 的属于 -1的特征向量,故 -α3 也是
A 的属于 -1的特征向量, α1+α2 是 A 的属于1的特征向量,故选 D .
9. 2
解析:
dy
1
,
d2y
dx t dx2
t2 1 d2y
t3
dx2 t1
2
10. 2 1 2
y 1 y2 ,再由旋转体的体积公式
3
3
可得所求V
2 1
2 xydy
2
2 1
2
2
y2 1 y2
dy 2
3
sin2
tdt
6
3 6
1
cos
2t
dt
2 6
19
x2 y2
解:
dxdy
D
x
4 d
0
2sec sec
r r cos
rdr
Hale Waihona Puke 4 d2sec r sec dr
0
sec
3
4 sec3 d
y
kx
lim
x
x1 x
1 x
x
1 e
x
lim 1 e x
x
e
x
ln1xx
1
1
lim
x
1 e
x
x
ln
x 1
x
1
lim 1 e x
x2
1 x
ln 1
1 x
lim 1 e x
x2
1 2
1 x2
1 2e
16.解:当 x 0 时,令 u xt ,则 g x 1 f xt dt 1 x f udu ;当 x 0 时,
1 ,故
f (0) f (1)
e
.
7. C
解析:由于 A 是不可逆的,所以 r( A) 4 ,又由于 A12 0 ,所以 r( A) 3,故 r( A) 3 ,
所以 r( A* ) 1 ,所以 A* x 0 的基础解系中有 3 个向量,又因为 A12 0 ,所以 α1 ,α3 ,α4
线性无关,所以解为 x k1α1 k2α3 k3α4 ,故选 C .
1 1 a 0 0 0 a a 1 1 0 a 1 1 0 a
1 0 a
0a a
0 1 1+a2
a0 0
=a 0 a a (1)41 a 1 1
1 0 a
0a a
= 4a2 a4 .
15.
k
解:
lim
x
y x
lim
x
x
1
x
x
x
lim
x
1
x
x
x
lim
x
1
1 1
x
x
1 e
b
lim
x
0
x0
g 0
f
0 ,再由 lim x0
f
x
x
1及函数连续得
f
0 lim x0
f
x 0 ,从而 g 0 0 .从
而当
x
0 时,
g' x
xf
x
x 0
2020考研数学二真题及答案,最新考研数学真题
2020年全国硕士研究生招生考试数学二答案一、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.(I )当x 今矿时,下列无穷小中最高阶的是(A )J ; 飞-l)d r (B )J: l n(l +护)d1(C)厂xsin t 2dt 。
()(D )i 。
1一C O S X嘉巾[答案】(D )【解析】用导数定阶法(A )选项中j 仁-中t 求导得到e ·l--l-x 2, 则(A)选项阶数为3阶,。
(B )选项中J:·1n(1+扩�t 求导得到1n (1+左)-左,则(B }选项中阶数为:阶,2(C )选项中t 虹sin 户山求导得到sin (sin 气)-cosx-x2, 则(C)选项中阶数为3阶,(D)选项中厂s x品忒dt 求导得到sin 3l , 则(D)选项中阶数为5阶,。
✓ (-c o s x)s i n x -二-x 42✓2因此选(D).I(2)函数f(x)=产lnll+xl 的第二类间断点的个数为(e -'-l)(x-2)(B )2个(A ) I 个【答案】(C)【解析】()(C)3个(D )4个Ilim f() e-'-1 In II+ x ie 一1xlx = lim =li m —=-一,,-➔Or ➔。
(c ?-l ){x -2)仁)o x (-2)2eII产叫l+xe 言l n l l +l l匝J(x )=lim= Jim =oo. x ->I .t ➔i '(e '-l )(x-2) ,,-+1"(e -l )(t -2)II产lnll+xe 百1n 11+ 21limf (x) = lim= Jim 2 =00'x ➔2., ➔ 2 (矿-l){x -2)·➔r (e -l)(x -2) I/() e x -I In l + Xlim x = lirn I I=oo' X ➔-1X ➔ -1(e x-l )(x-2)共3个,选(C).(3)f 1 a r c s m 石。
2020年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题完整版附答案分析及详解
x (0, 0)
xy (0, 0)
(x, y)→( 0,0 )
y→0 x→0
数是
A.4 B.3 C.2 D.1
答案:B
6. 设函数 f (x) 在区间 − 2,2上可导,且 f (x) f (x) 0 ,则()
A f (−2) 1 f (−1)
B f (0) e C f (1) e2 D f (2) e3
3.
1
0
arcsin
x (1−xx)源自dx=π2
A.
4
π2
B.
8
C. π
D. π
4
8
答案: A
解析: 1 arcsin xdx = arcsin2
0 x(1− x)
x
1 0
2 =
4
.
4. f ( x) = x2 ln (1− x), n 3 时, f (n) (0) =
A. − n! n−2
答案: A
+
y(x)dx =
0
解析:由
y + 2y + y = 0
y
(0)
=0,y
(
0)
y))dy
dz
(0, )
=
(
−1)dx − dy
12.斜边长为 2a 等腰直角三角形平板铅直地沉没在水中,且斜边与水面相齐,设重力加速度 为 g,水密度为 ,则该平板一侧所受的水压力为
答案: 1 ega3 3
解析: a g(a − y)[ y − (− y)]dy = 1 ga3
0
3
13.设 y = y ( x) 满足 y + 2y + y = 0 ,且 y (0) =0,y(0) =1,则
2023年考研《数学二》真题及详解【完整版】
2023年全国硕士研究生招生考试考研《数学二》真题及详解【完整版】一、选择题:1〜10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中, 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。
只有一个选项是最符1.曲线y = xln (e^-LA 的渐近线方程为()。
A. y=x+eB. y=x+l/eC. y=xD. y=x —1/e【试题答案】B【试题解析】由已知y = xln (e^ —\ JC 1xlnyk = lim — = lim ----X —00JQXTOO,则可得:limln e +X —00 I1=1b = lim (y-Ax) = lim XT8 ' / XToox-1扁仁上、—X=limxL|' 1、e +--------1_ l X-lyX —>00、x — l)1lim xln XToo1+limXToo所以斜渐近线方程为y=x+l/e 。
2.__,x<0函数 x/l +、2[(x + l)cosx,x > 0的原函数为(A.尸("In +— jv ) jv < 0(x + l)cos x - sin x, x > 0B.尸("In ^/1 + %2 —1, x V 0(x + l)cos x - sin x, x > 0C.In ^/1 + x 2 + x) x V 0(x + l)sin x + cos >In^|/1+%2+x1,jv V0D.F(x)=<(x+l)sin x+cos>0【试题答案】D【试题解析】当xWO时,可得:当x〉0时,可得:j f(x)ch=j(x+l)cos xdx=j(x+l)dsinx=(x+l)sin x-j sin xdx=(x+l)sin x+cos x+C2在x=O处,有:lim In@+J1+工2>G=G,lim(x+l)sin%+cos%+C2=1+C2由于原函数在(一8,+8)内连续,所以Ci=l+C2,令C2=C,则C1=1+C,故In1+%2+x1+C,x V0j/(x)dx=<(x+l)sin x+cos x+C,x>0In+x2+1,x<0令C=0,则f(x)的一个原函数为F(x)=<(x+l)sin x+cos>03.设数列{Xn},{yn}满足xi=yi=l/2,x n+i=sinx n,yn+i=y「,当n—8时()。
2020年考研数学二真题及解析
2020全国硕士研究生入学统一考试数学二试题详解一、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)当0x +→时,下列无穷小量中最高阶是( ) (A )()21xt e dt -⎰(B)(0ln 1xdt +⎰(C )sin 20sin xt dt ⎰(D)1cos 0-⎰【答案】(D )【解析】由于选项都是变限积分,所以导数的无穷小量的阶数比较与函数的比较是相同的。
(A )()()222011x t x e dt e x '-=-~⎰(B )(()(22ln 1ln 1x t dt x x'+=⎰(C )()()sin 2220sin sin sin xt dt x x '=⎰(D )()1cos 22301sin sin(1cos )2xt dt x x x-'=-⎰经比较,选(D )(2)函数11ln 1()(1)(2)x x e xf x e x -+=--的第二类间断点的个数为 ( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 【答案】(C )【解析】由题设,函数的可能间断点有1,0,1,2x =-,由此11121111ln 1lim ()lim lim ln 1(1)(2)3(1)x x x x x e x ef x x e x e ---→-→-→-+==-+=-∞---; 111000ln 1ln(1)1lim ()lim lim (1)(2)22x x x x x e x e x f x e x x e--→→→++==-=---;1111111111111ln 1ln 2lim ()lim lim 0;(1)(2)1ln 1ln 2lim lim ;(1)(2)1x x x x x x x x x x x exf x e e x e e x e e x e ---++--→→→--→→+===---+==-∞---;112222ln 1ln 31lim ()limlim (1)(2)(1)2x x x x x e x e f x e x e x -→→→+===∞----故函数的第二类间断点(无穷间断点)有3个,故选项(C )正确。
2020全国硕士研究生入学统一考试数学(二)真题及答案解析
kx
x1x
lim
x
1
x
x
1 e
x
lim
x
x
1
1 1
x
x
1
e
令t
1 lim
x t0
1
e 1t t
1
et 1 t t
1 e2
1ln(1t )
et lim
t 0
t
e
1 lim
e t0
1ln(1t )1
et
1
t
1 lim
1ln(1t )1 t
1 lim ln(1 t) t
.
答案: 1 ga3 3
【解析】 F
a
2 g(a y) ydy 2 g
a (ay y2 )dy 2 g(1 a3 1 a3) 1 ga3
0
0
23 3
13.设 y yx满足 y 2y y 0,
且
y0
0
,
y0
1
,则
0
yx
dx
.
答案:1
【解析】 y 2y y 0, 所以特解方程: 2 +2+1=0,(+1)2 =0 1=2 =-1; y通 =(C1 C2x)ex ; y通' ex (C2 C1 C2x) ;又 y(0) 0,y' (0) 1 ;
三、解答题:15~23 小题,共 94 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.请将答案写在答. 题.纸.指定位置上.
15.(本题满分 10 分).
求曲线
y
x1 x
1 xx
x
0 的斜渐近线。
x1 x
【解析】:斜率 k
lim x
2023年考研数学真题卷及答案(数学二)
, y 3.已知 x n n 2023年全国硕士研究生招生考试(数学二)试题及答案解析一、选择题1.曲线1ln e 1y x x的斜渐近线方程为A. e.1B..eC..1D..ey x y x y x y xx 0,2.函数f (x ) (x 1)cos x ,x 0的一个原函数为 x ),x 0,A.F (x )(x 1)cos x sin x ,x 0. x ) 1,x 0,B.F (x )(x 1)cos x sin x ,x 0. x ),x 0,C.F (x )(x 1)sin x cos x ,x 0. x ) 1,x 0,D.F (x )(x 1)sin x cos x ,x 0.A.x n 是y n 的高阶无穷小.B.y n 是x n 的高阶无穷小.C.x n 与y n 是等价无穷小.D.x n 与y n 是同阶但不等价的无穷小.2,x n 1 sin x n ,y n 1 y n 2(n 1,2, ), 则当n 满足:x 1 y 11 时,C.B *A *B *A *BO A D.*8.设A,B 为n 阶可逆矩阵,E 为n 阶单位矩阵,M *为矩阵M 的伴随矩阵,则A E OB A. A B * B *A *O B A * B.5.设函数y f (x )由 上有界,则B.a 0,b 0.D.a 0,b 0.4.若微分方程y ay by 0的解在 ,A.a 0,b 0.C.a 0,b 0.2,sin x t t y t t确定,则A.f (x )连续,f (0)不存在.B.f (0)存在,f (x )在x 0处不连续.C.f (x )连续,f (0)不存在.D.f (0)存在,f (x )在x 0处不连续.2x (ln1x )1d x 在 0处取得最小值,则 0 B. ln(ln 2)C.ln 12D.ln 26.若函数f ( )A.ln(l 1n 2)7.设函数f (x ) (x 2+a )e x ,若f (x )没有极值点,但曲线y f (x )有拐点,则a 的取值范围B.[1, )C.[1,2)D.[2, )A.[0,1)A B *A *B *O B A * B *A * A *B *BO A 9.二次型f (x 1,x 2,x 3) (x 1 x 2)2+(x 1 x 3)24(x 2 x 3)2的规范形为A.y 12y 22B.y 12y 22C.y 12y 224y 32D.y 12y 22y 322311 12 2 1 5 09 1 10.已知向量 1 , 2 , 1 , 2 .若 既可由 1, 2线性表示,也可由1, 2线性表示,则3 4 3 A.k,k R50 3 B.k1 ,k R1 2 1 C.k,k R1 D.k 58,k R二、填空题11.当x 0时,函数f (x ) ax bx 2 ln(1 x )与g (x ) e x 2cos x 是等价无穷小,则ab______.12.曲线yt 的弧长为_______.2(1,1)=______.2z13.设函数z z (x ,y )由e zxz 2x y 确定,则 x14.曲线3x 3 y 5 2y 3在x 1对应点处的法线斜率为______.15.设连续函数f (x )满足:f (x 2) f (x ) x ,13f (x )d x ______.2f (x )d x 0,则131221111a x a2x x 0a 21ax x ax 3a a a2 bax 1 bx 22 ax 1 x3 1,0,16.已知线性方程组 有解,其中a ,b 为常数,若1 4,则10,三、解答题17.设曲线L :y y (x )(x e )经过点(e 2,0),L 上任一点P (x ,y )到y 轴的距离等于该点处的切线在y 轴上的截距.(1)求y (x );(2)在L 上求一点,使该点处的切线与两坐标轴所围三角形的面积最小,并求此最小面积.22x 的极值.18.求函数f (x ,y ) x ecos y19.已知平面区域D {(x ,y )|0 y x 1}.(1)求D 的面积;(2)求D 绕x 轴旋转所成旋转体的体积.y 20.(12分)设平面有界区域D 位于第一象限,由曲线x 2 y 2 xy 1,x 2 y 2 xy 2与直线1y2d x d y .,y 0围成,计算3x 221.(12分)设函数f (x )在[ a ,a ]上具有2阶连续导数,证明:1a(1)若f (0) 0,则存在 a ,a ,使得f ''( )2[f (a ) f ( a )];(2)若f (x )在( a ,a )内取得极值,则存在 a ,a 使得1.2f ''a2 f (a ) f ( a )12122323.x x 3x 1x x 3x x x2x xx22.设矩阵 满足对任意x 1,x 2,x 3均有A (1)求 ;(2)求可逆矩阵P 与对角矩阵 ,使得P 1AP Λ.2023年全国硕士研究生入学统一考试数学二答案一、选择题1.B2.D3.B4.C5.C6.A7.C8.D9.B10.D二、填空题12、11、-23+43π13、-324、-119115、1216、8x ( ln x c )又x 1,y 2则c 2因此y (x ) x ( ln x 2)(2)f (x ) y (x ) x ( ln x 2) 0则x 0或x e 2.又x 0故f (x )的驻点为x e 21f (x ) ln x 2 x x 2 2 1 1 0f e 21.y则x x y y yx11ex d x y (x ) e x xd x c 1x xd x c【解析】由题意得y y (x x ) y 为切线方程,切线在y 轴上得截距为 x y y17e 21e 44为最大值, 5故f e 2x ( ln x 2)d x18【解析】f x e cos y x 0 f y 1 k e cos y ( sin y ) 0,得驻点( e,2n ), e ,(2n 1)π;1f x x f xy e cos y ( sin y )f y y x e cos y sin 2y k e cos y ( cos y )2e 2对于( e,2n π),A 1,B 0,C e 2,AC B 20,A 0.有极小值f ( e,2n π)1对于e ,(2n 1)π ,A 1,B 0,C e 12,AC B 2,无极值.π2π141(1)tan tx tan t sec t 24se tan sec 2t d t c tππ4t d t2csc t d t ln121π (2)11 1 πd x x 2 x 211 π d x x 2 1 1x 2π4)d x π(1 解析19【解析】D3x 21y2d x dy π012cos 23d r d r r 2 2r 224π201 x 22f【解析】(1)f (x ) f (0) f (0)x1 2则f (a ) f (0)a 2f 1 12f a 2,f ( a ) f (0)( a ) a 2,其中 1 a ,0 ,212 0,a .12 1 2 f ( a ) f (a )ff a 212 1 2 f f 2f (a )a f ( a ) f , 1, 2 a ,a ,由介值定理可知平均值 即证(2)x 0 0设f (x )在x =x 0处取得极值即x 0 ( a a ),f22x 0( )f f (x ) f x 0 fx x 0 x x 0代入x a ,x a21f f ( a ) f x 0 a x 02(1), 1 a ,x 02n 1f f (a ) f x 0a x 02(2), 2 x 0,a(2)-(1)得22 1f f f (a ) f ( a )a x 02a x 02222 1f f |f (a ) f ( a )|a x 02a x 02222( )f ( )f a x 0 a x 0 f ( ) 2 a x 0a x 02 22f ( ) 2a 2 2x 02f ( ) a 2 x 02f ( ) 1 2 f 2a 2,其中f ( ) maxf, a ,a f ( )21a 2|f (a ) f ( a )|.A 中 1对应的线性无关特征向量 1 (4,3,1)T (2)|A E | (2 )( 2)( 1) 0A 中 1 2, 2 1, 3 12123311111011x x x xx x2解(1)由题可知,A 11.11 1112 0A 2.1T2,0,1A 中 2对应的线性无关特征向量 2A 中 3对应的线性无关特征向量 3 (0, 1,1) p 1, 2, 3 2P 1AP 1222。
2023年考研数学二真题及其答案解析
2023年全国硕士研究生招生考试数学二 试题及其答案解析一、选择题:1~10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上.1. 1ln(e )1y x x =+- 的斜渐近线为( ) A.e y x =+ B.1e y x =+ C.y x = D.1ey x =- 【答案】B.【解析】由已知1ln e 1y x x ⎛⎫=+⎪-⎝⎭,则 1limlim ln e ln e 11x x y x x →∞→∞⎛⎫=+== ⎪-⎝⎭, 11lim lim ln e lim ln e 111x x x y x x x x x x →∞→∞→∞⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+-=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥--⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦1lim ln e ln e 1x x x →∞⎡⎤⎛⎫=+- ⎪⎢⎥-⎝⎭⎣⎦ 1lim ln 1e(1)x x x →∞⎡⎤=+⎢⎥-⎣⎦ 1lime(1)ex x x →∞==-,所以斜渐近线为1ey x =+.故选B. 2.函数0()(1)cos ,0x f x x x x ≤=+>⎩的一个原函数为( ).A.)ln ,0()(1)cos sin ,0x x F x x x x x ⎧≤⎪=⎨⎪+->⎩B.)ln 1,0()(1)cos sin ,0x x F x x x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪+->⎩C.)ln ,0()(1)sin cos ,0x x F x x x x x ⎧≤⎪=⎨⎪++>⎩D.)ln 1,0()(1)sin cos ,0x x F x x x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪++>⎩【答案】D.【解析】由已知0lim ()lim ()(0)1x x f x f x f +-→→===,即()f x 连续. 所以()F x 在0x =处连续且可导,排除A ,C.又0x >时,[(1)cos sin ]cos (1)sin cos (1)sin x x x x x x x x x '+-=-+-=-+, 排除B.故选D.3.设数列{},{}n n x y 满足111111,sin ,22n n n n x y x x y y ++====,当n →∞时( ). A.n x 是n y 的高阶无穷小 B.n y 是n x 的高阶无穷小 C.n x 是n y 的等价无穷小D.n x 是n y 的同阶但非等价无穷小【答案】B. 【解析】在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭中,2sin x x π>,从而12sin n n n x x x π+=>.又112n n y y +=,从而 1111122444n nn n nn n ny y y y x x x x ππππ++⎛⎫⎛⎫<=<<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以11lim0n n n y x +→∞+=.故选B. 4. 若0y ay by '''++=的通解在(,)-∞+∞上有界,这( ).A.0,0a b <>B.0,0a b >>C.0,0a b =<D.0,0a b =>【答案】D【解析】微分方程0y ay by '''++=的特征方程为20r ar b ++=.①若240a b -<,则通解为212()e()a x y x C x C -=+;②若240a b ->,则通解为2212()eeaax x y x C C ⎛⎛ -- ⎝⎭⎝⎭=+;③若240a b -=,则通解为212()()e ax y x C C x -=+.由于()y x 在(,)-∞+∞上有界,若02a ->,则①②③中x →+∞时通解无界,若02a-<,则①②③中x →-∞时通解无界,故0a =.0a =时,若0b > ,则1,2r =,通解为12()()y x C C =+,在(,)-∞+∞上有界.0a =时,若0b <,则1,2r =12()e y x C C =+,在(,)-∞+∞上无界.综上可得0a =,0b >.故选D.5. 设函数()y f x =由参数方程2||||sin x t t y t t=+⎧⎨=⎩确定,则( ).A.()f x 连续,(0)f '不存在B.(0)f '存在,()f x '在0x =处不连续C.()f x '连续,(0)f ''不存在D.(0)f ''存在,()f x ''在0x =处不连续【答案】C【解析】0lim lim ||sin 0(0)x t y t t y →→===,故()f x 在0x =连续.0()(0)||sin (0)limlim 02||x t f x f t tf xt t →→-'===+. sin cos ,03()()00()sin cos 0t t tt y t f x t x t t t t t +⎧>⎪⎪''===⎨'⎪--<⎪⎩0t =时,0x =;0t >时,0x >;0t <时,0x <,故()f x '在0x =连续.00sin cos 0()(0)23(0)lim lim 39x t t t tf x f f x t +++→→+-''-''===, 00()(0)sin cos 0(0)lim lim 2x t f x f t t t f x t---→→''----''===-, 故(0)f ''不存在.故选C. 6. 若函数121()(ln )αα+∞+=⎰f dx x x 在0=αα处取得最小值,则0=α( ) A.1ln(ln 2)-B.ln(ln 2)-C.1ln 2- D.ln 2【答案】A.【解析】已知112221d(ln )111()d (ln )(ln )(ln )(ln 2)a a a ax f a x x x x x aa +∞+∞+∞-++===-=⎰⎰,则2111ln ln 2111()ln ln 2(ln 2)(ln 2)(ln 2)a a a f a a a a a ⎛⎫'=--=-+ ⎪⎝⎭, 令()0f a '=,解得01.ln ln 2a =-故选A.7.设函数2()()e xf x x a =+.若()f x 没有极值点,但曲线()y f x =有拐点,则a 的取值范围是( ). A.[0,1) B.[1,)+∞ C.[1,2) D. [2,)+∞【答案】C.【解析】由于()f x 没有极值点,但曲线()y f x =有拐点,则2()(2)e xf x x x a '=++有两个相等的实根或者没有实根,2()(42)e xf x x x a ''=+++有两个不相等的实根.于是知440,164(2)0,a a -≤⎧⎨-+>⎩解得12a ≤<.故选C. 8. ,A B 为可逆矩阵,E 为单位阵,*M 为M 的伴随矩阵,则*⎛⎫= ⎪⎝⎭A E O BA.****||||⎛⎫- ⎪⎝⎭A B B A O B AB.****||||⎛⎫- ⎪⎝⎭B A A B O A BC.****||||⎛⎫- ⎪⎝⎭B A B A OA BD.****|||⎛⎫- ⎪⎝⎭A B A B OB |A 【答案】B 【解析】由于*||||||||⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭A E A E A E E O AB O O B O B O B O E O A B , 故*1||||||||-⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭A E A E A B O O B O B OA B1111||||||||----⎛⎫-⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭A B O A A B O A B O B 1111||||||||||||----⎛⎫-= ⎪⎝⎭A A B A A B B O B A B ****||||⎛⎫-= ⎪⎝⎭A B A B OB A . 故选B.9. 222123121323(,,)()()4()f x x x x x x x x x =+++--的规范形为 A.2212y y +B.2212y y -C.2221234y y y +-D.222123y y y +-【答案】B【解析】222123121323(,,)()()4()f x x x x x x x x x =+++--222123121323233228x x x x x x x x x =--+++,二次型的矩阵为211134143⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭A ,211210||134(7)131143141λλλλλλλ---=--=+-----A E210(7)210(7)(3)0141λλλλλλ-=+-=-+-=-, 1233,7,0λλλ==-=,故规范形为2212y y -,故选B.10.已知向量组121212212,1,5,03191⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪==== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ααββ ,若γ 既可由12,αα 线性表示,又可由12,ββ线性表示,则=γ( )A.33,4k k R ⎛⎫⎪∈ ⎪ ⎪⎝⎭B.35,10k k R ⎛⎫ ⎪∈ ⎪ ⎪⎝⎭C.11,2k k R -⎛⎫ ⎪∈ ⎪ ⎪⎝⎭D.15,8k k R ⎛⎫ ⎪∈ ⎪ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】设11223142k k k k =+=+γααββ,则11223142k k k k +--=0ααββ,对关于1234,,,k k k k 的方程组的系数矩阵作初等变换化为最简形,121212211003(,,,)2150010131910011--⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=--=-→- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭A ααββ,解得T T T T1234(,,,)(3,1,1,1)(3,1,1,0)(33,1,1,)k k k k C C C C C =--+-=--+-,故=γ11221211(33)(1)5(1)5,8(1)8C k k C C C k k R C -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪+=-+-=-=∈ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭αααα.故选D.二、填空题:11~16小题,每小题5分,共30分.请将答案写在答题纸指定位置上. 11.当0x →时,2()ln(1)f x ax bx x =+++与2()e cos x g x x =-是等价无穷小,则ab =________.【答案】2-【解析】由题意可知,2200()ln(1)1lim lim ()e cos x x x f x ax bx x g x x →→+++==-222022221()2lim 11+()[1()]2x ax bx x x o x x o x x o x →++-+=+--+ 220221(1)()()2lim 3()2x a x b x o x x o x →++-+=+,于是1310,22a b +=-=,即1,2a b =-=,从而2ab =-.12.曲线y =⎰的孤长为_________.【答案】43π【解析】曲线y =⎰的孤长为x x ==2=2sin 233022cos d2sin 8cos d x tt t t t ππ==⎰⎰31cos 282tdt π+=⎰ 3014sin 22t t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭43π=13. 设函数(,)z z x y =由方程e 2zxz x y +=-确定,则22(1,1)xz∂=∂_________.【答案】32-【解析】将点(1,1)带入原方程,得0z =.方程e 2zxz x y +=-两边对x 求偏导,得e2zz zz x x x∂∂++=∂∂, 两边再对x 求偏导,得22222e e 20zz z z z z x x x x x ∂∂∂∂⎛⎫+++= ⎪∂∂∂∂⎝⎭,将1,1,0x y z ===代入以上两式,得(1,1)1z x ∂=∂,22(1,1)32x z ∂=-∂.14. 曲线35332x y y =+在1x =对应点处的法线斜率为_________. 【答案】119-【解析】当1x =时,1y =.方程35332x y y =+两边对x 求导,得2429(56)x y y y '=+,将1x =,1y =代入,得9(1)11y '=.于是曲线35332x y y =+在1x =对应点处的法线斜率为119-. 15. 设连续函数()f x 满足(2)()f x f x x +-=,2()d 0f x x =⎰,则31()d f x x =⎰_________.【答案】12【解析】3323121111()d ()d ()d ()d ()d ()d f x x f x x f x x f x x f x x f x x =-=--⎰⎰⎰⎰⎰⎰312()d ()d f x x f x x=-⎰⎰111201(2)d ()d d 2x tf t t f x x x x -=+-==⎰⎰⎰. 16. 13123123121,0,20,2ax x x ax x x x ax ax bx +=⎧⎪++=⎪⎨++=⎪⎪+=⎩ 有解,其中,a b 为常数,若0111412a a a = ,则11120a a a b =________. 【答案】8【解析】方程组有解,则0111101110||12211012001202a a a a a a a ab aa b ==-+=A ,故111280a a ab =.三、解答题:17~22小题,共70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)设曲线):(e ()L y y x x =>经过点2(e ,0),L 上任一点(,)P x y 到y 轴的距离等于该点处的切线在y 轴上的截距,(Ⅰ)求()y x ;(Ⅱ)在L 上求一点,使该点的切线与两坐标轴所围三角形面积最小,并求此最小面积. 【解】(Ⅰ)曲线L 在点(,)P x y 处的切线方程为()()Y y y x X x '-=-,令0X =,则切线在y 轴上的截距为()Y y xy x '=-,则()x y xy x '=-,即11y y x'-=-,解得()(ln )y x x C x =-,其中C 为任意常数.又2(e )0y =,则2C =,故()(2ln )y x x x =-.(Ⅱ)设曲线L 在点(,(2ln ))x x x -处的切线与两坐标轴所围三角形面积最小,此时切线方程为(2ln )(1ln )()Y x x x X x --=--.令0Y =,则ln 1xX x =-;令0X =,则Y x =.故切线与两坐标轴所围三角形面积为211()22ln 12(ln 1)x x S x XY x x x ==⋅⋅=--,则2(2ln 3)()2(ln 1)x x S x x -'=-.令()0S x '=,得驻点32e x =. 当32e e x <<时,()0S x '<;当32e x >时,()0S x '>,故()S x 在32e x =处取得极小值,同时也取最小值,且最小值为332(e )e S =.18.(本题满分12分)求函数2cos (,)e2yx f x y x =+的极值. 【解】由已知条件,有cos (,)e y x f x y x '=+,cos (,)e (sin )y y f x y x y '=-.令(,)0,(,)0x y f x y f x y ''==,解得驻点为1,e k π⎛⎫- ⎪⎝⎭,其中k 为奇数;(e,)k π-,其中k 为偶数.(,)1xxf x y ''=,cos (,)e (sin )y xy f x y y ''=-,cos 2cos (,)e sin e cos y y yy f x y x y x y ''=-. 在点1,e k π⎛⎫- ⎪⎝⎭处,其中k 为奇数,1,1e xx A f k π⎛⎫''=-= ⎪⎝⎭,1,0e xy B f k π⎛⎫''=-= ⎪⎝⎭,21,e e yy C f k π-⎛⎫''=-= ⎪⎝⎭,由于20AC B -<,故1,e k π⎛⎫- ⎪⎝⎭不是极值点,其中k 为奇数.在点(e,)k π-处,其中k 为偶数,(e,)1xxA f k π''=-=,(e,)0xyB f k π''=-=,2(e,)e yyC f k π-''=-=, 由于20AC B ->,且0A >,故(e,)k π-为极小值点,其中k 为偶数,且极小值为2e (e,)2f k π-=-.19.(本题满分12分)已知平面区域(,)|01D x y y x ⎧⎫=≤≤≥⎨⎬⎩⎭, (1)求平面区域D 的面积S .(2)求平面区域D 绕x 一周所形成的旋转体的体积. 【解】(1)222144sec 1d d tan sec sin t S x t t t t t ππππ+∞===⎰⎰⎰222244sin 1d dcos sin 1cos t t t t tππππ==--⎰⎰241cos 11ln2cos 12t t ππ-==+. (2) 222211111d d 1(1)14V x x x x x x ππππ+∞+∞⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎰⎰.20.(本题满分12分)设平面区域D 位于第一象限,由曲线221x y xy +-=,222x y xy +-=与直线,0y y ==围成,计算221d d 3Dx y x y+⎰⎰. 【解】221d d 3Dx y x y +⎰⎰30d d πθρ=⎰32201d sin 3cos πθρθθ=+⎰322011ln 2d 2sin 3cos πθθθ=+⎰32011ln 2d tan 2tan 3πθθ=+⎰==.21.(本题满分12分)设函数()f x 在[,]a a -上有二阶连续导数.(1)证明:若(0)0f =,存在(,)a a ξ∈-,使得21()[()()]f f a f a aξ''=+-; (2)若()f x 在(,)a a -上存在极值,证明:存在(,)a a η∈-,使得21|()||()()|2f f a f a a η''≥--. 【证明】(1)将()f x 在00x =处展开为22()()()(0)(0)(0)2!2!f x f x f x f f x f x δδ''''''=++=+,其中δ介于0与x 之间.分别令x a =-和x a =,则21()()(0)()2!f a f a f a ξ'''-=-+,10a ξ-<<,22()()(0)()2!f a f a f a ξ'''=+,20a ξ<<,两式相加可得212()()()()2f f f a f a a ξξ''''+-+=,又函数()f x 在[,]a a -上有二阶连续导数,由介值定理知存在ξ∈12[,](,)a a ξξ⊂-,使得12()()()2f f f ξξξ''''+=,即21()[()()]f f a f a aξ=-+.(2)设()f x 在0x 处取得极值,则0()0f x '=. 将()f x 在0x 处展开为22000000()()()()()()()()()2!2!f x x f x x f x f x f x x x f x δδ''''--'=+-+=+,其中δ介于0x 与x 之间.分别令x a =-和x a =,则2100()()()()2!f a x f a f x η''+-=+,10a x η-<<,2200()()()()2!f a x f a f x η''-=+,02x a η<<,两式相减可得222010()()()()()()22f a x f a x f a f a ηη''''-+--=-,所以222010()()()()|()()|22f a x f a x f a f a ηη''''-+--=-221020|()|()|()|()22f a x f a x ηη''''+-≤+220012|()|[()()](|()|max(|()|,|()|))2f a x a x f f f ηηηη''''''''≤++-= 2200|()|[()()]2|()|2f a x a x a f ηη''''≤++-=,即21|()||()()|2f f a f a aη''≥--.22.(本题满分12分)设矩阵A 满足对任意的123,,x x x 均有112321233232x x x x x x x x x x x ++⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭A .(1)求A(2)求可逆矩阵P 与对角阵Λ,使得1-=P AP Λ.【解】(1)由112321233232x x x x x x x x x x x ++⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭A ,得112233*********x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎪=- ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭A , 即方程组123111211011x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪ ⎪--=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-⎝⎭⎝⎭⎣⎦0A 对任意的123,,x x x 均成立,故111211011⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭A .(2)111101||211(2)211011λλλλλλλλ---=--=+-----A E ,(2)(2)(1)0λλλ=-+-+=,特征值为1232,2,1λλλ=-==-.3111002211011011000⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪+=→ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭A E ,1011⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭α;1111042231013013000--⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-=-→- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭A E ,2431⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭α;211201************⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪+=→- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭A E ,3102-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭α,令123041(,,)130112-⎛⎫ ⎪==- ⎪ ⎪⎝⎭P ααα ,则1200020001--⎛⎫⎪== ⎪ ⎪-⎝⎭P AP Λ.。
2020年全国硕士研究生入学统一考试数学二答案及解析
2020年全国硕士研究生招生考试 数学(二)试题参考答案及解析一、选择题1-8题,每小题4分,共32分。
下列每题给出的4个选项中,只有一个选项是符合题目要求的,请将选项前的字母填在答题纸指定位置上。
1. 当0x +®时,下列无穷小量中最高阶的是 ( ). (A )2(1)-⎰xt e dt (B)0ln(1+⎰x dt (C )sin 20sin ⎰xt dt (D)1cos 0-⎰【答案】(D )【解析】22320(e 1)11lim lim ,33++→→--==⎰xt x x x dte x x可知2301(e 1),0;3+-→⎰:x t dt x x5022ln(12limlim ,52++→→==⎰xx x dtxx可知5202ln(1,0;5+→⎰:xdt x xsin 22032000sin sin(sin x)cosx cos 1limlim lim ,333+++→→→⋅===⎰xx x x t dtx x x可知sin 2301sin ,0;3x t dt x x +→⎰:1cos 0500limlim lim x x x x +++-→→→===⎰可知1cos 50,0,-+→⎰:xx x对比可知1cos 0-⎰的阶数最高,故选(D ).2....第二类间断点的个数为( ) (A )1 (B )2 (C )3 (D )4 【答案】(C )【解析】()f x 可能的间断点有1,0,1,2x x x x =-===,由于1lim ln |1|x x ?+=-?,111lim0(1)(2)x x x ee x -?¹--,可知-1lim ()x f x ®=?,则1x =-为()f x 的第二类(无穷)间断点;111lim ()lim(2)2x x x e x f x x x e-==--,又由于()f x 在0x =处无定义,可知0x =为()f x 的第一类(可去)间断点;1111ln(1)lim ,lim 0(1)(2)x x x x x e e x ++-+=+ス--,则1lim ()x f x +®=?,则1x =为()f x 的第二类(无穷)间断点;11221ln(1)lim,lim021x x xx e x x e -+=ス--,则2lim ()x f x ®=?,则2x =为()f x 的第二类(无穷)间断点.综上所述,()f x 的第二类间断点有3个,故选(C ).3.1=ò( ).(A )24p (B )28p (C )4p (D )8p【答案】(A )【解析】11002=2112002(arcsin (arcsin 4p ===ò,故选(A ).4.设2()()ln(1),...,(0)n f x x x f =-=( ).(A )!2n n --(B )!2n n -(C )(2)!n n --(D )(2)!n n -【答案】(A ).【解析】由ln(1)x -的麦克劳林公式可知242232()()()22n n n n x x x x f x x x o x x o x n n ++骣骣鼢珑鼢=----+=-++++珑鼢鼢珑桫桫L Ln x 的系数为12n --,则()!(0)2n n f n =--,故选(A ).5.关于函数...给出以下结论①(0,0)1fx ¶=¶①2(0,0)1f x y ¶=抖①(,)(0,0)lim (,)0x y f x y ®=①00limlim (,)0y x f x y =正确的个数是( )(A )4 (B )3 (C )2 (D )1 【答案】(B )【解析】(,0)f x x =可知(0,0)1fx ¶=¶,故①正确.不论0,0xy x?还是0y =时,都有(,)(0,0)lim (,)0x y f x y ®=,故①正确.lim (,)0x f x y ®=,进而00limlim (,)0yxf x y =,可知①正确,当0y =时,00(,0)(,0)(,0)lim lim 1x x x f x x f x x x xf x x x D 瓺?+D -+D -¢===D D当0,0y x 构时,00(,)(,)()(,)lim lim x x x f x x y f x y x x y xyf x y yx x D 瓺?+D -+D -¢===D D当0,0y x?时,00(,)(0,)(0,)lim limx x x f x y f y x y yf y x x D 瓺?D -D ?¢==D D 不存在,则(0,)(0,0)(0,0)limx x xy y f y f f y®ⅱ-ⅱ=不存在,故①错误,故正确的有3个,选(B )6.设函数()f x 在区间[2,2]-上可导,。
2020考研数学二解析
D
x
∫ (20)设函数 f (x) = x et2 dx 1 (I)证:存在 ξ ∈ (1,2) ,f (ξ ) = (2 − ξ )eξ2 ; (II)证:存在η ∈ (1,2) ,f (2) = ln 2 ⋅ηeη2 .
2020 数学(二)真题 第 8 页 共 11 页
(21)设函数 f (x) 可导,且 f ′(x) > 0 ,曲线 y = f (x)(x 0) 经过坐标原点 O ,其 上任意一点 M 处的切线与 x 轴交于 T ,又 MP⊥x 轴于点 P ,已知由曲线 y = f (x) 直线 MP 以及 x 轴所围图形的面积与 ∆MTP 的面积之比恒为 3:2 , 求满足上述条件的曲线的方程.
∫ ∫ 【解析】A.
x (et2
0
−1) dt
x t 2 dt = x3 ;
0
3∫ B.xln( Nhomakorabea +
0
t3
)
dt
t
3 2
dt
= 2 x 52 ; 5
∫ ∫ C.
sin x sin t 2
0
dt
x t 2 dt = 1 x3 ;
0
3
D.
1−cos x
∫0
∫ sin3 t dt
1 x2 3
2 t2
+
y22
+
4 y32
+ 2 y1 y2
.
x3 y3
(I)求 a 的值;
(II)求可逆矩阵 P .
2020 数学(二)真题 第 10 页 共 11 页
(23)设 A 为二阶矩阵,P = (α ,Aα) ,其中 α 是非零向量且不是 A 的特征向量: (I)证明 P 为可逆矩阵; (II)若 A2α + Aα − 6α = 0 ,求 P −1AP ,并判断 A 是否相似于对角矩阵.
考研真题 精品推荐 2020年全国硕士研究生招生考试(数学二)--答案解析
1 ,故
f (0) f (1)
e
.
7. C
解析:由于 A 是不可逆的,所以 r( A) 4 ,又由于 A12 0 ,所以 r( A) 3,故 r( A) 3 ,
所以 r( A* ) 1 ,所以 A* x 0 的基础解系中有 3 个向量,又因为 A12 0 ,所以 α1 ,α3 ,α4
线性无关,所以解为 x k1α1 k2α3 k3α4 ,故选 C .
PM | TP
x
y ( x)dt
|
3 2
,化简得
yy 2( 3 2
1) y2
0
,为可降阶微分方程代入初始解
y(0)
0
,得
0
1
所求曲线方程为 y Cx 2 ( C 为任意大于零的常数).
1 a a 22.(1)设 A= a 1 a
a a 1
1 1 0 B= 1 1 0
0 0 4
因为 B=P T AP 所以 r(B)=r( A)
2
10. 2 1 2
1
1
解析: dy
x3 1dx
1
dx
x2
x3 1dy 1
x3 1
1
3/2
2 1
0
y
0
0
2
0
2
11. ( 1)dx dy
解析:
dz
(y
cos(x y))dx (x cos(x 1 [xy sin(x y)]2
y))dy
dz (0, ) ( 1)dx dy
1-cos x
D 选项 (
sin3 tdt) ' sin x
sin3(1 cos x) ~
1 x4 .
0
