2015考研数学真题(数一)
2015年考研数学一真题及答案解析

2015年考研数学一真题及答案解析22015年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试题一、选择题:18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)设函数()f x 在(),-∞+∞内连续,其中二阶导数()''f x 的图形如图所示,则曲线()=y f x 的拐点的个数为( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2(D) 3【答案】(C )【解析】拐点出现在二阶导数等于0,或二阶导数不存在的点,并且在这点的左右两侧二阶导函数异号。
因此,由()f x ''的图形可得,曲线()y f x =存在两个拐点.故选(C ).3(2)设211()23=+-xxy ex e 是二阶常系数非齐次线性微分方程'''++=xy ay by ce 的一个特解,则( )(A) 3,2,1=-==-a b c(B) 3,2,1===-a b c (C) 3,2,1=-==a b c(D)3,2,1===a b c【答案】(A )【分析】此题考查二阶常系数非齐次线性微分方程的反问题——已知解来确定微分方程的系数,此类题有两种解法,一种是将特解代入原方程,然后比较等式两边的系数可得待估系数值,另一种是根据二阶线性微分方程解的性质和结构来求解,也就是下面演示的解法.【解析】由题意可知,212xe 、13xe -为二阶常系数齐次微分方程0y ay by '''++=的解,所以2,1为特征方程20r ar b ++=的根,从而(12)3a =-+=-,122b =⨯=,从而原方程变为32xy y y ce '''-+=,再将特解xy xe =代入得1c =-.故选45y x=,y =围成的平面区域,函数(),f x y 在D 上连续,则(),Df x y dxdy =⎰⎰( )(A) ()13sin 2142sin 2cos ,sin d f r r rdrπθπθθθθ⎰⎰(B)()34cos ,sin d f r r rdr ππθθθ⎰(C) ()13sin 2142sin 2cos ,sin d f r r drπθπθθθθ⎰⎰(D) ()34cos ,sin d f r r drππθθθ⎰【答案】(B )【分析】此题考查将二重积分化成极坐标系下的累次积分【解析】先画出D 的图形,6所以(,)Df x y dxdy =⎰⎰sin 23142sin 2(cos ,sin )d f r r rdrπθπθθθθ⎰⎰,故选(B )(5) 设矩阵21111214A a a ⎛⎫⎪= ⎪⎪⎝⎭,21b d d ⎛⎫ ⎪= ⎪⎪⎝⎭,若集合{}1,2Ω=,则线性方程组Ax b =有无穷多解的充分必要条件为( )(A) ,a d ∉Ω∉Ω (B) ,a d ∉Ω∈Ω (C) ,a d ∈Ω∉Ω (D),a d ∈Ω∈Ω【答案】D 【解析】2211111111(,)1201111400(1)(2)(1)(2)A b ad a d a d a a d d ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭,7由()(,)3r A r A b =<,故1a =或2a =,同时1d =或2d =。
2015考研数学(一二三)真题(含答案)

由 4xy 1得, 4r2 cos sin 1, r 1
2sin 2
o
x
故
D
4
1
3
r
2sin
1
1
f (x, y)dxdy
3
而幂级数逐项求导不改变收敛区间,故 nan (x 1)n 的收敛区间还是 (0, 2) . n1
因而 x 3 与 x 3 依次为幂级数 nan (x 1)n 的收敛点,发散点.故选(B). n1
【解析二】注意条件级数 an 条件收敛等价于幂级数 an xn 在 x 1处条件收敛,
2
3
(A) a 3,b 2,c 1
(B) a 3,b 2, c 1
(C) a 3,b 2,c 1
(D) a 3,b 2, c 1
【答案】(A)
【解析一】由特解 y 1 e2x (x 1)ex 1 e2x 1 ex xex 可知,
2015 年全国硕士研究生入学 统一考试
数学(一、二、三) 试题及解析
山东考研辅导专家 苏老师
2015 年全国硕士研究生入学统一考试
数学(一)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)设函数 f (x) 在 , 内连续,其中二阶导数 f (x) 的图形如图所示,则曲线 y f (x) 的拐点的个
数为 ( )
考研数学一真题2015年

考研数学一真题2015年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、选择题(总题数:8,分数:32.00)1.设函数f(x)在(-∞,+∞)内连续,其二阶导函数f"(x)的图形如图所示,则曲线y=f(x)的拐点的个数为______。
(分数:4.00)A.0B.1C.2 √D.3解析:[考点] 拐点的判定。
[解析] 若曲线函数在拐点处有二阶导数,则在拐点处二阶导数异号(由正变负或由负变正)或不存在。
因此,由f"(x)由的图形可得,曲线y=f(x)存在两个拐点,故选C项。
2.______。
(分数:4.00)A.a=-3,b=2,c=-1 √B.a=3,b=2,c=-1C.a=-3,b=2,C=1D.a=3,b=2,C=1解析:[考点] 二阶常系数非齐次线性微分方程的反问题——由已知解来确定微分方程的系数。
[解析] 由题意可知,为二阶常系数齐次微分方程y"+ay"+by=0的解,所以由常系数齐次微分方程的解与其特征方程根的关系知2,1为特征方程r 2 +ar+b=0的根,从而a=-(1+2)=-3,b=1×2=2,从而原方程变为y"-3y"+2y=ce x,再将特解y=xe x代入得c=-1,故选A项。
3.若级数条件收敛,则和x=3______。
(分数:4.00)A.收敛点,收敛点B.收敛点,发散点√C.发散点,收敛点D.发散点,发散点解析:[考点] 幂级数的收敛半径、收敛区间,幂级数的性质。
[解析] 已知条件收敛,即x=2为幂级数的条件收敛点,所以的收敛半径为1,收敛区间为(0,2)。
因幂级数与其导数的收敛区间相同,故的收敛区间还是(0,2),则与x=3依次为幂级数的收敛点,发散点,故选B项。
4.设D是第一象限由曲线2xy=1,4xy=1与直线y=x,围成的平面区域,函数f(x,y)在D上连续,则=______。
A.B.C.D.(分数:4.00)A.B. √C.D.解析:[考点] 将二重积分化成极坐标系下的累次积分和极坐标变换。
2015年考研数学一真题及答案解析

2015年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)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)设函数()f x 在(),-∞+∞内连续,其中二阶导数()''f x 的图形如图所示,则曲线()=y f x 的拐点的个数为 ( )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3【答案】(C )【解析】拐点出现在二阶导数等于0,或二阶导数不存在的点,并且在这点的左右两侧二阶导函数异号。
因此,由()f x ''的图形可得,曲线()y f x =存在两个拐点.故选(C ). (2)设211()23=+-x x y e x e 是二阶常系数非齐次线性微分方程'''++=x y ay by ce 的一个特解,则 ( )(A) 3,2,1=-==-a b c (B) 3,2,1===-a b c (C) 3,2,1=-==a b c (D) 3,2,1===a b c【答案】(A )【分析】此题考查二阶常系数非齐次线性微分方程的反问题——已知解来确定微分方程的系数,此类题有两种解法,一种是将特解代入原方程,然后比较等式两边的系数可得待估系数值,另一种是根据二阶线性微分方程解的性质和结构来求解,也就是下面演示的解法.【解析】由题意可知,212x e 、13x e -为二阶常系数齐次微分方程0y ay by '''++=的解,所以2,1为特征方程20r ar b ++=的根,从而(12)3a =-+=-,122b =⨯=,从而原方程变为32x y y y ce '''-+=,再将特解x y xe =代入得1c =-.故选(A )(3) 若级数1∞=∑nn a条件收敛,则=x 3=x 依次为幂级数1(1)∞=-∑n n n na x 的 ( )(A) 收敛点,收敛点 (B) 收敛点,发散点 (C) 发散点,收敛点 (D) 发散点,发散点 【答案】(B )【分析】此题考查幂级数收敛半径、收敛区间,幂级数的性质。
2015年考研数学真题答案(数一)

a b k
1 1 2 1 3
f ( x ) 定义域 I 上的导数大于零, 若对任意的
x0
I
, 曲线 y
f ( x) 在点 ( x0 , f ( x0 )) 处
的切线与直线
x
x0 及 x 轴所围成的区域的面积为
4 ,且 f (0)
2 ,求 f ( x ) 的表达式 .
0 0
1 0
1 0
x Ax
y ( Q AA) y
T
T
2y1
2
y2
2
y3 ,故选 (A)
2
A, B 为任意两个随机事件,则 P ( AB) P ( A) P ( B) P( A) 2 P ( B)
( B)
P ( AB)
P ( A) P( B ) P ( A) 2 P( B )
( C)
P ( AB)
( D)
.
[ u( x) v( x)]'= u '( x)v( x)
( Ⅱ ) 设函数
u1 ( x), u2 ( x )...un ( x) 可导, f ( x)
n
3 、若级数
n 1
a n 条件收敛,则 x
3与 x
3 依次为幂级数
n 1
nan x 1 的:
( A)收敛点,收敛点 ( C)发散点,收敛点 【答案】 (B) 【考点】级数的敛散性 【难易度】★★★ 【详解】因为
n 1
( B)收敛点,发散点 ( D)发散点,发散点
an 条 件 收 敛 , 故 x
2 为幂级 数
P( AB)
【答案】 (C) 【考点】 【难易度】★★ 【详解】
2015年考研数学一真题及解析

考研数学真题及解析与 x = 3 依次为幂级数∑ n a (x -1) 的2015 年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)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) 设函数 f (x ) 在(-∞, +∞) 内连续,其中二阶导数 f ''(x ) 的图形如图所示,则曲线 y = f (x ) 的拐点的个数为() (A) 0(B) 1(C) 2(D) 3(2) 设 y =1 e2 x + (x - 1)e x 是二阶常系数非齐次线性微分方程 2 3y '' + ay ' + by = ce x 的一个特解,则()(A) a = -3, b = 2, c = -1(B) a = 3, b = 2, c = -1(C) a = -3, b = 2, c = 1(D) a = 3, b = 2, c = 1(3) 若级数∑ a n 条件收敛,则 x = n =1∞nn n =1()(A) 收敛点,收敛点 (B) 收敛点,发散点 (C) 发散点,收敛点 (D) 发散点,发散点(4) 设 D 是第一象限由曲线2xy = 1, 4xy = 1与直线 y = x , y =面区域,函数 f ( x , y ) 在 D 上连续,则 ⎰⎰ f ( x , y ) dxdy =D3x 围成的平()∞ 3⎰π ⎰⎰π ⎰π ⎰⎰π 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3(A)π3d θ 1 sin 2θ 1 f (r cos θ , r sin θ )rdr42 s in 2θ(B)π3 d θ ⎰sin 2θ 1 f (r cos θ , r sin θ )rdr42 s in 2θ(C)π3 d θ 1 sin 2θ 1 f (r cos θ , r sin θ )dr42 s in 2θ(D)π3d θ ⎰sin 2θ 1 f (r cos θ , r sin θ )dr42 s in 2θ⎛1 1 1 ⎫ ⎛1 ⎫ (5) 设矩阵 A =1 2 a ⎪ , b = d ⎪ ,若集合Ω= {1, 2},则线性方程组⎪ ⎪ 1 4 a 2 ⎪ d 2 ⎪⎝ ⎭ ⎝ ⎭ Ax = b 有无穷多解的充分必要条件为()(A) a ∉Ω, d ∉Ω (B) a ∉Ω, d ∈Ω (C) a ∈Ω, d ∉Ω (D) a ∈Ω, d ∈Ω(6) 设二次型 f( x 1 , x 2 , x 3 ) 在正交变换为 x = Py 下的标准形为2 y 2 + y 2 - y 2,其中 P = (e 1 , e 2 , e 3 ) 下的标准形为( ),若Q = (e 1 , -e 3 , e 2 ) ,则 f ( x 1 , x 2 , x 3 ) 在正交变换 x = Qy (A) 2 y 2 - y 2 + y 2(B) 2 y 2+ y 2- y 2(C) 2 y 2- y 2- y 2(D) 2 y 2+ y 2+ y 2(7) 若 A,B 为任意两个随机事件,则()(A)(C) P ( A B ) ≤ P ( A ) P ( B ) P ( A B ) ≤P ( A ) P ( B ) 2(B)(D) P ( A B ) ≥ P ( A ) P (B ) P ( A B ) ≥P ( A ) P ( B )2(0,1) (8) 设随机变量 X ,Y 不相关,且 EX = 2, EY = 1, DX = 3 ,则 () E ⎡⎣ X( X + Y - 2)⎤⎦ =(A) -3(B) 3(C) -5(D) 5二、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) (9) lim ln cos x= .x →0x 2π -πsin x1+ cos x (10) 2 ( 2+ x )d x =.(11) 若函数 z = z (x , y ) 由方程ex+ xyz + x + cos x = 2 确定,则d z = .(12) 设Ω 是由平面 x + y + z = 1 与三个坐标平面平面所围成的空间区域,则⎰⎰⎰ (x + 2 y + 3z )dxdydz =.Ω2 0 0 2 -1 20 2 (13)n 阶行列式= .0 00 02 2 -1 2(14)设二维随机变量(x , y ) 服从正态分布N (1,0;1,1,0),则 P {XY - Y < 0} = .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) 设函数 f ( x ) = x + a ln(1+ x ) + bx sin x , g (x ) = kx 3 ,若 fg ( x ) 在 x → 0 是等价无穷小,求 a , b , k 的值.( x ) 与L1 2 3 (16)(本题满分 10 分) 设函数 f ( x ) 在定义域 I 上的导数大于零,若对任意的 x 0 ∈ I ,由线y =f ( x ) 在点(x 0 , f ( x 0 ))处的切线与直线 x = x 0 及 x 轴所围成区域的面积恒为 4,且 f (0) = 2 ,求 f ( x ) 的表达式.(17)(本题满分 10 分)已知函数 f ( x , y ) = x + y + xy ,曲线 C : x 2 + y 2 + xy = 3 ,求 f (x , y )在曲线 C 上的最大方向导数.(18)(本题满分 10 分)(I ) 设函数u (x ), v (x ) 可导,利用导数定义证明[u (x )v (x )]'= u '(x )v (x ) + u (x )v '(x )(I I ) 设函数u 1 (x ), u 2 (x ), , u n (x ) 可导, f (x ) =导公式.u 1(x )u 2(x ) u n (x ),写出f (x )的求(19)(本题满分 10 分)⎧⎪z = 2 - x 2- y 2,已知曲线 L 的方程为⎨ ⎪⎩z = x ,起点为 A (0, 2, 0),终点为 B (0, -2, 0),计算曲线积分 I =⎰ ( y + z )d x + (z2- x 2 + y )d y + (x 2 + y 2 )d z .(20) (本题满 11 分)设向量组 α1 , α2 , α3 内R 3 的一个基, β =2α +2k α , β =2α , β =α + (k +1)α .11322(I ) 证明向量组 β β β 为R 3的一个基;313α , α 1 2 3( ) = (I I ) 当 k 为何值时,存在非 0 向量 ξ 在基 1 有的 ξ .2 , α3 与基 β β β 下的坐标相同,并求所(21) (本题满分 11 分)⎛ 0 2-3⎫⎛ 1 -2 0 ⎫ 设矩阵 A = -1 3 -3⎪ 相似于矩阵 B=0 b 0 ⎪ .⎪ ⎪ 1 -2 a ⎪ 0 3 1 ⎪ ⎝ ⎭ ⎝ ⎭(I )求 a , b 的值;(II )求可逆矩阵 P ,使 P -1AP 为对角矩阵..⎧⎪2-x ln 2, x > 0,(22) (本题满分 11 分) 设随机变量 X 的概率密度为 f x ⎨⎪⎩0,x ≤ 0. 对 X 进行独立重复的观测,直到 2 个大于 3 的观测值出现的停止.记Y 为观测次数. (I)求Y 的概率分布; (I ) 求 EY(23) (本题满分 11 分)设总体 X 的概率密度为:⎧ 1,θ ≤ x ≤ 1,f (x ,θ ) = ⎪⎨1 - θ⎪⎩0,其他.其中θ 为未知参数, x 1 , x 2 , , x n 为来自该总体的简单随机样本. (I)求θ 的矩估计量.(II) 求θ 的最大似然估计量.导函数异号。
2015考研数学一真题及答案解析

2015年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试题解析一、选择题:18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)设函数()f x 在(),-∞+∞内连续,其中二阶导数()''f x 的图形如图所示,则曲线()=y f x 的拐点的个数为 ( )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3【答案】(C )【解析】拐点出现在二阶导数等于0,或二阶导数不存在的点,并且在这点的左右两侧二阶导函数异号.因此,由()f x ''的图形可得,曲线()y f x =存在两个拐点.故选(C ).(2)设211()23=+-x x y e x e 是二阶常系数非齐次线性微分方程'''++=x y ay by ce 的一个特解,则( )(A) 3,2,1=-==-a b c (B) 3,2,1===-a b c (C) 3,2,1=-==a b c (D) 3,2,1===a b c 【答案】(A )【分析】此题考查二阶常系数非齐次线性微分方程的反问题——已知解来确定微分方程的系数,此类题有两种解法,一种是将特解代入原方程,然后比较等式两边的系数可得待估系数值,另一种是根据二阶线性微分方程解的性质和结构来求解,也就是下面演示的解法.【解析】由题意可知,212x e 、13x e -为二阶常系数齐次微分方程0y ay by '''++=的解,所以2,1为特征方程20r ar b ++=的根,从而(12)3a =-+=-,122b =⨯=,从而原方程变为32x y y y ce '''-+=,再将特解xy xe =代入得1c =-.故选(A )(3) 若级数1∞=∑nn a条件收敛,则=x 3=x 依次为幂级数1(1)∞=-∑n n n na x 的 ( )(A) 收敛点,收敛点 (B) 收敛点,发散点(C) 发散点,收敛点 (D) 发散点,发散点 【答案】(B )【分析】此题考查幂级数收敛半径、收敛区间,幂级数的性质. 【解析】因为1nn a∞=∑条件收敛,即2x =为幂级数1(1)nn n a x ∞=-∑的条件收敛点,所以1(1)nn n a x ∞=-∑的收敛半径为1,收敛区间为(0,2).而幂级数逐项求导不改变收敛区间,故1(1)nnn na x ∞=-∑的收敛区间还是(0,2).因而x =3x =依次为幂级数1(1)n n n na x ∞=-∑的收敛点,发散点.故选(B ).(4) 设D 是第一象限由曲线21xy =,41xy =与直线y x =,y =围成的平面区域,函数(),f x y 在D 上连续,则(),Df x y dxdy =⎰⎰ ( )(A)()13sin 2142sin 2cos ,sin d f r r rdr πθπθθθθ⎰⎰(B)()34cos ,sin d f r r rdr ππθθθ⎰ (C)()13sin 2142sin 2cos ,sin d f r r dr πθπθθθθ⎰⎰(D)()34cos ,sin d f r r dr ππθθθ⎰【答案】(B )【分析】此题考查将二重积分化成极坐标系下的累次积分 【解析】先画出D 的图形,所以(,)Df x y dxdy =⎰⎰34(cos ,sin )d f r r rdr ππθθθ⎰故选(B )(5) 设矩阵21111214A a a ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,21b d d ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,若集合{}1,2Ω=,则线性方程组有无穷多解的充分必要条件为 ( )x(A) ,a d ∉Ω∉Ω (B) ,a d ∉Ω∈Ω (C) ,a d ∈Ω∉Ω (D) ,a d ∈Ω∈Ω 【答案】(D)【解析】2211111111(,)1201111400(1)(2)(1)(2)A b ad a d a d a a d d ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭,由()(,)3r A r A b =<,故1a =或2a =,同时1d =或2d =.故选(D )(6)设二次型()123,,f x x x 在正交变换为=x Py 下的标准形为2221232+-y y y ,其中()123,,=P e e e ,若()132,,=-Q e e e ,则()123,,f x x x 在正交变换=x Qy 下的标准形为( )(A) 2221232-+y y y (B) 2221232+-y y y (C) 2221232--y y y (D) 2221232++y y y【答案】(A)【解析】由x Py =,故222123()2T T T f x Ax y P AP y y y y ===+-. 且200010001TP AP ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭.由已知可得:100001010Q P PC ⎛⎫⎪== ⎪ ⎪-⎝⎭故有200()010001T T TQ AQ C P AP C ⎛⎫⎪==- ⎪ ⎪⎝⎭所以222123()2T T T f x Ax y Q AQ y y y y ===-+.选(A ) (7) 若A,B 为任意两个随机事件,则 ( )(A) ()()()≤P AB P A P B (B) ()()()≥P AB P A P B (C) ()()()2≤P A P B P AB (D) ()()()2≥P A P B P AB【答案】(C)【解析】由于,AB A AB B ⊂⊂,按概率的基本性质,我们有()()P AB P A ≤且()()P AB P B ≤,从而()()()2P A P B P AB +≤≤,选(C) .(8)设随机变量,X Y 不相关,且2,1,3===EX EY DX ,则()2+-=⎡⎤⎣⎦E X X Y ( )(A) 3- (B) 3 (C) 5- (D) 5 【答案】(D)【解析】22[(2)](2)()()2()E X X Y E X XY X E X E XY E X +-=+-=+- 2()()()()2()D X E X E X E Y E X =++⋅- 23221225=++⨯-⨯=,选(D) . 二、填空题:914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) 20ln cos lim_________.x xx →= 【答案】12-【分析】此题考查0型未定式极限,可直接用洛必达法则,也可以用等价无穷小替换.【解析】方法一:2000sin ln(cos )tan 1cos lim lim lim .222x x x xx x x x x x →→→--===- 方法二:2222200001ln(cos )ln(1cos 1)cos 112lim lim lim lim .2x x x x x x x x x x x x →→→→-+--====- (10)22sin ()d ________.1cos x x x x ππ-+=+⎰【答案】2π4【分析】此题考查定积分的计算,需要用奇偶函数在对称区间上的性质化简.【解析】22202sin 2.1cos 4x x dx xdx x ππππ-⎛⎫+== ⎪+⎝⎭⎰⎰(11)若函数(,)=z z x y 由方程cos 2+++=xe xyz x x 确定,则(0,1)d ________.z =【答案】dx -【分析】此题考查隐函数求导.【解析】令(,,)cos 2zF x y z e xyz x x =+++-,则(,,)1sin ,,(,,)z x y z F x y z yz x F xz F x y z e xy '''=+-==+又当0,1x y ==时1z e =,即0z =.所以(0,1)(0,1)(0,1,0)(0,1,0)1,0(0,1,0)(0,1,0)y x z z F F z z xF yF ''∂∂=-=-=-=''∂∂,因而(0,1).dzdx =-(12)设Ω是由平面1++=x y z 与三个坐标平面平面所围成的空间区域,则(23)__________.x y z dxdydz Ω++=⎰⎰⎰【答案】14【分析】此题考查三重积分的计算,可直接计算,也可以利用轮换对称性化简后再计算. 【解析】由轮换对称性,得1(23)66zD x y z dxdydz zdxdydz zdz dxdy ΩΩ++==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰,其中z D 为平面z z =截空间区域Ω所得的截面,其面积为21(1)2z -.所以 112320011(23)66(1)3(2).24x y z dxdydz zdxdydz z z dz z z z dz ΩΩ++==⋅-=-+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ (13) n 阶行列式20021202___________.00220012-=-【答案】122n +-【解析】按第一行展开得111120021222(1)2(1)220022012n n n n n D D D +----==+--=+-221222(22)2222222n n n n D D ---=++=++=+++122n +=-(14)设二维随机变量(,)x y 服从正态分布(1,0;1,1,0)N ,则{0}________.P XY Y -<=【答案】12【解析】由题设知,~(1,1),~(0,1)X N Y N ,而且X Y 、相互独立,从而{0}{(1)0}{10,0}{10,0}P XY Y P X Y P X Y P X Y -<=-<=-><+-<>11111{1}{0}{1}{0}22222P X P Y P X P Y =><+<>=⨯+⨯=. 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) 设函数()ln(1)sin =+++f x x a x bx x ,3()=g x kx ,若()fx 与()g x 在0→x 是等价无穷小,求,,a b k 的值.【答案】,,.a b k =-=-=-11123【解析】法一:原式()3ln 1sin lim1x x a x bx xkx→+++= ()()2333330236lim 1x x x x x a x o x bx x o x kx →⎛⎫⎛⎫+-+++-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==()()234331236lim1x a a b a x b x x x o x kx→⎛⎫++-+-+ ⎪⎝⎭== 即10,0,123a aa b k +=-== 111,,23a b k ∴=-=-=-法二:()30ln 1sin lim1x x a x bx xkx →+++= 201sin cos 1lim 13x ab x bx xx kx →++++== 因为分子的极限为0,则1a =-()212cos sin 1lim16x b x bx x x kx→--+-+==,分子的极限为0,12b =-()022sin sin cos 13lim 16x b x b x bx xx k →----+==,13k =- 111,,23a b k ∴=-=-=-(16)(本题满分10分) 设函数()f x 在定义域I 上的导数大于零,若对任意的0x I ∈,由线()=y f x 在点()()0,x f x 处的切线与直线0x x =及x 轴所围成区域的面积恒为4,且()02f =,求()f x 的表达式.【答案】f x x=-8()4. 【解析】设()f x 在点()()00,x f x 处的切线方程为:()()()000,y f x f x x x '-=- 令0y =,得到()()000f x x x f x =-+',故由题意,()()00142f x x x ⋅-=,即()()()000142f x f x f x ⋅=',可以转化为一阶微分方程,即28y y '=,可分离变量得到通解为:118x C y =-+,已知()02y =,得到12C =,因此11182x y =-+;即()84f x x =-+.(17)(本题满分10分)已知函数(),=++fx y x y xy ,曲线C :223++=x y xy ,求(),f x y 在曲线C 上的最大方向导数.【答案】3【解析】因为(),f x y 沿着梯度的方向的方向导数最大,且最大值为梯度的模.()()',1,',1x y f x y y f x y x =+=+,故(){},1,1gradf x y y x =++此题目转化为对函数(),g x y =在约束条件22:3C x y xy ++=下的最大值.即为条件极值问题.为了计算简单,可以转化为对()()22(,)11d x y y x =+++在约束条件22:3C x y xy ++=下的最大值.构造函数:()()()()2222,,113F x y y x x y xy λλ=++++++-()()()()222120212030x y F x x y F y y x F x y xy λλλ'⎧=+++=⎪'=+++=⎨⎪'=++-=⎩,得到()()()()12341,1,1,1,2,1,1,2M M M M ----. ()()()()12348,0,9,9d M d M d M d M ====3=. (18)(本题满分 10 分)(I )设函数()()u x ,v x 可导,利用导数定义证明u x v x u x v x u x v x '''=+[()()]()()()() (II )设函数()()()12n u x ,u x ,,u x 可导,n f x u x u x u x =12()()()(),写出()f x 的求导公式.【解析】(I )0()()()()[()()]lim h u x h v x h u x v x u x v x h→++-'=0()()()()()()()()lim h u x h v x h u x h v x u x h v x u x v x h→++-+++-=00()()()()lim ()lim ()h h v x h v x u x h u x u x h v x h h→→+-+-=++()()()()u x v x u x v x ''=+ (II )由题意得12()[()()()]n f x u x u x u x ''=121212()()()()()()()()()n n n u x u x u x u x u x u x u x u x u x '''=+++(19)(本题满分 10 分)已知曲线L的方程为,z z x ⎧=⎪⎨=⎪⎩起点为()A,终点为()0,B ,计算曲线积分()()2222d d ()d LI y z x z x y y x y z =++-+++⎰.【答案】π2【解析】由题意假设参数方程cos cos x y z θθθ=⎧⎪=⎨⎪=⎩,ππ:22θ→-π22π2[cos )sin 2sin cos (1sin )sin ]d θθθθθθθθ--++++⎰π222π2sin cos (1sin )sin d θθθθθθ-=+++⎰π220sin d π2θθ==(20) (本题满11分)设向量组1,23,ααα内3R 的一个基,113=2+2k βαα,22=2βα,()313=++1k βαα.(I )证明向量组1β2β3β为3R 的一个基;(II )当k 为何值时,存在非0向量ξ在基1,23,ααα与基1β2β3β下的坐标相同,并求所有的ξ.【答案】 【解析】(I)证明:()()()()12313213123,,2+2,2,+1201,,020201k k k k βββαααααααα=+⎛⎫⎪= ⎪ ⎪+⎝⎭20121224021201k k k k ==≠++故123,,βββ为3R 的一个基. (II )由题意知,112233112233,0k k k k k k ξβββαααξ=++=++≠即()()()1112223330,0,1,2,3i k k k k i βαβαβα-+-+-=≠=()()()()()()()11312223133113223132+22++10+2+0k k k k k k k k k k ααααααααααααα-+-+-=++=有非零解即13213+2,,+0k k ααααα=即10110020k k=,得k=011223121300,0k k k k k k ααα++=∴=+=11131,0k k k ξαα=-≠(21) (本题满分11 分)设矩阵02313312a -⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭A 相似于矩阵12000031b -⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭B =.(I) 求,a b 的值;(II )求可逆矩阵P ,使1-P AP 为对角矩阵..【解析】(I) ~()()311A B tr A tr B a b ⇒=⇒+=++23120133001231--=⇒--=-A B b a14235-=-=⎧⎧∴⇒⎨⎨-==⎩⎩a b a a b b (II)023100123133010123123001123A E C ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=--=+--=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭()123112*********---⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=--=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭CC 的特征值1230,4λλλ===0λ=时(0)0-=E C x 的基础解系为12(2,1,0);(3,0,1)ξξ==-T T 5λ=时(4)0-=E C x 的基础解系为3(1,1,1)ξ=--TA 的特征值1:1,1,5λλ=+A C令123231(,,)101011ξξξ--⎛⎫ ⎪==- ⎪ ⎪⎝⎭P ,1115-⎛⎫ ⎪∴= ⎪ ⎪⎝⎭P AP(22) (本题满分11 分) 设随机变量X 的概率密度为()2ln 2,0,0,0.xx f x x -⎧>⎪=⎨≤⎪⎩对X 进行独立重复的观测,直到2个大于3的观测值出现的停止.记Y 为观测次数. (I)求Y 的概率分布; (II)求EY【解析】(I) 记p 为观测值大于3的概率,则313228()ln x p P X dx +∞-=>==⎰,从而12221171188n n n P Y n C p p p n ---==-=-{}()()()(),23,,n=为Y 的概率分布; (II) 法一:分解法:将随机变量Y 分解成=Y M N +两个过程,其中M 表示从1到()n n k <次试验观测值大于3首次发生,N 表示从1n +次到第k 试验观测值大于3首次发生.则M Ge n p ~(,),NGe k n p -(,)(注:Ge 表示几何分布)所以11221618E Y E M N E M E N p p p =+=+=+===()()()(). 法二:直接计算22212221777711288888n n n n n n n E Y n P Y n n n n n ∞∞∞---====⋅==⋅-=⋅--+∑∑∑(){}()()()()[()()()]记212111()()n n S x n n xx ∞-==⋅--<<∑,则2113222211n n n n n n S x n n xn xx x ∞∞∞--==='''=⋅-=⋅==-∑∑∑()()()()(), 12213222111()()()()()n n n n xS x n n xx n n x xS x x ∞∞--===⋅-=⋅-==-∑∑,2222313222111()()()()()nn n n x S x n n x xn n xx S x x ∞∞-===⋅-=⋅-==-∑∑, 所以212332422211()()()()()x x S x S x S x S x x x-+=-+==--,从而7168E Y S ==()().(23) (本题满分 11 分)设总体X 的概率密度为:x f x θθθ⎧≤≤⎪=-⎨⎪⎩1,1,(,)10,其他. 其中θ为未知参数,12n x ,x ,,x 为来自该总体的简单随机样本.(I)求θ的矩估计量. (II)求θ的最大似然估计量. 【解析】(I)11112()(;)E X xf x dx x dx θθθθ+∞-∞+==⋅=-⎰⎰, 令()E X X =,即12X θ+=,解得1121ni i X X X n θ==-=∑,为θ的矩估计量;(II) 似然函数11110,()(;),nni i i x L f x θθθθ=⎧⎛⎫≤≤⎪ ⎪==-⎨⎝⎭⎪⎩∏其他, 当1i x θ≤≤时,11111()()nni L θθθ===--∏,则1ln ()ln()L n θθ=--. 从而dln d 1L nθθθ=-(),关于θ单调增加, 所以12min n X X X θ={,,,}为θ的最大似然估计量.文档内容由经济学金融硕士考研金程考研网 整理发布。
2015年考研数学一真题及答案详细解析-2015年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试题及答案

2015年全国硕士研究生入学统一考试数学〔一〕试题一、选择题:18小题,每题4分,共32分.以下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)设函数()f x 在(),-∞+∞内连续,其中二阶导数()''f x 的图形如下图,则曲线()=y f x 的拐点的个数为 ( )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3(2)设211()23=+-x x y e x e 是二阶常系数非齐次线性微分方程'''++=x y ay by ce 的一个特解,则( )(A) 3,2,1=-==-a b c (B) 3,2,1===-a b c (C) 3,2,1=-==a b c (D) 3,2,1===a b c(3) 假设级数1∞=∑n n a条件收敛,则=x 3=x 依次为幂级数1(1)∞=-∑nnn na x 的( )(A) 收敛点,收敛点 (B) 收敛点,发散点 (C) 发散点,收敛点 (D) 发散点,发散点(4) 设D 是第一象限由曲线21xy =,41xy =与直线y x =,y =围成的平面区域,函数(),f x y 在D 上连续,则(),Df x y dxdy =⎰⎰()(A)()13sin2142sin2cos ,sin d f r r rdr πθπθθθθ⎰⎰(B)()34cos ,sin d f r r rdr ππθθθ⎰ (C)()13sin 2142sin 2cos ,sin d f r r dr πθπθθθθ⎰⎰(D) ()34cos ,sin d f r r dr ππθθθ⎰(5) 设矩阵21111214A a a ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,21b d d ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,假设集合{}1,2Ω=,则线性方程组Ax b =有无穷多解的充分必要条件为( )(A) ,a d ∉Ω∉Ω (B) ,a d ∉Ω∈Ω (C) ,a d ∈Ω∉Ω (D) ,a d ∈Ω∈Ω(6)设二次型()123,,f x x x 在正交变换为=x Py 下的标准形为2221232+-y y y ,其中()123,,=P e e e ,假设()132,,=-Q e e e ,则()123,,f x x x 在正交变换=x Qy 下的标准形为( )(A) 2221232-+y y y (B) 2221232+-y y y (C) 2221232--y y y (D) 2221232++y y y(7) 假设A,B 为任意两个随机事件,则 ( )(A) ()()()≤P AB P A P B (B) ()()()≥P AB P A P B(C) ()()()2≤P A P B P AB (D) ()()()2≥P A P B P AB(8)设随机变量,X Y 不相关,且2,1,3===EX EY DX ,则()2+-=⎡⎤⎣⎦E X X Y ( )(A) 3- (B) 3 (C) 5- (D) 5二、填空题:914小题,每题4分,共24分.请将答案写在答题纸...指定位置上. (9) 20ln cos lim _________.x xx→= (10) 22sin ()d ________.1cos x x x x ππ-+=+⎰(11)假设函数(,)=z z x y 由方程cos 2+++=x e xyz x x 确定,则(0,1)d ________.z =(12)设Ω是由平面1++=x y z 与三个坐标平面平面所围成的空间区域,则(23)__________.x y z dxdydz Ω++=⎰⎰⎰(13)n 阶行列式2002122___________.0022012-=-(14)设二维随机变量(,)x y 服从正态分布(1,0;1,1,0)N ,则{0}________.P XY Y -<=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)(此题总分值10分) 设函数()ln(1)sin =+++f x x a x bx x ,3()=g x kx ,假设()f x 与()g x 在0→x 是等价无穷小,求,,a b k 的值.(16)(此题总分值10分) 设函数()f x 在定义域I 上的导数大于零,假设对任意的0x I ∈,由线()=y f x 在点()()0,x f x 处的切线与直线0x x =及x 轴所围成区域的面积恒为4,且()02f =,求()f x 的表达式.(17)(此题总分值10分)已知函数(),=++fx y x y xy ,曲线C :223++=x y xy ,求(),f x y 在曲线C 上的最大方向导数.(18)(此题总分值 10 分)〔I 〕设函数()()u x ,v x 可导,利用导数定义证明u x v x u x v x u x v x '''=+[()()]()()()() 〔II 〕设函数()()()12n u x ,u x ,,u x 可导,n f x u x u x u x =12()()()(),写出()f x 的求导公式.(19)(此题总分值 10 分)已知曲线L的方程为,z z x ⎧=⎪⎨=⎪⎩起点为()A,终点为()0,B ,计算曲线积分()()2222d d ()d LI y z x z x y y x y z =++-+++⎰.(20) (此题满11分)设向量组1,23,ααα内3R 的一个基,113=2+2k βαα,22=2βα,()313=++1k βαα.〔I 〕证明向量组1β2β3β为3R 的一个基;〔II 〕当k 为何值时,存在非0向量ξ在基1,23,ααα与基1β2β3β下的坐标相同,并求所有的ξ.(21) (此题总分值11 分)设矩阵02313312a -⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭A 相似于矩阵12000031b -⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭B =.(I)求,a b 的值;〔II 〕求可逆矩阵P ,使1-P AP 为对角矩阵..(22) (此题总分值11 分) 设随机变量X 的概率密度为()2ln 2,0,0,0.x x f x x -⎧>⎪=⎨≤⎪⎩对X 进行独立重复的观测,直到2个大于3的观测值出现的停止.记Y 为观测次数.(I)求Y 的概率分布; (II)求EY(23) (此题总分值 11 分)设总体X 的概率密度为:x f x θθθ⎧≤≤⎪=-⎨⎪⎩1,1,(,)10,其他. 其中θ为未知参数,12n x ,x ,,x 为来自该总体的简单随机样本.(I)求θ的矩估计量. (II)求θ的最大似然估计量.2015年全国硕士研究生入学统一考试数学〔一〕试题及答案一、选择题:18小题,每题4分,共32分.以下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)设函数()f x 在(),-∞+∞内连续,其中二阶导数()''f x 的图形如下图,则曲线()=y f x 的拐点的个数为 ( )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3【答案】〔C 〕【解析】拐点出现在二阶导数等于0,或二阶导数不存在的点,并且在这点的左右两侧二阶导函数异号。
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2015年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题
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、设函数()f x 在∞∞(-,+)连续,其2阶导函数()f x ''的图形如下图所示,则曲线()y f x =的
拐点个数为()
(A )0 (B )1 (C )2 (D )3
2、设21123x x y e x e ⎛⎫
=+- ⎪⎝
⎭是二阶常系数非齐次线性微分方程x y ay by ce "+'+=的一个特解,则()
(A )3,1, 1.a b c =-=-=- (B )3,2, 1.a b c ===- (C )3,2, 1.a b c =-== (D )3,2, 1.a b c ===
3、若级数
1
n n a ∞=∑条件收敛,则x =3x =依次为幂级数()1
1n
n n na x ∞
=-∑的:
(A )收敛点,收敛点 (B )收敛点,发散点
(C )发散点,收敛点 (D )发散点,发散点
4、设D 是第一象限中曲线21,41xy xy ==与直线,y x y ==围成的平面区域,函数(,)f x y 在D 上连续,则
(,)D
f x y dxdy =⎰⎰
(A )
1
2sin 21
4
2sin 2(cos ,sin )d f r r rdr π
θπθθθθ⎰⎰
(B )24
(cos ,sin )d f r r rdr π
πθθθ⎰
(C )
13sin 21
4
2sin 2(cos ,sin )d f r r dr πθπθ
θθθ⎰⎰
(D )34
(cos ,sin )d f r r dr π
πθθθ⎰
5、设矩阵21111214A a a ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,21b d d ⎛⎫ ⎪
= ⎪ ⎪⎝⎭
,若集合{1,2}Ω=,则线性方程组Ax b =有无穷多个
解的充分必要条件为
(A ),a d ∉Ω∉Ω (B ),a d ∉Ω∈Ω (C ),a d ∈Ω∉Ω (D ),a d ∈Ω∈Ω
6、设二次型123(,,)f x x x 在正交变换x Py =下的标准形为2
2
2
1232y y y +-,其中
123(,,)P e e e =,若132(,,)Q e e e =-,则123(,,)f x x x 在正交变换x Qy =下的标准形为
(A )2
2
2
1232y y y -+ (B )2
2
2
1232y y y +- (C )2
2
2
1232y y y -- (D )2
2
2
1232y y y ++ 7、若,A B 为任意两个随机事件,则
(A )()()()P AB P A P B ≤ (B )()()()P AB P A P B ≥
(C )()()()2P A P B P AB +≤
(D )()()
()2
P A P B P AB +≥
8、设随机变量X,Y 不相关,且2,1,3,EX EY DX ===则()2E X X Y +-=⎡⎤⎣⎦ (A )-3 (B )3 (C )-5 (D )5
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、2
0ln cos lim
x x
x →=
10、2-
2
sin ()1cos x
x dx x
ππ
+=
+⎰
11、若函数(,)z z x y =由方程+cos 2z
e xyz x x ++=确定,则(0,1)
dz
=
.
12、设Ω是由平面1x y z ++=与三个坐标平面所围成的空间区域,则
(23)x y z dxdydz Ω
++⎰⎰⎰=
13、n 阶行列式2002-12020
02
2
00-12 =
14、设二维随机变量(,)X Y 服从正态分布(1,0;1,1;0)N ,则(0)P XY Y -<=.
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)
设函数()ln(1)sin f x x a x bx x =+++⋅,3()g x kx =,若()f x 与()g x 在0x →是等价无穷小,求a ,b ,k 值。
16、(本题满分10分)
设函数在()f x 定义域I 上的导数大于零,若对任意的0x I ∈,曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线与直线0x x =及x 轴所围成的区域的面积为4,且(0)2f =,求()f x 的表达式. 17、(本题满分10分)
已知函数xy y x y x f ++=),(,曲线3:2
2
=++xy y x C ,求),(y x f 在曲线C 上的最大方向导数. 18、(本题满分10分)
(Ⅰ)设函数(),()u x v x 可导,利用导数定义证明
[()()]'='()()()()'u x v x u x v x u x v x +
(Ⅱ)设函数12(),()...()n u x u x u x 可导,12()()()...(),n f x u x u x u x =写出()f x 的求导公式.
19、(本题满分10分)
已知曲线L
的方程为,
z z x ⎧=⎪⎨=⎪⎩
起点为A
,终点为(0,B ,计算曲线积
分2222()()()L
I y z dx z x y dy x y dz =++-+++⎰
20、(本题满分11分) 设向量组
123,,ααα是3维向量空间3 的一个基,11322k βαα=+,222βα=,
313(1)k βαα=++。
(Ⅰ)证明向量组123,,βββ是3
的一个基;
(Ⅱ)当k 为何值时,存在非零向量ξ在基123,,ααα与基123,,βββ下的坐标相同,并求出所有的ξ。
21、(本题满分11分)
设矩阵02-3-1331-2A a ⎛⎫ ⎪=- ⎪⎪ ⎭⎝相似于矩阵1-2000031B b ⎛⎫
⎪= ⎪
⎪ ⎭⎝
. (Ⅰ)求,a b 的值.
(Ⅱ)求可逆矩阵P ,使得1
P AP -为对角阵.
22、(本题满分11分) 设随机变量X 的概率密度为
-2ln20
()=00x x f x x ⎧>⎨≤⎩
对X 进行独立重复的观测,直到第2个大于3的观测值出现时停止,记Y 为观测次数. (Ⅰ)求Y 的概率分布; (Ⅱ)求EY . 23、(本题满分11分) 设总体X 的概率密度为
11
(;)=10
x f x θθθ
⎧≤≤⎪
-⎨⎪⎩其他
其中θ为未知参数,12.....n X X X ,为来自该总体的简单随机样本.
(Ⅰ)求θ的矩估计. (Ⅱ)求θ的最大似然估计.。