第十二届全国大学生数学竞赛非数类试题
全国大学生数学竞赛(非数学类)大纲及历年预赛试卷
余弦函数，以及它们的和与积 7. 欧拉(Euler)方程. 8. 微分方程的简单应用 五、向量代数和空间解析几何 1. 向量的概念、向量的线性运算、向量的数量积和向量积、向量的混合积. 2. 两向量垂直、平行的条件、两向量的夹角. 3. 向量的坐标表达式及其运算、单位向量、方向数与方向余弦. 4. 曲面方程和空间曲线方程的概念、平面方程、直线方程. 5. 平面与平面、平面与直线、直线与直线的夹角以及平行、垂直的条件、点到平面和
f ( y) x2[1 f ( y)]3
1 x2 (1 f ( y))
f ( y) [1 f ( y)]2 x2[1 f ( y)]3
解法 2 方程 xe f (y) ey ln 29 取对数，得 f ( y) ln x y ln ln 29
（1）
方程（1）的两边对 x 求导，得 f ( y) y 1 y x
4．设函数 y y(x) 由方程 xe f ( y) ey ln 29 确定，其中 f 具有二阶导数，且 f 1 ，
则
d2 y dx 2
________________.
解法 1 方程 xe f ( y) ey ln 29 的两边对 x 求导，得
e f ( y) xf ( y) ye f ( y) e y y ln 29
即
[ 1 f ( y) y]xe f ( y) ye y ln 29 x
因 e y ln 29 xe f ( y) 0 ，故 1 f ( y) y y，即 y
1
，因此
x
x(1 f ( y))
d2 y dx 2
y
1 x2 (1 f
( y))
f ( y) y x[1 f ( y)]2
点到直线的距离. 6. 球面、母线平行于坐标轴的柱面、旋转轴为坐标轴的旋转曲面的方程、常用的二次
全国大学生数学竞赛试题解答及评分标准非数学类
全国高校生竞赛历年试题名师精讲〔非数学类〕〔2021——2021〕第五届全国高校生数学竞赛预赛试卷〔非数学类〕一、 解答以下各题〔每题6分共24分，要求写出重要步骤〕(lim 1sin nn →∞+.解 因为()sin sin 2n π==……〔2分〕；原式lim 1exp lim ln 1sin nn n n →∞→∞⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+⎢⎥ ⎢⎥⎝⎝⎣⎦exp ⎛= ⎝0sin xdx x+∞⎰不是肯定收敛的 解 记()1sin n n nx a dx xππ+=⎰，只要证明0n n a ∞=∑发散即可。
……………………〔2分〕因为()()()()10112sin sin 111n n n a x dx xdx n n n ππππππ+≥==+++⎰⎰。
…………〔2分〕 而()021n n π∞=+∑发散，故由比较判别法nn a∞=∑发散。
……………………………………〔2分〕()y y x =由323322x x y y +-=确定，求()y x 的极值。
解 方程两边对x 求导，得22236360x xy x y y y ''++-= ………………〔1分〕 故()2222x x y y y x+'=-，令0y '=，得()200x x y x +=⇒=或2x y =-………〔2分〕将2x y =-代入所给方程得2,1x y =-=，将0x =代入所给方程得0,1x y ==-，…………………………………〔2分〕又()()()()()2222222222422x xy y y x x x y yy x y yx''++--+-''=-()()()0,1,02,1,0200220010,1020x y y x y y y y ''====-==+---''''==-<=>-， 故()01y =-为极大值，()21y -=为微小值。
全国大学生数学竞赛试题解答及评分标准(非数学类)
全国大学生竞赛历年试题名师精讲（非数学类）（2009——2013）第五届全国大学生数学竞赛预赛试卷（非数学类）一、 解答下列各题（每小题6分共24分，要求写出重要步骤）1.求极限(lim 1sin nn →∞+.解因为()sin sin 2n π==……（2分）；原式lim 1exp lim ln 1nn n n →∞→∞⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+⎢⎥ ⎢⎥⎝⎝⎣⎦=2.证明广义积分0sin xdx x ⎰不是绝对收敛的解 记()1sin n n nx a dx xππ+=⎰，只要证明0n n a ∞=∑发散即可。
……………………（2分）因为()()()()10112sin sin 111n n n a x dx xdx n n n ππππππ+≥==+++⎰⎰。
…………（2分） 而()021n n π∞=+∑发散，故由比较判别法0n n a ∞=∑发散。
……………………………………（2分）3.设函数()y y x =由323322x x y y +-=确定，求()y x 的极值。
解 方程两边对x 求导，得22236360x xy x y y y ''++-= ………………（1分）故()2222x x y y y x +'=-，令0y '=，得()200x x y x +=⇒=或2x y =-………（2分） 将2x y =-代入所给方程得2,1x y =-=，将0x =代入所给方程得0,1x y ==-，…………………………………（2分）又()()()()()2222222222422x xy y y x x x y yy x y y x ''++--+-''=-()()()0,1,02,1,0200220010,1020x y y x y y y y ''====-==+---''''==-<=>-，故()01y=-为极大值，()21y-=为极小值。
第12~18届北京市大学生数学竞赛全部试题解答
∫ f (tx)dt = f ( x) + x sin x, f (0) = 0 且有一阶导数，则当 x ≠ 0 时， f ′( x) =
0
.
10 ． 设 C 是 从 球 面 x + y + z = a 上 任 一 点 到 球 面 x + y + z = b 上 任 一 点 的 任 一 条 光 滑 曲 线
1 1 1 n ，则 lim < xn < (n + 2) sin xk = ∑ n →∞ n + 1 n +1 n +1 k =1
x →0
.
8．设 f ( x ) 在点 x = 0 可导，且 lim
1
cos x − 1 = 1 ，则 f ′(0) = e f ( x) − 1
.
9． 设 f ( x ) 满足
∑ na ( x − 3)
n=0 n
n
的收敛区间为
.
5． tdt e
0 t
∫ ∫
1 ( )2 x
dx =
.
6．设 y = 1, y = e x , y = 2e x , y = e x + 程为 .
1
π
都是某二阶常系数线性微分方程的解，则此二阶常系数线性微分方
7．设数列 { xn } 满足： n sin
五、从已知 ABC 的内部的点 P 向三边作三条垂线，求使此三条垂线长的乘积为最大的点 P 的位置. 六、求
(−1) n n3 n x 的收敛区间及和函数. ∑ n = 0 ( n + 1)!
∞
七、设 f ( x ) 是 [0,1] 上的连续函数，证明： e f ( x ) dx e − f ( y ) dy ≥ 1 .
2020年第十二届全国大学生数学竞赛--初赛《数学类A卷》试题(含参考答案)
(2) 求点 A1, B1,C1 三点的坐标； (3) 给定点A(1, 1, 0), B(1, 1, 0),C(1, 1, 0) ，求四面体 NA1B1C1 的体积. 【参考解答】：(1) 由直线的两点式方程，直接可得过 N, A 两点的直线方程为
(2) 直线 NA 的参数方程为
x y z 1
.
a1 a2 1
1 k
趋于
0，故
lim
n
yn
1
yn
0.
所以
bn an yn yn1 0, n
从而可知 an , bn 的极限相等，从而 yn 收敛. 最后，由 的连续性可得 xn 收
敛.
六、（20
分）对于有界区间
a,
b
的划分
P : a x0 x1 xn1 b
其范数定义为||
P
||
max xk1
1
0
2021
1
代入极限式得I
.
2021
【思路二】 由 Stolz 公式，得
lim 1 12020 22020 n2020
n n 2021
lim
n 2020
1
n n2021 (n 1)2021 2021
12020 22020 n 2020
1
故 ln
有界. 故I .
n 2021
x a1t, y a2t, z 1 t
将其代入球面方程，得
2
a1t
2
a2t
(1 t)2
1
2
解得参数值为t
a12
a22
或t 1
0.
从容可得 A1 的坐标为
A1
a12
2a1 a22
第十二届全国大学生数学竞赛非数类试题
,1 = .y2 4第十二届全国大学生数学竞赛试题(非数学类)2020 年 11 月 28 号 9:00 - 11:30(模板制作者：八一与酸奶)考试形式： 闭卷 考试时间： 150 分钟 满分： 100 分一、填空题 ( 本题满分 30 分，每题 6 分)1. 极限 lim x →0 (x − sin x ) e −x 22. 设函数 f (x ) = (x + 1)n e −x 2，则 f (n )(−1) =.3. 设 y = f (x ) 是由方程 arctan x = ln ,x 2 + y 2 − 1 ln 2 +v 确定的隐函数，且满足 f (1) = 1，则曲线 y = f (x ) 在点 (1; 1) 处的切线方程为 .注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1. 所有答题都须写在试卷密封线右边, 写在其他纸上一律无效．2. 密封线左边请勿答题, 密封线外不得有姓名及相关标记．3. 如答题空白不够, 可写在当页背面, 并标明题号．省市：学校：姓名：准考证号：装订线 内 不要答题∈ = :∫ d4. 已知+∞sin x x = v ，则∫ +∞ ∫ +∞ sin x s in (x + y ) d d y =x 2 0 0x (x + y ) 5. 设 f (x ); g (x ) 在 x = 0 的某一邻域 U 内有定义, 对任意 x U; f (x ) g (x )，且 lim f (x ) =x →0lim g (x ) = a > 0; 则x →0lim [f (x )]g (x ) − [g (x )]g (x )x →0 f (x ) − g (x )二、解答题 ( 本题满分 10 分)设数列 {a } 满足：a = 1，且 a=a n; n > 1: 求极限 lim n !ann +1(n + 1) (a n + 1)n →∞n x三、解答题( 本题满分8 分)设f(x)在[0;1]连续，f(x)在(0;1)内可导，且f(0)=0;f(1)=1，证明：(1) 存在x0∈ (0; 1)，使得f (x0) = 3 −x0;(2) 存在‡; y ∈ (0; 1)，且‡ y，使得[1 + f ′(‡)][1 + f ′(y)] = 4.. y已知 z = xf y x 四、解答题 (本题满分 12 分)Σ+ 2y ' . x Σ，其中 f ; ' 均为二次可微函数，则求(1) 求 @z ;@x @2z ; @x @y@2z 当 f = '，且@x @y|x =a = −by 2，求 f (y ).(2)计算x 2 + y 2 + z 2 = 8I =Γ.,3y − x . d x − 5z d z曲线 Γ :x 2 + y 2 = 2z，从 z 轴正向从坐标原点看去取逆时针方向.省市：学校： 姓名： 准考证号：装 订 线 内 不 要 答题I∑证明f (n ) =n m =1m cos2v n [x + 1] d xm等于 n 的所有因子 (包括 1 和 n 本身) 之和，其中 [x + 1] 表示不超过 x + 1 的最大整数，并计算 f (2021).∫∫ t∑− n →∞n =1 n pn设u n =1d n (n > 1) 0(1 + t 4)(1) 证明数列 {u n } 收敛，并求极限 lim u n ;(2) 证明级数 ∞ ( 1)n u n 条件收敛；n =1(3) 证明当 p > 1 时，级数∑∞u n收敛，并求级数∑∞u n 的和.n =1。
大学生数学竞赛非数试题及答案
大学生数学竞赛（非数学类）试卷及标准答案一、填空（每小题5分，共20分）.(1)计算)cos1(cos1lim0xxxx--+→= .(2)设()f x在2x=连续，且2()3lim2xf xx→--存在，则(2)f= .(3)若txx xttf2)11(lim)(+=∞→，则=')(tf.(4)已知()f x的一个原函数为2ln x，则()xf x dx'⎰= .（1）21. (2) 3 . (3)tet2)12(+. (4)Cxx+-2lnln2.二、（5分）计算dxdyxyD⎰⎰-2，其中110≤≤≤≤yxD，：.解：dxdyxyD⎰⎰-2=dxdyyxxyD)(21:2-⎰⎰<+⎰⎰≥-22:2)(xyDdxdyxy-------- 2分=dyyxdx x)(221-⎰⎰+dyxydxx)(12102⎰⎰--------------4分分.三、（10分）设)](sin[2xfy=，其中f具有二阶导数，求22dxyd.解：)],(cos[)(222xfxf xdxdy'=---------------3分)](sin[)]([4)](cos[)(4)](cos[)(222222222222xfxfxxfxfxxfxfdxyd'-''+'=-----7分姓名：身份证号：所在院校：年级：专业：线封密密封线左边请勿答题，密封线外不得有姓名及相关标记.=)]}(sin[)]([)](cos[)({4)](cos[)(222222222x f x f x f x f x x f x f '-''+'---------10分.15分）已知3123ln 0=-⋅⎰dx e e a x x ，求a 的值. )23(23ln 0xa x e d e -----------3分 令t e x =-23，所以dt t dx e e aaxx⎰⎰--=-⋅231ln 02123---------6分=a t 231233221-⋅-------------7分=]1)23([313--⋅-a ，-----------9分由3123ln 0=-⋅⎰dx e e a x x ，故]1)23([313--⋅-a =31，-----------12分即3)23(a -=0-----------13分 亦即023=-a -------------14分所以3=a -------------15分.10分）求微分方程0=-+'x e y y x 满足条件e yx ==1的特解.解：原方程可化为xe y x y x=+'1-----------2分这是一阶线性非齐次方程，代入公式得⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎰⋅⎰=⎰-C dx ex e e y dxx xdx x 11----------4分 =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅⎰-C dx e x e ex x xln ln ----------5分 =[]⎰+C dx e x x 1-----------6分 =)(1C e xx+.---------------7分 所以原方程的通解是)(1C e xy x+=.----------8分所在院校：年级：专业：线封密再由条件e yx ==1，有C e e +=，即0=C ，-----------9分因此，所求的特解是xe y x=.----------10分.六（10分）、若函数()f x 在(,)a b 内具有二阶导数，且12()()()f x f x f x ==，其中123a x x x b <<<<，证明：在13(,)x x 内至少有一点ξ，使()0f ξ'=。
全国大学生数学竞赛(非数学类)大纲及历年预赛试卷
(*) 2 0 (1 2t 2 t 4 )dt 1
2
1 0
(1 2t 2
t 4 )dt
2t
2 t3 3
1 5
t
5
1 0
16 15
2．设 f (x) 是连续函数，且满足 f (x) 3x2
2
f (x)dx 2 , 则 f (x) ____________.
0
解 令 A 2 f (x)dx ，则 f (x) 3x2 A 2 ， 0
n
x0
n
故
A lim ex e2x enx n e
x0
n
x
e lim ex e2x enx n
x0
nx
e lim ex 2e2x nenx e 1 2 n n 1 e
x0
n
n
2
因此
lim ( ex
e2x
e
nx
)
e x
eA
n1e
e 2
x0
n
解法 2 因
(x0 , y0 ) 处 的 法 向 量 为 (zx (x0 , y0 ), z y (x0 , y0 ),1) ， 故 (zx (x0 , y0 ), z y (x0 , y0 ),1) 与
(2,2,1) 平行，因此，由 zx x ， z y 2 y 知 2 zx (x0 , y0 ) x0 ,2 z y (x0 , y0 ) 2 y0 ，
y(1
f ( y))
因此
—4—
y
f ( y) [1 f ( y)]2 x2[1 f ( y)]3
二、（5
分）求极限 lim ( ex
e2x
e nx
e
)x
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设 ∫ 1 dt
un = 0 (1 + t 4)n (n > 1)
(1)
证明数列{un}收来自，并求极限limn→∞
un;
∑ ∞ (2) 证明级数 (−1)n un 条件收敛；
n=1
(3)
证明当
p
>
1
时，级数
∑ ∞
n=1
un np
收敛，并求级数
∑ ∞ un n=1 n
的和.
参考解答 第 7 页 (共 7 页)
n→∞
n!an
参考解答 第 2 页 (共 7 页)
得分 评卷人 复核人 三、解答题 ( 本题满分 8 分) 设 f (x) 在 [0; 1] 连续，f (x) 在 (0; 1) 内可导，且 f (0) = 0; f (1) = 1，证明：
(1) 存在 x0 ∈ (0; 1)，使得 f (x0) = 2 − 3x0; (2) 存在 ; Á ∈ (0; 1)，且 Á，使得 [1 + f ′( )][1 + f ′(Á)] = 4.
x→0
lim g(x) = a > 0; 则
x→0
lim [f (x)]g(x) − [g(x)]g(x) =
:
x→0
f (x) − g(x)
得分 评卷人 复核人 二、解答题 ( 本题满分 10 分)
设数列
{an}
满足：a1
=
1，且
an+1
=
an (n + 1) (an
;n + 1)
>
1:
求极限
lim
参考解答 第 3 页 (共 7 页)
得分 评卷人 复核人 四、解答题 (本题满分 12 分)
已知 z = xf y + 2y' x ，其中 f; ' 均为二次可微函数，则求
x
y
(1)
求
@z ;
@2z
;
@x @x@y
(2)
当
f
= '，且
@2z @x@y
|x=a= −by2，求
f (y).
参考解答 第 4 页 (共 7 页)
得分 评卷人 复核人 五、解答题 ( 本题满分 12 分)
计算
I = 3y − x dx − 5zdz
Γ
x2 +y2 +z2 = 8
曲线 Γ :
，从 z 轴正向从坐标原点看去取逆时针方向.
x2 + y2 = 2z
题
准考证号：
答
要
不
姓名：
内
线
订
学校：
装
省市：
参考解答 第 5 页 (共 7 页)
得分 评卷人 复核人 六、解答题 ( 本题满分 14 分)
1. 极限 lim (x − sin x) e−x2 =
.
x→0 1 − x3 − 1
2. 设函数 f (x) = (x + 1)ne−x2，则 f (n)(−1) =
.
3. 设 y = f (x) 是由方程 arctan x = ln x2 + y2 − 1 ln 2 + 确定的隐函数，且满足 f (1) = 1，
题
准考证号：
答
要
绝密 F 启用前
微信公众号：八一考研数学竞赛
第十二届全国大学生数学竞赛试题 (非数学类)
2020 年 11 月 28 号 9:00 - 11:30 (模板制作者：八一与酸奶)
考试形式： 闭卷 考试时间： 150 分钟 满分： 100 分
题号
一
二
三
四
五
六
七
总分
满分
24
8
14
12
14
14
y
2
4
则曲线 y = f (x) 在点 (1; 1) 处的切线方程为
.
不
姓名：
内
线
订
学校：
装
省市：
参考解答 第 1 页 (共 7 页)
4. 已知 ∫ +∞ sin x dx = ，则 ∫ +∞ ∫ +∞ sin x sin (x + y) dxdy =
0
x
2
0
0
x (x + y)
5. 设 f (x); g(x) 在 x = 0 的某一邻域 U 内有定义, 对任意 x ∈ U; f (x) g(x)，且 lim f (x) =
14
100
得分
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1. 所有答题都须写在试卷密封线右边, 写在其他纸上一律无效． 2. 密封线左边请勿答题, 密封线外不得有姓名及相关标记． 3. 如答题空白不够, 可写在当页背面, 并标明题号．
得分 评卷人 复核人 一、填空题 ( 本题满分 30 分，每题 6 分)
证明
f
(n)
=
∑n
∫
m
cos
2
n [x + 1] dx
m=1 0
m
等于 n 的所有因子 (包括 1 和 n 本身) 之和，其中 [x + 1] 表示不超过 x + 1 的最大整数，并 计算 f (2021).
参考解答 第 6 页 (共 7 页)
得分 评卷人 复核人 七、解答题 ( 本题满分 14 分)