2018年考研数学模拟测试题完整版及答案解析[数三]
考研数学三模拟题2018年(33)_真题(含答案与解析)-交互
考研数学三模拟题2018年(33)(总分100, 做题时间90分钟)一、填空题1.已知则f (n) (3)=______．SSS_FILL分值: 2[解析]则所以2.SSS_FILL分值: 23e [解析] 令则于是3.SSS_FILL分值: 22(1-ln2) [解析] 令则因为S(0)=0，所以则4.设级数条件收敛，则p的取值范围是______．SSS_FILL分值: 2[解析]因为条件收敛，所以即p的范围是5.设y=y(x)满足，且有y(1)=1，则．SSS_TEXT_QUSTI分值: 2[解析] 由得函数y=y(x)可微且，积分得，因为y(1)=1，所以C=0，于是，故6.微分方程的通解为______．SSS_TEXT_QUSTI分值: 2[解析] 由，得，即，令z=e y，则，解得，所以原方程的通解为．7.微分方程yy"-2(y") 2 =0的通解为______．SSS_TEXT_QUSTI分值: 2y=C或者[解析] 令y"=p，得，代入原方程得则p=0，或．当p=0时，y=C；当时，，即．由，得，从而，所以原方程的通解为y=C或者．8.微分方程的通解为______．SSS_TEXT_QUSTI分值: 2lnx+C [解析] 令，所以9.以y=C1 e x +e x (C2cosx+C3sinx)为特解的三阶常系数齐次线性微分方程为______．SSS_TEXT_QUSTI分值: 2y""-3y"+4y"-2y=0 [解析] 特征值为λ1 =1，λ2，3=1±i，特征方程为(λ-1)(λ-1+i)(λ-1-i)=0，即λ 3 -3λ 2+4λ-2=0，所求方程为y""-3y"+4y"-2y=0．10.设y(x)为微分方程y"-4y"+4y=0满足初始条件y(0)=1，y"(0)=2的特解，则SSS_TEXT_QUSTI分值: 2[解析] y"-4y"+4y=0的通解为y=(C1 +C2x)e 2x，由初始条件y(0)=1，y"(0)=2得C1 =1，C2=0，则y=e 2x，于是11.差分方程yt+1 -2yt=3×2 t的通解为y(t)=______．SSS_TEXT_QUSTI分值: 2[解析] yt+1 -2yt=0的通解为y(t)=C×2 t，f(t)=3×2 t，因为2为特征值，所以设特解为yt*=at×2 t，代入原方程得，故原方程的通解．二、选择题1.设条件收敛，且，则______．SSS_SINGLE_SELA |r|＜1B |r|＞1C r=-1D r=1分值: 2答案:C[解析] 因为条件收敛，所以级数一定不是正项或负项级数，故r≤0．若|r|＜1，则，级数绝对收敛，矛盾；若|r|＞1，则，存在充分大的N，当n＞N时，{|un|}单调增加，，于是发散，矛盾，故|r|=1，再由r≤0得r=-1，选C．2.设，则______．A．B．C．D．SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 2答案:B[解析] 显然条件收敛，，因为，而收敛，所以收敛，选B．3.设幂级数在x=6处条件收敛，则幂级数的收敛半径为______．A．2B．4C．D．无法确定SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 2答案:A[解析] 因为在x=6处条件收敛，所以级数的收敛半径为R=4，又因为级数有相同的收敛半径，所以的收敛半径为R=4，于是的收敛半径为R=2，选A．4.设y(x)是微分方程y"+(x-1)y"+x 2 y=e x满足初始条件y(0)=0，y"(0)=1的解，则______．SSS_SINGLE_SELA 等于1B 等于2C 等于0D 不存在分值: 2答案:A[解析] 微分方程y"+(x-1)y"+x 2 y=e x中，令x=0，则y"(0)=2，于是，选A．5.二阶常系数非齐次线性微分方程y"-2y"-3y=(2x+1)e -x的特解形式为______．• A.(ax+b)e-x•**•**(ax+b)e-x**(ax+b)e-xSSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 2答案:D[解析] 方程y"-2y"-3y=(2x+1)e -x的特征方程为λ 2 -2λ-3=0，特征值为λ1 =-1，λ2=3，故方程y"-2y"-3y=(2x+1)e -x的特解形式为x(ax+b)e -x，选D．6.设φ1 (x)，φ2(x)，φ3(x)为二阶非齐次线性方程y"+a1(x)y"+a2(x)y=f(x)的三个线性无关解，则该方程的通解为______．SSS_SINGLE_SELA C1[φ1(x)+φ2(x)]+C2φ3(x)B C1[φ1(x)-φ2(x)]+C2φ3(x)C C1[φ1(x)+φ2(x)]+C2[φ1(x)-φ3(x)]D C1φ1(x)+C2φ2(x)+C3φ3(x)，其中C1+C2+C3=1分值: 2答案:D[解析] 因为φ1 (x)，φ2(x)，φ3(x)为方程y"+a1(x)y"+a2(x)y=f(x)的三个线性无关解，所以φ1 (x)-φ3(x)，φ2(x)-φ3(x)为方程y"+a1(x)y"+a2(x)y=0的两个线性无关解，于是方程y"+a1 (x)y"+a2(x)y=f(x)的通解为C1[φ1(x)-φ3(x)]+C2[φ2(x)-φ3(x)]+φ3(x)即C1φ1(x)+C2φ2(x)+C3φ3(x)，其中C3=1-C1-C2或C1+C2+C3=1，选D．三、解答题1.讨论级数的敛散性．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5解令则因为而收敛，所以收敛，由正项级数的比较审敛法得收敛．2.设收敛，举例说明级数不一定收敛；若是正项收敛级数，证明一定收敛．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5解令，由交错级数的Leibniz审敛法，级数收敛，而发散．设是正项收敛级数，则，取ε0 =1，存在自然数N，当n＞N时，|an-0|＜1，从而0≤an＜1，当n＞N时，有．由收敛得收敛，再由比较审敛法得收敛，所以收敛．3.设，级数中，哪个级数一定收敛?SSS_TEXT_QUSTI分值: 5解不一定收敛，如，显然，而，因为收敛，而发散，所以发散；不一定收敛，如，显然发散；不一定收敛，如，显然发散；一定收敛．由，得，又收敛，所以收敛，即绝对收敛，所以一定收敛．4.若正项级数收敛，证明：收敛．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5证明因为收敛，所以，当x＞0时，ln(1+x)＜x，于是为正项级数，而，所以再由收敛，故收敛．设．SSS_TEXT_QUSTI5.求的值；分值: 2.5解，则，，因为，所以．SSS_TEXT_QUSTI6.证明：对任意常数λ＞0，收敛．分值: 2.5证明因为，所以，而收敛(λ＞0)，所以收敛．7.设，讨论级数的敛散性，若收敛求其和．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5解因为收敛，所以收敛．因为所以于是的和为8.设{nan}收敛，且收敛，证明：级数收敛．SSS_TEXT_QUSTI分值: 6证明令Sn =a1+a2+…+an，S"n+1=(a1-a)+2(a2-a1)+…+(n+1)(an+1 -an)，则S"n+1 =(n+1)an+1-Sn-a，因为收敛且数列{nan}收敛，所以都存在，于是存在，根据级数收敛的定义，收敛．9.设an＞0(n=1，2，…)且单调减少，又级数发散，判断的敛散性．SSS_TEXT_QUSTI分值: 6解因为单调减少且an＞0(n=1，2，…)，所以存在，令，由发散，得A＞0．根据正项级数的根值审敛法，由，得级数收敛．证明：SSS_TEXT_QUSTI10.设an ＞0，且{nan}有界，则级数收敛；分值: 3证明因为{nan }有界，所以存在M＞0，使得0＜nan≤M，即，而级数收敛，所以级数收敛．SSS_TEXT_QUSTI11.若，则级数收敛．分值: 3证明取，因为，所以存在N＞0，当n＞N时，，即，或者，而收敛，所以收敛．设(n=1，2，…；an ＞0，bn＞0)，证明：SSS_TEXT_QUSTI12.若级数收敛，则级数收敛；分值: 3证明由，则数列单调递减有下界，根据极限存在准则，存在，令．无论A=0还是A＞0，若级数收敛，则级数收敛．SSS_TEXT_QUSTI13.若级数发散，则级数发散．分值: 3证明若A=0，由级数发散，得级数发散；若A＞0，级数敛散性相同，故若级数发散，则级数发散．14.设{un }，{cn}为正项数列，证明：(1)若对一切正整数n满足cn un-cn+1un+1≤0，且发散，则也发散；(2)若对一切正整数n满足，且收敛，则也收敛．SSS_TEXT_QUSTI分值: 6证明显然为正项级数．(1)因为对所有n满足cn un-cn+1un+1≤0，于是cn un≤cn+1un+1cnun≥…≥c1u1＞0，从而．因为发散，所以也发散．(2)因为对所有n满足，则cn un-cn+1un+1≥aun+1，即cn un≥(cn+1+a)an+1，所以，于是因为收敛，所以也收敛．15.对常数p，讨论幂级数的收敛区间．SSS_TEXT_QUSTI分值: 6解由，得幂级数的收敛半径为R=1．(1)当p＜0时，记q=-p，则有，因而当x=±1时，发散，此时幂级数的收敛区间为(-1，1)，(2)当0＜p＜1时，对，因为，所以x=1时，级数发散，当x=-1时，显然收敛，此时幂级数的收敛区间为[-1，1)；(3)当p＞1时，对，因为，而收敛，所以级数收敛，当x=-1时，显然绝对收敛，此时幂级数的收敛区间为[-1，1]．1。
2018考研数学三【解析版】【无水印】
= C′(Q) C= ′(Q)Q − C(Q) C= ′(Q0 )Q0 − C(Q0 ) 0 ，
Q0
Q2
Q0
Q02
即 C′(Q0 )Q0 − C(Q0 ) = 0 ，选 D.
（5）【答案】A
A 的特征值为 λ=1 λ=2 λ=3 1，而 r(λE − A) = r(E − A) = 2 .
所以 f (1) = 2e
13. 【答案】2.
1 0 0 【解析】 A(α1,α2 ,α3 ) = (α1,α2 ,α3 )1 1 −1 ,
1 1 1
10 0 10 0 则 A = 1 1 −1 = 0 1 −1 = 2 .
11 1 01 1
1
14.【答案】 .
3
【解答】 P( AC A ∪ B) = P[ AC( A ∪ B)] = P[ AC ∪ ABC] = P( AC)
不独立，C 和 D 不成立.
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.【答案】=y 4x − 3
【解析】由题知：
f ′(x) =2x + 2 x
(x > 0) ，
f
′′( x)
=2
−
2 x2
=2(1 −
1 x2
)
令 f ′′(x) = 0 则 x = 1, x = −1（舍去）
x1 − x2 + x3 =0,
x2 + x3 = 0,
x1
+ ax3 = 0,
1 −1 1 1 0 2
= 系数矩阵 A 1
0
考研数学三模拟题2018年(41)_真题(含答案与解析)-交互
考研数学三模拟题2018年(41) (总分100, 做题时间90分钟) 解答题1.设f(x)在x0处n阶可导．且f (m) (x)=0(m=1，2，…，n-1)，f (n) (x)≠0(n≥2)．证明：(1)当n为偶数且f (n) (x0 )＜0时，f(x)在x处取得极大值；(2)当n为偶数且f (n) (x0 )＞0时，f(x)在x处取得极小值．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【证】n为偶数，令n=2k，构造极限当f (2k) (x)＜0时，当f (2k) (x)＞0时，2.设f(x)在x0处n阶可导，且f (m) (x)=0(m=1，2，…，n-1)，f (n) (x0)≠0(n＞2)．证明：当n为奇数时，(x，f(x))为拐点．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【证】n为奇数，令n=2k+1，构造极限当f (2k+1) (x0 )＞0时，但x→x+时，f"(x)＞0；x→x-时，f"(x)＜0，故(x0，f(x))为拐点．3.求函数f(x)=nx(1-x) n在[0，1]上的最大值M(n)及SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【解】容易求得f"(x)=n[1-(n+1)x](1-x) (n-1)，f"(x)=n 2 [(n+1)x-2](1-x) n-2．令f"(x)=0，得驻点且有则为f(x)的极大值点，且极大值将它与边界点函数值f(0)=0，f(1)=0，比较得f(x)在[0，1]上的最大值且有4.设f(x)在[a，b]上连续，a＜x1＜x2＜…＜xn＜b．试证：在[a，b]内存在ξ，使得SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【解】因为f(x)在[a，b]上连续，所以m≤f(x)≤M，其中m，M分别为f(x)在[a，b]上的最小值和最大值．故由介值定理可得ξ∈[a,b]，使得5.设f(x)在闭区间[-1，1]上具有三阶连续导数，且f(-1)=0，f(1)=1，f"(0)=0．证明：在[-1，1]内存在ξ，使得f"""(ξ)=3．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【证】取x=0，x=1代入，取x=0，x=-1代入，由①-②有因为f""(x)在[-1，1]上连续，则存在m和M，使得有m≤f""(x)≤M，③代入④式，有m≤3≤M，由介值定理，使得f""(ξ)=3．6.设函数f(x)在[0，3]上连续，在(0，3)内可导，且f(0)+f(1)+f(2)=3，f(3)=1．试证：必存在ξ∈(0，3)，使f"(ξ)=0．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【证】函数f(x)在[0，3]上连续，则f(x)在[0，2]上连续，那么其在[0，2]上必有最大值M和最小值m，于是m≤f(0)≤M，m≤f(1)≤M，m≤f(2)≤M，由介值定理知，至少存在一点η∈[0，2]，使得于是便有f(η)=1=f(3)，满足罗尔定理条件，于是存在ξ∈(η，3) (0，3)，使f"(ξ)=0．设f(x)，g(x)在[a，b]上二阶可导，g""(x)≠0，f(a)=f(b)=g(a)=g(b)=0．证明：SSS_TEXT_QUSTI7.在(a，b)内，g(x)≠0；该题您未回答:х该问题分值: 2【证】设c∈(a，b)，g(c)=0．由g(a)=g(c)=g(b)=0，g(x)在[a，c]，[c，b]上两次运用罗尔定理可得g"(ξ1)=g"(ξ2)=0，其中ξ1∈(a，c)，ξ2∈(c，b)，对g"(x)在[ξ1，ξ2 ]上运用罗尔定理，可得f"(ξ3)=0．因已知g"(x)≠0，故g(c)≠0．SSS_TEXT_QUSTI8.在(a，b)内至少存在一点ξ，使该题您未回答:х该问题分值: 2【证】F(x)=f(x)g"(x)-f"(x)g(x)在[a，b]上运用罗尔定理，F(a)=0，F(b)=0，故9.在区间[0，a]上|f""(x)|≤M，且f(x)在(0，a)内取得极大值．证明：|f(0)|+|f"(a)|≤Ma．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【证】f(x)在(0，a)内取得极大值，不妨设f"(c)=0．f"(x)在[0，c]与[c，a]之间分别使用拉格朗日中值定理，f"(c)-f"(0)=cf"(ξ1 )，ξ1∈(0，c)，f"(a)-f"(c)=(a-c)f"(ξ2 )，ξ2∈(c，a)，所以|f"(0)|+|f"(a)|=c|f“(ξ1 )|+(a-c)|f"(ξ2)|≤cM+(a-c)M=aM．10.设f(x)在闭区间[1，2]上可导，证明：使f(2)-2f(1)=ξf"(ξ)-f(ξ)．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【解】把所证等式ξ改为x，得xf"(x)-f(x)=f(2)-2f(1)，两边同除以x 2，令F(x)在[1，2]上连续，(1，2)内可导，且F(2)=F(1)=f(2)-f(1)．由罗尔定理，使F"(ξ)=0，即f(2)-2f(1)=ξf"(ξ)-f(ξ)．11.f(x)在[a，b]上连续，在(a，b)内可导，且f"(x)≠0．证明：ξ，η∈(a，b)，使得SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 2【证】因为两式相比，得12.设，且f""(x)＞0．证明：f(x)＞x．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】因得f(0)=0，f"(0)=1．因f(x)二阶可导，故f(x)在x=0处的一阶泰勒公式成立，因f"(x)＞0，故f(x)＞x，原命题得证．13.设f(x)，g(x)在[a，b]上二阶可导，且f(a)=f(b)=g(a)=0．证明：ξ∈(a，b)，使f""(ξ)g(ξ)+2f"(ξ)g"(ξ)+f(ξ)g""(ξ)=0．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】令F(x)=f(x)g(x)，在x=a点展开泰勒公式．令x=b，代入①式，则因f(a)=f(b)=g(a)=0，则F(a)=F(b)=0，且F"(a)=0，代入②式，得F"(ξ)=0．即f"(ξ)g(ξ)+2f"(ξ)g"(ξ)+f(ξ)g"(ξ)=0．14.设f(x)在[a，b]上二阶可导，且f"(a)=f"(b)=0．证明：ξ∈(a，b)，使SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】将f(x)在x=a，x=b处展开泰勒公式．令②-①得得令|f"(ξ)|=max{|f"(ξ1 )|，|f"(ξ2)|}，则故原命题得证．15.设f(x)=arcsinx，ξ为f(x)在[0，t]上拉格朗日中值定理的中值点，0＜t＜1，求极限SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【解】因f(x)=arcsinx在[0，t]上连续，在(0，t)内可导，对它用拉格朗日中值定理，得由此解得并令μ=arcsint，有16.若x＞-1．证明：当0＜α＜1时，有(1+x) α＜1+αx；当α＜0或α＞1时，有(1+x) α＞1+αx．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】令f(x)=(1+x) α，则有f"(x)=α(1+x) α-1，f"(x)=α(α-1)(1+x) α-2．由f(x)的泰勒展开式可知当x＞-1，0＜α＜1时，α(α-1)＜0，1+ξ＞0，故所以f(x)＜f(0)+f"(0)x，即(1+x) α＜1+αx．同理可证当x＞-1，α＜0或α＞1时，有(1+x) α＞1+αx．17.求证：当x＞0时，不等式成立．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】设则因为所以f(x)单调递减，且当0＜x＜+∞时，f(x)＞f(+∞)=0，即18.利用导数证明：当x＞1时，SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】设f(x)=(1+x)ln(1+x)-xlnx，有f(1)=2ln2＞0．由知，f(x)单调递增，且当x＞1时，f(x)＞f(1)=2ln2＞0，lnx＞0，从而得，其中x＞1．设x∈(0，1)，证明下面不等式：SSS_TEXT_QUSTI19.(1+x)ln 2 (1+x)＜x 2；该题您未回答:х该问题分值: 3【证】令φ(x)=x 2 -(1+x)ln 2 (1+x)，有φ(0)=0，且φ"(x)=2x-ln 2 (1+x)-2ln(1+x)，φ"(0)=0．当x∈(0，1)时，，知φ(x)单调递增，从而φ"(x)＞φ"(0)=0，知φ(x)单调递增，则φ(x)＞φ(0)=0，即(1+x)ln 2 (1+x)＜x 2．SSS_TEXT_QUSTI20.该题您未回答:х该问题分值: 3【证】令，则有由上小题得，当x∈(0，1)时f"(x)＜0，知f(x)单调递减，从而又因为当x∈(0，1)时，f"(x)＜0，知f(x)单调递减，且，所以21.求证：当x＞0时，(x 2 -1)lnx≥(x-1) 2．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】设f(x)=(x 2 -1)lnx-(x-1) 2，所以f(1)=0．又因为f"(1)=0，且所以当x≥1时，f"(x)＞0，知f"(x)单调递增，则f"(x)≥f"(1)=0，从而f(x)单调递增，故f(x)≥f(1)=0，原式成立．当0＜x＜1时，f""(x)＜0，知f"(x)单调递减，则f"(x)≥f"(1)=2＞0，从而f"(x)单调递增，故f"(x)＜f"(1)=0，所以f(x)单调递减，知f(x)＞f(1)=0．原式成立．22.证明：其中SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】由有令只需证明f(x)≤1．由f(0)=1，只需证设g(0)=0，且因此，当时，g(x)＜0，即f(x)＜0，f(x)＜1，得证．23.求使不等式对所有的自然数n都成立的最大的数α和最小的数β．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【解】已知不等式等价于即令则令g(x)=(1+x)ln 2 (1+x)-x 2，x∈[0，1]，则g(0)=0，且g"(x)=ln 2 (1+x)+2ln(1+x)-2x，g"(0)=0，故g"(x)在[0，1]上严格单调递减，所以g"(x)＜g"(0)=0．同理，g(x)在[0，1]上也严格单调递减，故g(x)＜g(0)=0，即(1+x)ln 2 (1+x)-x 2＜0，从而f"(x)＜0(0＜x≤1)，因此f(x)在(0，1]上也严格单调递减．令则α≤f(x)≤β，有故使不等式对所有的自然数n都成立的最大的数α为最小的数β为24.设函数f(x)在(-∞，+∞)内二阶可导，且f(x)和f""(x)在(-∞，+∞)内有界．证明：f"(x)在(-∞，+∞)内有界．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】存在正常数M0，M2，使得对恒有|f(x)|≤M0，|f"(x)|≤M2．由泰勒公式，有其中ξ介于x与x+1之间，整理得所以故函数f"(x)在(-∞，+∞)内有界．25.设n为自然数，试证：SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】右端不等式等价于证明即设则又故当x＞0时，有从而，当x＞0时，f"(x)单调增，且当x→+∞时，f"(x)趋于零，所以，当x＞0时，f"(x)＜0．进而知当x＞0时，f(x)单调减，且当x→+∞时，f(x)趋于零，于是，当x＞0时，f(x)＞0．所以，对一切自然数n，恒有f(n)＞0，故有从而右端不等式成立．类似地，引入辅助函数类似可证明：当x＞0时，g(x)＜0，从而对一切自然数n，左端不等式成立．已知f(x)二阶可导，且f(x)＞0，f(x)f""(x)-[f"(x)] 2≥0(x∈R)．SSS_TEXT_QUSTI26.证明：该题您未回答:х该问题分值: 3【证】记g(x)=lnf(x)，则故即SSS_TEXT_QUSTI27.若f(0)=1，证明：f(x)≥e f"(0)x(x∈R)．该题您未回答:х该问题分值: 3【证】即f(x)≥e f"(0)x．28.设f(x)在闭区间[0，c]上连续，其导数f"(x)在开区间(0，c)内存在且单调减少，f(0)=0．试应用拉格朗日中值定理证明：f(a+b)≤f(a)+f(b)，其中常数a，b满足条件0≤a≤b≤a+b≤c．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】方法一用拉格朗日中值定理．当a=0时，等号成立；当a＞0时，由于f(x)在区间[0，a]及[b，a+b]上满足拉格朗日中值定理，所以，存在ξ1∈(0，a)，ξ2∈(b，a+b)，ξ1＜ξ1，使得[f(a+b)-f(b)]-[f(a)-f(0)]=af"(ξ2 )-af"(ξ1)．因为f"(x)在(0，c)内单调减少，所以f"(ξ2)≤f"(ξ1)，于是，[f(a+b)-f(b)]-[f(a)-f(0)]≤0，即f(a+b)≤f(a)+f(b)．方法二用函数的单调性．将[f(a+b)-f(b)]-[f(a)-f(0)]中的b改写为x，构造辅助函数F(x)=f(a+x)-f(x)-f(a)，x∈[0，b]，显然F(0)=0，又因为f"(x)在(0，c)内单调减少，所以F"(x)=f"(a+x)-f"(x)≤0．于是有F(b)≤F(0)=0，即f(a+b)-f(b)-f(a)≤0，即f(a+b)≤f(a)+f(b)．29.证明：当x＞0时，有SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】方法一用拉格朗日中值定理．因为所以且函数f(t)=lnt在[x，1+x]上满足拉格朗日中值定理，故存在ξ∈(x，1+x)，使得因为x＜ξ＜1+x，所以于是有即方法二用函数的单调性．令因为所以F(x)在(0，+∞)上单调减少，又因此，对一切x∈(0，+∞)，恒有F(x)＞0，即30.证明：当0＜a＜b＜π时，bsinb+2cosb+πb＞asina+2cosa+πa．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】令F(x)=xsinx+2cosx+πx，只需证明F(x)在(0，π)上单调递增．F"(x)=sinx+xcosx-2sinx+π=π+xcosx-sinx，由此式很难确定F"(x)在(0，π)上的符号，为此有F"(x)=-xsinx＜0，x∈(0，π)，即函数F"(x)在(0，π)上单调递减，又F"(π)=0，所以F"(x)＞0，x∈(0，π)，于是F(b)＞F(a)，即bsinb+2cosb+πb＞asina+2cosa+πa．31.设b＞a＞e，证明：a b＞b a．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】设则其中lnx＞lne=1，所以，f"(x)＜0，即函数f(x)单调递减．因此，当b＞a＞e时，32.证明：当x＞0时，不等式成立．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】构造辅助函数则f(0)=0，且由题设条件很难确定的符号，但是所以从而，当x＞0时，即33.证明：当时，不等式成立．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【证】当时，而cosx＜0，所以不等式成立．当时，构造辅助函数则上式中，当时，但是，2xcosx-2sinx+x 3的符号无法直接确定，为此，令g(x)=2xcosx-2sinx+x 3，则g(0)=0，且g"(x)=x 2 +2x(x-sinx)＞0，所以，当x∈ 时，g(x)=2xcosx-2sinx+x 3＞0．从而，当时，又所以，当时，即34.已知某种商品的需求量x对价格p的弹性为η=-2p 2，而市场对该商品的最大需求量为1(万件)．(1)确定需求函数；(2)若价格服从[1，2]上的均匀分布，计算期望收益值．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【解】(1)由弹性公式：即两边积分有由x(0)=1得c=1，故x(p)=e -p2．(2)R=p·x(p)=p·e -p2，35.一商家销售某种商品的价格满足关系p=7-0.2x(万元/单位)，x为销售量，成本函数为C=3x+1(万元)，其中x服从正态分布N(5p，1)，每销售一单位商品，政府要征税t万元，求该商家获得最大期望利润时的销售量．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【解】收益为R=x·p，利润为L=R-C-T，其中税收T=tx．于是L=x·p-(3x+1)-t·x=x(7-0.2x)-(3x+1)-t·x=-0.2x 2 +(4-t)x-1，EL=-0.2Ex 2 +(4-t)Ex-1=-0.2[Dx+(Ex) 2 ]+(4-t)Ex-1=-0.2[1+(5p) 2 ]+(4-t)·5p-1=-5p 2 +5(4-t)p-1.2，令因此，当即时，期望的利润最大．36.设需求函数为p=a-bQ，总成本函数为其中a，b＞0为待定的常数，已知当边际收益MR=67，且需求价格弹性时，总利润是最大的．求总利润最大时的产量．并确定a，b的值．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【解】总收益：R=Qp=aQ-bQ 2，于是有 L"(Q)=-Q 2 +2(7-b)Q+(a-100)．由题设a，b，Q应满足解①②③得：a=111，Q=3或a=111，b=2，Q=11．(1)若a=111，Q=3，此时L"(3)=0，L"(3)＜0，但L(3)＜0不符合题意；(2)若a=111，b=2，Q=11，此时L"(11)=0，L"(11)＜0，且L(11)＞0．因此a=111，b=2为所求常数，此时对应最大利润的产量为Q=11．37.某集邮爱好者有一个珍品邮票，如果现在(t=0)就出售，总收入为R元．如果收藏起来待来日出售，t年末总收入为R(t)=Re ξ(t)，其中ξ(t)为随机变量，服从正态分布，假定银行年利率为r，并且以连续复利计息．试求收藏多少年后，再出售可使得总收入的期望现值最大，并求r=0.06时，t的值．SSS_TEXT_QUSTI该题您未回答:х该问题分值: 3【解】由连续复利公式，t年末售出总收入R的现值为：A(t)=R·e -rt．于是A(t)=R0 e ξ(t) e -rt =Re ξ(t)-rt，令且可见当时，期望的现值(取到极大值)最大．若r=0.06，1。
考研数学三模拟题2018年(13)_真题(含答案与解析)-交互
考研数学三模拟题2018年(13)(总分100, 做题时间90分钟)一、填空题1.设且存在三阶非零矩阵B，使得AB=O，则a=______，b=______．SSS_FILL分值: 12 1[解析] 因为AB=O，所以r(A)+r(B)≤3，又B≠O，于是r(B)≥1，故r(A)≤2，从而a=2，b=1．2.设η为非零向量，η为方程组AX=0的解，则a=______，方程组的通解为______．SSS_FILL分值: 13 k(-3，1，2) T [解析] AX=0有非零解，所以|A|=0，解得a=3，于是方程组AX=0的通解为k(-3，1，2) T．二、选择题1.设A是m×s矩阵，B为s×n矩阵，则方程组BX=0与ABX=0同解的充分条件是______．SSS_SINGLE_SELA r(A)=sB r(A)=mC r(B)=sD r(B)=n分值: 1答案:A[解析] 设r(A)=s，显然方程组BX=0的解一定为方程组ABX=0的解，反之，若ABX=0。
因为r(A)=s，所以方程组AY=0只有零解，故BX=0，即方程组BX=0与方程组ABX=0同解，选A．2.设n阶矩阵A的伴随矩阵A *≠O，且非齐次线性方程组AX=b有两个不同解η1，η2，则下列命题正确的是______．A．AX=b的通解为k1η1+k2η2B．η1+η2为AX=b的解C．方程组AX=0的通解为k(η1 -η2)D．AX=b的通解为SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 1答案:C[解析] 因为非齐次线性方程组AX=b的解不唯一，所以r(A)＜n，又因为A *≠O，所以r(A)=n-1，η2 -η1为齐次线性方程组AX=0的基础解系，选C．3.设有方程组AX=0与BX=0，其中A，B都是m×n矩阵，下列四个命题：(1)若AX=0的解都是BX=0的解，则r(A)≥r(B)(2)若r(A)≥r(B)，则AX=0的解都是BX=0的解(3)若AX=0与BX=0同解，则r(A)=r(B)(4)若r(A)=r(B)，则AX=0与BX=0同解以上命题正确的是______．SSS_SINGLE_SELA (1)(2)B (1)(3)C (2)(4)D (3)(4)分值: 1答案:B[解析] 若方程组AX=0的解都是方程组BX=0的解，则n-r(A)≤n-r(B)，从而r(A)≥r(B)，(1)为正确的命题；显然(2)不正确；因为同解方程组系数矩阵的秩相等，但反之不对，所以(3)是正确的，(4)是错误的，选B．4.设A是m×n矩阵，B是n×m矩阵，则______．SSS_SINGLE_SELA 当m＞n时，线性齐次方程组ABX=0有非零解B 当m＞n时，线性齐次方程组ABX=0只有零解C 当n＞m时，线性齐次方程组ABX=0有非零解D 当n＞m时，线性齐次方程组ABX=0只有零解分值: 1答案:A[解析] AB为m阶方阵，当m＞n时，因为r(A)≤n，r(B)≤n且r(AB)≤min{r(A)，r(B)}，所以r(AB)＜m，于是方程组ABX=0有非零解，选A．5.设A为m×n阶矩阵，则方程组AX=b有唯一解的充分必要条件是______．SSS_SINGLE_SELA r(A)=mB r(A)=nC A为可逆矩阵D r(A)=n且b可由A的列向量组线性表示分值: 1答案:D[解析] 方程组AX=b有解的充分必要条件是b可由矩阵A的列向量组线性表示，在方程组AX=b有解的情形下，其有唯一解的充分必要条件是r(A)=n，故选D．三、解答题1.设向量组α1，α2，…，αn-1为n维线性无关的列向量组，且与非零向量β1，β2正交．证明：β1，β2线性相关．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[证明] 令因为α1，α2，…，αn-1与β1，β2正交，所以Aβ1 =0，Aβ2=0，即β1，β2为方程组AX=0的两个非零解，因为r(A)=n-1，所以方程组AX=0的基础解系含有一个线性无关的解向量，所以β1，β2线性相关．2.设齐次线性方程组其中ab≠0，n≥2．讨论a，b取何值时，方程组只有零解、有无穷多个解?在有无穷多个解时求出其通解．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[解](1)当a≠b，a≠(1-n)b时，方程组只有零解；(2)当a=b时，方程组的同解方程组为x1 +x2+…+xn=0，其通解为X=k1(-1，1，0，…，0) T +k2 (-1，0，1，…，0) T+…+kn-1(-1，0，…，0，1) T(k1，k2，…，kn-1为任意常数)；(3)令当a=(1-n)b时，r(A)=n-1，显然(1，1，…，1) T为方程组的一个解，故方程组的通解为k(1，1，…，1) T (k为任意常数)．3.设A为三阶矩阵，A的第一行元素为a，b，c且不全为零，又且AB=O，求方程组AX=0的通解．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[解] 由AB=O得r(A)+r(B)≤3且r(A)≥1．(1)当k≠9时，因为r(B)=2，所以r(A)=1，方程组AX=0的基础解系含有两个线性无关的解向量，显然基础解系可取B的第1、3两列，故通解为(2)当k=9时，r(B)=1，1≤r(A)≤2，当r(A)=2时，方程组AX=0的通解为当r(A)=1时，A的任意两行都成比例，不妨设a≠0，由得通解为4.a，b取何值时，方程组有解?SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[解](1)a≠1时，唯一解为(2)a=1，b≠-1时，r(A)≠ ，因此方程组无解；(3)a=1，b=-1时，通解为X=k1 (1，-2，1，0) T +k2(1，-2，0，1) T +(-1，1，0，0) T (k1，k2为任意常数)．5.A，B为n阶矩阵且r(A)+r(B)＜n．证明：方程组AX=0与BX=0有公共的非零解．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[证明] 方程组的解即为方程组AX=0与BX=0的公共解．因为所以方程组有非零解，故方程组AX=0与BX=0有公共的非零解．设(Ⅰ) α1，α2，α3，α4为四元非齐次线性方程组BX=b的四个解，其中α1=SSS_TEXT_QUSTI 6.求方程组(Ⅰ)的基础解系；分值: 2[解] 方程组(Ⅰ)的基础解系为SSS_TEXT_QUSTI7.求方程组(Ⅱ)BX=0的基础解系；分值: 2[解] 因为r(B)=2，所以方程组(Ⅱ)的基础解系含有两个线性无关的解向量，为方程组(Ⅱ)的基础解系；SSS_TEXT_QUSTI8.(Ⅰ)与(Ⅱ)是否有公共的非零解?若有公共解求出其公共解．分值: 2[解] 方程组(Ⅰ)的通解为方程组(Ⅱ)的通解为=k，则方程组(Ⅰ)与方程组(Ⅱ)的公共解为k(-1，令，则有取k21，1，1) T (其中k为任意常数)．设(Ⅰ)(Ⅱ)SSS_TEXT_QUSTI9.求(Ⅰ)，(Ⅱ)的基础解系；分值: 3[解] 的基础解系为的基础解系为SSS_TEXT_QUSTI10.求(Ⅰ)，(Ⅱ)的公共解．分值: 3[解] 方法一(Ⅰ)，(Ⅱ)公共解即为的解，(Ⅰ)，(Ⅱ)的公共解为方法二(Ⅰ)的通解代入(Ⅱ) =2k2，故(Ⅰ)，(Ⅱ)的公共解为(-k，k，2k，k) T =k(-1，1，2，1) T (k为任意常数)．方法三(Ⅰ)的通解为(Ⅱ)的通解为令∴(Ⅰ)，(Ⅱ)的公共解为11.问a，b，c取何值时，(Ⅰ)，(Ⅱ)为同解方程组?SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[解] 方法一的通解为把(Ⅱ)的通解代入(Ⅰ)，得方法二因为(Ⅰ)，(Ⅱ)同解，所以它们的增广矩阵有等价的行向量组，(Ⅱ)的增广矩阵为阶梯阵，其行向量组线性无关．α1可由β1，β2，β3唯一线性表出，α1=-2β1+β2+aβ2a=-1，α2可由β1，β2，β3唯一线性表出，α2=β1+β2-β3b=-2，α3可由β1，β2，β3唯一线性表出，α3=3β1+β2+β3c=4．12.证明线性方程组(Ⅰ)有解的充分必要条件是方程组(Ⅲ)是同解方程组．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[证明] 令方程组(Ⅰ)可写为AX=b，方程组(Ⅱ)、(Ⅲ)可分别写为A TY=0及若方程组(Ⅰ)有解，则r(A)=r( )，从而又因为(Ⅲ)的解一定为(Ⅱ)的解，所以(Ⅱ)与(Ⅲ)同解；反之，若(Ⅱ)与(Ⅲ)同解，则从而r(A)=r( )，故方程组(Ⅰ)有解．13.设的一个基础解系为写出的通解并说明理由．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[解] 令则(Ⅰ)可写为AX=0，令其中则(Ⅱ)可写为BY=0，因为β1，β2，…，βn为(Ⅰ)的基础解系，因此r(A)=n，β1，β2，…，βn线性无关，．α1T，α2T，…，αn T为BY=0的一组解，而r(B)=n，α1T，α2T，…，αnT线性无关，因此α1T，α2T，…，αnT为BY=0的一个基础解系．14.设A是m×s矩阵，B是s×n矩阵，且r(B)=r(AB)．证明：方程组BX=0与ABX=0是同解方程组．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[证明] 首先，方程组BX=0的解一定是方程组ABX=0的解．令r(B)=r且ξ1，ξ2，…，ξn-r是方程组BX=0的基础解系，现设方程组ABX=0有一个解η0不是方程组BX=0的解，即Bη≠0，显然ξ1，ξ2，…，ξn-r，η0线性无关，若ξ1，ξ2，…，ξn-r，η线性相关，则存在不全为零的常数k1，k2，…，kn-r，k，使得k1ξ1+k2ξ2+…+kn-rξn-r +kη=0，若k=0，则k1ξ1+k2ξ2+…+kn-rξn-r+kη=0，因为ξ1，ξ2，…，ξn-r线性无关，所以k1=k2=…=kn-r=0，从而ξ1，ξ2，…，ξn-r，η线性无关，所以k≠0，故η可由ξ1，ξ2，…，ξn-r线性表示，由齐次线性方程组解的结构，有Bη=0，矛盾，所以ξ1，ξ2，…，ξn-r，η线性无关，且为方程组ABX=0的解，从而n-r(AB)≥n-r+1，r(AB)≤r-1，这与r(B)=r(AB)矛盾，故方程组BX=0与ABX=0同解．设A，B，C，D都是n阶矩阵，r(CA+DB)=n．SSS_TEXT_QUSTI15.证明分值: 3[证明] 因为n=r(CA+DB)=所以SSS_TEXT_QUSTI16.设ξ1，ξ2，…，ξr与η1，η2，…，ηs分别为方程组Ax=0与BX=0的基础解系，证明：ξ1，ξ2，…，ξr，η1，η2，…，ηs线性无关．分值: 3[证明] 因为所以方程组只有零解，从而方程组AX=0与BX=0没有非零的公共解，故ξ1，ξ2，…，ξr与η1，η2，…，ηs线性无关．17.设A为n阶矩阵，A11≠0．证明：非齐次线性方程组AX=b有无穷多个解的充分必要条件是A * b=0．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[证明] 设非齐次线性方程组AX=b有无穷多个解，则r(A)＜n，从而|A|=0，于是A * b=A * AX=|A|X=0．反之，设A * b=0，因为b≠0，所以方程组A * X=0有非零解，从而r(A * )＜n，又A11≠0，所以r(A * )=1，且r(A)=n-1．因为r(A * )=1，所以方程组A * X=0的基础解系含有n-1个线性无关的解向量，而A * A=0，所以A的列向量组α1，α2，…，αn为方程组A * X=0的一组解向量．由A11≠0，得α2，…，αn线性无关，所以α2，…，αn是方程组A* X=0的基础解系．因为A * b=0，所以b可由α2，…，αn线性表示，也可由α1，α2，…，αn线性表示，故r(A)= =n-1＜n，即方程组AX=b有无穷多个解．18.证明：r(AB)≤min{r(A)，r(B)}．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[证明] 令r(B)=r，BX=0的基础解系含有n-r个线性无关的解向量，因为BX=0的解一定是ABX=0的解，所以ABX=0的基础解系所含的线性无关的解向量的个数不少于BX=0的基础解系所含的线性无关的解向量的个数，即n-r(AB)≥n-r(B)，r(AB)≤r(B)；又因为r[(AB) T ]=r(AB)=r(B T A T)≤r(A T )=r(A)，所以r(AB)≤min{r(A)，r(B)}．19.证明：r(A)=r(A T A)．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[证明] 只需证明AX=0与A T AX=0为同解方程组即可．若AX0 =0，则A T AX=0．反之，若A T AX0 =0，则XT A T AX=0 (AX) T (AX)=0 AX=0，所以AX=0与A T AX=0为同解方程组，从而r(A)=r(A T A)．20.设A是m×n矩阵，且非齐次线性方程组AX=b满足．证明：方程组AX=b 的线性无关的解向量的个数最多是n-r+1个．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[证明] 因为r(A)=r＜n，所以齐次线性方程组AX=0的基础解系含有n-r个线性无关的解向量，设为ξ1，ξ2，…，ξn-r．设η为方程组AX=b的一个特解，令β0=η，β1=ξ1+η，β2=ξ2+η…，βn-r=ξn-r+η0，显然β，β1，β2，…，βn-r为方程组AX=b的一组解．令k0β+k1β1+…+kn-rβn-r=0，即(k0 +k1+…+kn-r)η+k1β1+k2β2+…+kn-rβn-r=0，上式两边左乘A得(k0 +k1+…+kn-r)b=0，因为b为非零列向量，所以k0 +k1+…+kn-r=0，于是k1ξ1+k2ξ2+…+kn-rξn-r=0，注意到ξ1，ξ2，…，ξn-r线性无关，所以k1=k2=…=kn-r=0，故β0，ξ1，ξ2，…，ξn-r线性无关，即方程组AX=b存在由n-r+1个线性无关的解向量构成的向量组．设ξ1，ξ2，…，ξn-r+2为方程组AX=b的一组线性无关解，令γ1=β2-β1，γ2=β3-β1，…，γn-r+1=βn-r+2-β1，根据定义，易证γ1，γ2，…，γn-r+1线性无关，又γ1，γ2，…，γn-r+1为齐次线性方程组AX=0的一组解，即方程组AX=0含有n-r+1个线性无关的解，矛盾，所以AX=b的任意n-r+2个解向量都是线性相关的，所以AX=b的线性无关的解向量的个数最多为n-r+1个．21.讨论方程组的解的情况，在方程组有解时求出其解，其中a，b为常数．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[解](1)当a≠-1，b≠-2时．因为D≠0，所以方程组有唯一解，由克拉默法则得(2)当a=-1，b≠-2时，当b≠-1时，方程组无解当b=-1时，方程组的通解为(3)当a≠-1，b=-2时，当a=1时，方程组的通解为当a≠1时，显然r(A)=2≠ =3，方程组元解．22.设问a，b，c为何值时，矩阵方程AX=B有解?有解时求出全部解．SSS_TEXT_QUSTI分值: 5[解] 令X=(X1，X2，X3)，B=(β1，β2，β3)，方程组AX=B等价于则AX=B有解的充分必要条件是r(A)=r( )，由r(A)=r( )得a=1，b=2，c=-2，此时AX1=β1的通解为AX2=β2的通解为AX 3 =β 3 的通解为 则 其中k 1 ，k 2 ，k 3 为任意常数． 1。
2018年考研数学三真题及答案解析(完整版)
(C) f x cos x
(D) f x cos x
【答案】（D）
【解析】根据导数的定义：
x sin x
x
lim
lim
x 0,可导；
（A） x0 x
x0 x
x sin x
x
lim
lim
x 0,可导；
（B） x0
x
x0 x
cos lim
x
1
lim
1 2
t 0
t 0
2= lim (1 bt)et 1 lim et 1 lim btet 1 b,
t 0
t
t t 0
t t 0
从而b 1.
综上，a 1,b 1.
(16)(本题满分 10 分)
设平面区域D由曲线y 3 1 x2 与直线y 3x及y轴围成, 计算二重积分 x2dxdy.
2018 年全国硕士研究生入学统一考试数学（三）试题及答案解析
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.
(1) 下列函数中，在 x 0 处不可导的是（ ）
(A) f x x sin x
(B) f x x sin x
x
x
x 0时，可得f (x) 2xf (x) f (x) 2xf (x) 0.
由公式得：f (x) Ce(2x)dx =Cex2 , f (0) 2 C 2. 故f (x)=2ex2 f (1) 2e.
(13) 设A为3阶矩阵, a1, a2, a3是线性无关的向量组,若Aa1 a1 a2, Aa2 a2 a3, Aa3 a1 a3,
2018年考研数学三试题与答案解析(完整版)
M 2 (1
2
2x ) dx 22 1dx 1 x2
x - , 时， 1 cos x 1, 所以K M 2 2 令f ( x) 1 x e x , f (0) 0, f ( x) 1 e x 当x 0, 时，f ( x ) 0; 当x , 0 时，f ( x ) 0 2 2 1 x 所以x - , 时，有f ( x ) 0，从可有 x 1，由比较定理得N<M, 故选C e 2 2
B. f ( x ) x sin( D. f ( x ) cos(
x) x)
f - 0 lim
x 0
x sin x x x sin x x
lim
x 0
x sin x x sin x x sin x 0 lim 0, f lim 0 x 0 x 0 x x x x sin x x sin x x sin x 0 lim 0, f lim 0 x 0 x 0 x x x
0 2
B. r ( A BA) r ( A). D. r ( A B ) r ( A B ).
T T
【解析】特殊值法：由已知可将 f ( x ) 看成随机变量 X N 1, 布的对称性， P X 0 0.2
2
的概率密度，根据正态分
1 n Xi ， n i 1
Born to win
2018 年考研数学三试题与答案解析（完整版)
——跨考教育数学教研室
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. 下列函数中，在 x 0 处不可导的是（ A. f ( x ) x sin( x ) C. f x cos( x ) 【答案】D 【解析】 A 可导： ） 。
2018年全国硕士研究生入学统一考试数学(三)真题及解析
2018年全国硕士研究生入学统一考试数学(三)真题及解析（江南博哥）1[单选题]下列函数中，在x=0处不可导的是( )．A.f(x)=|x|sin |x|B.f(x)=|x|sinC.f(x)=cos|x|D.f(x)=cos正确答案：D参考解析：2[单选题]设函数f(x)在[0，1]上二阶可导，且，则( )．A.当f’(x)<0时，f()<0B.当f’’(x)<0时，f()<0C.当f'(x)>0时，f()<0D.当f”(x)>0时，f()<0正确答案：D参考解析：3[单选题]( )．A.M>N>KB.M>K>NC.K>M>ND.K>N>M正确答案：C参考解析：4[单选题]设某产品的成本函数C(Q)可导，其中Q为产量，若产量为Q0时平均成本最小，则( )．A.C '(Q0)=0B.C’(Q0)=C(Q0)C.C’(Q0)=Q0c(Q0)D.Q0C'(Q0)=C(Q0)正确答案：D参考解析：5[单选题]( )．A.B.C.D.正确答案：A参考解析：本题考查矩阵相似的定义及相似矩阵的性质(相似矩阵的秩相等)．若存在可逆矩阵P，使得P-1AP=B，则A～B．从而可知E—A～E-B，且r(E—A)=r(E—B)．设题中所给矩阵为A，各项中的矩阵分别为B1，B2，B3，B4．经验证知r(E—B1)=2，r(E-B2)=r(E—B3)=r(E-B4)=1．因此A～B1，即A相似于A项下的矩阵．6[单选题]设A，B为n阶矩阵，记r(X)为矩阵X的秩，(X，Y)表示分块矩阵，则( )．A.r(A，AB)=r(A)B.r(A，BA)=r(A)C.r(A，B)=max{r(A)，r(B)}D.r(A，B)=r(A T，B T)正确答案：A参考解析：解这道题的关键，要熟悉以下两个不等关系：①r(AB)≤min{r(A)，r(B)}；②r(A，B)≥max{r(A)，r(B)}．由r(E，B)=n，可知r(A，AB)=r(A(E，B))≤min{r(A)，r(E，B)}=r(A)．又r(A，AB)≥max{r(A)，r(AB)}，r(AB)≤r(A)，可知r(A，AB)≥r(A)．从而可得r(A，AB)=r(A)．7[单选题]设f(x)为某随机变量X的概率密度函数，f(1+x)=f(1-x)，，则P{X<0}=( )．A.0．2B.0．3C.0．4D.0．6正确答案：A参考解析：由于f(1+x)=f(1-x)，可知f(x)图形关于x=1对称．8[单选题]A.B.C.D.正确答案：B参考解析：解这道题，首先知道t—分布的定义．9[填空题]曲线y=x2+2 lnx在其拐点处的切线方程是______．参考解析：y=4x-3首先求得函数f(x)=x2+2lnx的定义域为(0，+∞)．10[填空题]______．参考解析：11[填空题]差分方程△2y x-y x=5的解为______．参考解析：yx=C·2x-512[填空题]设函数f(x)满足f(x+△x)-f(x)=2xf(x)△x+o(△x)(△x→0)，f(0)=2，则f(1)=______．参考解析：2e由题意知f’(x)=2xf(x)，解该一阶齐次线性微分方程可得f(x)=Ce x2.又f(0)=2，得C=2．因此f(x)=2e x2，从而f(1)=2e．13[填空题]设A为三阶矩阵，α1，α2，α3为线性无关的向量组，若Aα1=α1+α2，Aα2=α2+α3，Aα3=α1+α3，则|A|=______．参考解析：2由于α1，α2，α3线性无关，则P=(α1，α2，α3)为可逆矩阵．因此14[填空题]随机事件A，B，C相互独立，且P(A)=P(B)=P(C)=，则P(AC|A∪B)=______．参考解析：15[简答题]参考解析：解：16[简答题]参考解析：17[简答题]将长为2 m的铁丝分成三段，依次围成圆、正方形与正三角形．三个图形的面积之和是否存在最小值?若存在，求出最小值．参考解析：18[简答题]参考解析：19[简答题]参考解析：20[简答题](本题满分ll分)设实二次型f(x1，x2，x3)=(x1-x2+x3)2+(x2+x3)2+(x1+ax3)2，其中a是参数．(I)求f(x1，x2，x3)=0的解；(II)求f(x1，x2，x3)的规范形．参考解析：解：(I)由f(x1，x2，x3)=0，得21[简答题](本题满分ll分)(I)求a；(Ⅱ)求满足AP=B的可逆矩阵P．参考解析：22[简答题]设随机变量X与Y相互独立，X的概率分布为P(X=1)=P(X=-1)=，Y服从参数为A的泊松分布，令Z=XY．(I)求Coy(X，Z)；(Ⅱ)求Z的概率分布．参考解析：23[简答题]设总体X的概率密度为其中σ∈(0，+∞)为未知参数，X1，X2，…，x n为来自总体X的简单随机样本，σ的最大似然估计量为．(I)求；(Ⅱ)求E()，D()．参考解析：。
考研数学三模拟题2018年(1)_真题(含答案与解析)-交互
考研数学三模拟题2018年(1)(总分100, 做题时间90分钟)填空题1.设3阶方阵A，B满足关系式A -1 BA=6A+BA，且则B=______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2diag(3，2，1) [解析] 由A -1 BA=6A+BA得B=6A(E-A) -1 =diag(3，2，1)，其中，λ1，λ2，…，λn全不为零．2.设α=[-1，2，3]，A=α Tβ，则An=______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 23 n-1 A [解析]A n=(α Tβ) n=(α Tβ)(α Tβ)…(α Tβ)=α T(βα) T(βα) T…(βα T)β=3 n-1 A．3.设n≥2为正整数，则A n -2A n-1 =______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2O[解析]4.设则A -1 =______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2[解析] 方法一用初等变换求．方法二5.已知A 2 -2A+E=O，则(A+E) -1 =______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2[解析] A 2 -2A+E=O，(A+E)(A-3E)=-4E，6.设A是n阶矩阵，|A|=5，则|(2A) * |=______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 22 n2-n·5 n-1 [解析] (2A)(2A) * =|2A|E，(2A) * =|2A|(2A) -1，7.设则(A * ) -1 =______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2[解析]8.设B=(E+A) -1 (E-A)，则(E+B) -1 =______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2[解析] E+B=E+(E+A) -1 (E-A)=(E+A) -1 (E+A+E-A)=(E+A) -1 2E，故9.，将B 已知A，B均是3阶矩阵，将A中第3行的-2倍加到第2行得矩阵A1中第1列和第2列对换得到B，又则AB=______．1SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2[解析]10.设则B -1 =______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2 [解析]故11.设A，B为3阶相似矩阵，且|2E+A|=0，λ1 =1，λ2=-1为B的两个特征值，则行列式|A+2AB|=______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2.518 [解析] 由|2E+A|=|A-(-2E)|=0知λ=-2为A的一个特征值．由A～B知A和B有相同特征值，因此λ1 =1，λ2=-1也是A的特征值．故A，B的特征值均为λ1 =1，λ2=-1．λ3=-2．则有E+2B的特征值为1+2×1=3，1+2×(-1)=-1，1+2×(-2)=-3，从而|E+2B|=3×(1)×(-3)=9，|A|=λ1λ2λ3=2．故|A+2AB|=|A(E+2B)|=|A|·|E+2B|=2×9=18．12.设A=E+αβ T，其中α，β均为n维列向量，α Tβ=3，则|A+2E|=______．SSS_FILL该题您未回答:х该问题分值: 2.52·3 n [解析] 由于α Tβ=3，可知tr(αβ T )=3．αβ T的秩为1，故0至少为αβ T的n-1重特征值。
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2017考研数学模拟测试题完整版及答案解析（数三）一、选择题：1~8小题，每小题4分，共32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中。
（1）()f x 是在(0,)+∞内单调增加的连续函数，对任何0b a >>，记()baM xf x dx =⎰，01[()()]2b a N b f x dx a f x dx =+⎰⎰，则必有（ ）（A ）M N ≥；（B ）M N ≤；（C ）M N =；（D ）2M N =； （2）设函数()f x 在(,)-∞+∞内连续，在(,0)(0,)-∞+∞内可导，函数()y y x =的图像为则其导数的图像为（ ）(A) (B)(C) (D)(3)设有下列命题： ①若2121()n n n uu ∞-=+∑收敛，则1n n u ∞=∑收敛； ②若1n n u ∞=∑收敛，则10001n n u ∞+=∑收敛；③若1lim1n n nu u +→∞>，则1n n u ∞=∑发散； ④若1()n n n u v ∞=+∑收敛，则1n n u ∞=∑，1n n v ∞=∑收敛 正确的是（ ）（A ）①②（B ）②③（C ）③④（D ）①④(4)设220ln(1)()lim2x x ax bx x →+-+=，则（ ） （A ）51,2a b ==-；（B ）0,2a b ==-；（C ）50,2a b ==-；（D ）1,2a b ==- (5)设A 是n 阶矩阵，齐次线性方程组（I ）0Ax =有非零解，则非齐次线性方程组（II ）T A x b =，对任何12(,,)T n b b b b =（A ）不可能有唯一解； （B ）必有无穷多解；（C ）无解； （D ）可能有唯一解，也可能有无穷多解(6)设,A B 均是n 阶可逆矩阵，则行列式1020TA B -⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的值为 （A ）1(2)n A B--； （B ）2T A B -； （C ）12A B --； （D ）12(2)n A B--(7)总体~(2,4)X N ，12,,,n X X X 为来自X 的样本，X 为样本均值，则（ ）（A ）2211()~(1)1n i i X X n n χ=---∑； （B ）2211(2)~(1)1n i i X n n χ=---∑；（C ）2212()~()2ni i X n χ=-∑； （D ）221()~()2ni i X X n χ=-∑；(8)设随机变量,X Y 相互独立且均服从正态分布2(,)N μσ，若概率1()2P aX bY μ-<=则（ ） （A ）11,22a b ==；（B ）11,22a b ==-；（C ）11,22a b =-=；（D ）11,22a b =-=-； 二、填空题：9~14小题，每小题4分，共24分。
把答案填在题中的横线上。
(9)已知3232x y f x -⎛⎫= ⎪+⎝⎭，2()arcsin f x x '=，则0x dy dx == 。
(10) 方程301()()3xx f x t dt x f t dt -=+⎰⎰满足(0)0f =的特解为 。
(11) 2222()Dx y d a b σ+=⎰⎰ 。
其中D 为221x y +≤。
(12)24610(1)1!2!3!x x x x dx -+-+=⎰ 。
(13)设A 是三阶矩阵，已知0,20,30A E A E A E +=+=+=，B 与A 相似，则B 的相似对角形为 。
(14) 设10件产品中有4件不合格品，从中任取两件，已知所取的两件产品中有一件是不合格品，则另一件也是不合格品的概率为 。
三、解答题15~23小题，共94分。
解答应写文字说明、证明过程或验算步骤。
(15)（本题满分10分）设函数(,)u f x y =具有二阶连续偏导数，且满足等式22222430u u u x x y y ∂∂∂++=∂∂∂∂。
确定,a b 的值，使等式在变换,x ay x by ξη=+=+下简化为20uξη∂=∂∂。
(16) （本题满分10分）求幂级数1(1)nn n x ∞=-∑的收敛域及其在收敛域内的和函数；(17) （本题满分10分）设()f x 在[0,)+∞连续，且11()2f x dx <-⎰，()lim 0x f x x→+∞=。
证明：至少0,ξ∃∈(+∞)，使得()f ξξ+=0。
(18) （本题满分10分）过椭圆223231x xy y ++=上任一点作椭圆的切线，试求诸切线与两坐标轴所围成的三角形面积的最小值。
(19) （本题满分10分）设()0()0x f x e x x g x xax b x ⎧--<⎪=⎨⎪+≥⎩，其中()f x 在0x =处二阶可导，且(0)(0)1f f '==。
（I ）a 、b 为何值时()g x 在0x =处连续？ （II ）a 、b 为何值时()g x 在0x =处可导？ (20) （本题满分11分）(21)（本题满分11分）设A 为三阶方阵，123,,ααα为三维线性无关列向量组，且有123A ααα=+，213A ααα=+，312A ααα=+。
求（I ）求A 的全部特征值。
（II ）A 是否可以对角化？（22）（本题满分11分）设,A B 为相互独立的随机事件，已知()(01)P A p p =<<，且A发生B 不发生与B 发生A 不发生的概率相等，记随机变量1, 1, Y 00A AB X A AB ⎧⎧==⎨⎨⎩⎩若发生；若发生；，若不发生.，若不发生.（I ）求(,)X Y 的联合分布律；（II ）在0Y =的条件下，求X 的条件分布律； （Ⅲ）计算XY ρ.（23）（本题满分11分）设两随机变量(,)X Y 在区域D 上均匀分布，其中{(,):1}D x y x y =+≤，又设U X Y =+，V X Y =-，试求：（I ）U 与V 的概率密度()U f u 与()V f v ； （II ）U 与V 的协方差cov(,)U V 和相关系数UV ρ数三参考答案二、选择题：1~8小题，每小题4分，共32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中。
（1） A 解：设0()(),0xF x xf t dt x =>⎰，则()()()()()bab ab f x dx a f x dx F b F a F x dx '+=-=⎰⎰⎰[()()][()()()]b x b xaaf t dt xf x dx xf x tf t dt xf x dx '=+=-+⎰⎰⎰⎰[()()]2()b baaxf x xf x dx xf x dx ≤-=⎰⎰所以，001()[()()]2bb a aM xf x dx b f x dx a f x dx N =≥+=⎰⎰⎰(2)B解：由于函数可导（除0x =）且取得两个极值，故函数有两个驻点，即导函数图像与x 轴有且仅有两个交点，故A ，C 不正确。
又由函数图像，极大值应小于极小值点，故D 不正确。
(3)B 解：因级数10001n n u∞+=∑是1nn u∞=∑删除前1000项而得，故当1nn u∞=∑收敛时，去掉有限项依然收敛，因此10001n n u∞+=∑收敛，若1lim1n n nu u +→∞>，则存在正整数N ，使得n N ≥是，n u 不变号。
若0n u >，有正项级数的比值判别法知nn Nu∞=∑发散。
同理可知，如果0n u <，则正项级数()nn Nu ∞=-∑发散，因此nn Nu∞=∑发散。
故②③正确，选B （4）A解：2200ln(1)()1/(1)(2)limlim 22x x x ax bx x a bx x x→→+-++-+==，因0lim 0x x →=，则 0lim1/(1)(2)0x x a bx →+-+=，故1a =。
而22200ln(1)()ln(1)lim lim 2x x x x bx x x b x x →→+-++-=+=，故122b +=-，所以52b =- 【也可以用泰勒公式计算】 （5）A解：0Ax =有非零解，充要条件是()r A n <，由此即可找到答案。
（6）D解：1020T A B -⎡⎤-⎢⎥⎣⎦=11202202TT A A B B --⎡⎤-=--⎢⎥-⎣⎦=12(2)nA B -- （7）C解：由于2~(2,2)i X N ，所以2~(0,1)2i X N - 故222~(1)2i X χ-⎛⎫ ⎪⎝⎭，2212~()2ni i X n χ=-⎛⎫ ⎪⎝⎭∑（8）B因为aX bY -服从正态分布，股根据题设1()2P aX bY μ-<=知， ()()()()E aX bY aE X bE Y a b μμ-=-=-=，从而有1a b -=，显然只有（B ）满足要求。
二、填空题：9~14小题，每小题4分，共24分。
把答案填在题中的横线上。
（9）应填32π。
解：由3232x y f x -⎛⎫=⎪+⎝⎭，2()arcsin f x x '=得22232323212arcsin()()arcsin()323232(32)dy x x x dx x x x x ---'==++++ 0123arcsin142x dy dxπ===(10)应填()2(1)2xf x x e =+- 解：令x t u -=，原方程变为30001()()()3xx x x f u du uf u du x f t dt -=+⎰⎰⎰方程两边对x 求导得20()()xf u du x f x =+⎰再两边对x 求导得()2()f x x f x '=+，即2dyy x dx-=- [(2)]2(1)dx dxy e x e dx C x C -⎰⎰=-+=++⎰由(0)0y =得2C =-，故()2(1)2xy f x x e ==+- (11)应填2211()4a b π+22222222221()()2DD x y x y x y d d a b a b σσ+++=+=⎰⎰⎰⎰ 2222111()()2Dx y d a b σ=++⎰⎰ 2132200111()2d r dr a b πθ=+⎰⎰2211()4a bπ=+ (12)应填11(1)2e --解：因224622223()()(1)[1]1!2!3!1!2!3!x x x x x x x x x xe -----+-+=++++=故 原式22211121000111(1)222x x x xedx e dx e e ----===-=-⎰⎰(13)应填123-⎛⎫⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭【形式不唯一，只要是对角线上为-1，-2，-3就对】 解：由0,20,30A E A E A E +=+=+=，知A 的特征值为11231,2,3λλλ=-=-=-，相似矩阵具有相同的特征值，所以B 的特征值也为11231,2,3λλλ=-=-=-，故B 相似的标准形为123-⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭(14)应填0.2解：设A ：“所取的两件产品中至少有一件事不合格品”，B ：“所取的两件都是不合格品”因为226102()1()1(/)3P A P A C C =-=-=，224102()/)15P B C C == 所以()()1()()()5P AB P B P B A P A P A ===三、解答题15~23小题，共94分。