2008考研数学(一)试题及详细答案解析
1
ydV x2dxdy ．
x2 y2 4
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0 1
(x2 y2 )dxdy 1
2
d
2 r2 rdr
16 4 ．
xydydz xdzdx x2dxdy
.
【答案】 4 ．
【详解】作辅助面 1 : z 0 取下侧．则由高斯公式，有
xydydz xdzdx x2dxdy
xydydz xdzdx x2dxdy xydydz xdzdx x2dxdy
x o(sin2 3x2
x)
)
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1． 6
【详解
2】
lim
x0
sin
x
sin(sin x4
x)
sin
x
sin x sin(sin x)sin x
lim x0
sin4 x
（8）设随机变量 X N(0,1) , Y N(1, 4) , 且相关系数 XY 1，则【 】
(A) P{Y 2X 1} 1
(B) P{Y 2X 1} 1
(C) P{Y 2X 1} 1
(D) P{Y 2X 1} 1
【答案】应选 (D)．
【详解】用排除法．设Y aX b ．由 XY 1 ，知 X ，Y 正相关，得 a 0 ．排除（A）
定理，知 f (x) 至少有一个零点．
又
f (x) 2ln(2 x2 )
4x2 2 x2
0 ，恒大于零，所以
f
(x) 在 (, ) 上是单调递增
的．又因为 f (0) 0 ，根据其单调性可知， f (x) 至多有一个零点．
故 f (x) 有且只有一个零点．故应选(B).
y
1
x
，
Fx (0,1)
1，
Fy (0,1)
1．于是斜率
k
Fx (0,1) Fy (0,1)
1．
故所求得切线方程为 y x 1．
（ 11 ） 已 知 幂 级 数 an (x 2)n 在 x 0 处 收 敛 ， 在 x 4 处 发 散 ， 则 幂 级 数 n0
相同的特征值．
因为| E B | 2 ( 1) ， 0 ， 1．故 A 的非零特征值为 1． 0 1
(14) 设随机变量 X 服从参数为 1 的泊松分布，则 P X EX 2 ____________．
【答案】应填 1 . 2e
【详解】因为 X 服从参数为 1 的泊松分布，所以 EX DX 1 ．从而由 DX EX 2 (EX )2
t2
＝ lim t t0
sin t t3
1 cos t
lim
t0
3t 2
lim
t0
2 3t 2
（或
sin t lim t0 6t
）
1． 6
（16）(本题满分 9 分)
计算曲线积分 sin 2xdx 2(x2 1) ydy ，其中 L 是曲线 y sin x 上从 (0, 0) 到 ( , 0) L
)
(1
,2
)
0 0
2 1
．
记 P (1,2 ) ，因1,2 线性无关，故 P (1,2 ) 是可逆矩阵．因此
0
AP
P
0
2 1
，从而
P1
AP
0 0
2 1
．记
B
0 0
2 1
，则
A
与
B
相似，从而有
(A) 0.
(B) 1.
(C) 2.
(D) 3．
【答案】应选(B).
【详解】 f (x) ln(2 x2) 2x 2x ln(2 x2) ．
显然 f (x) 在区间 (, ) 上连续，且 f (1) f (1) (2ln 3) (2ln 3) 0 ，由零点
数为【 】
(A) F 2(x) . (B) F(x)F( y) . (C) 1 [1 F(x)]2 . (D) [1 F(x)][1 F( y)].
【答案】应选(A)．
【详解】 F(z) PZ z Pmax{X ,Y } z
P X z PY z F(z)F(z) F 2(z)．故应选(A)．
故 E A ， E A 均可逆．故应选(C).
x
（6）设 A 为 3 阶实对称矩阵，如果二次曲面方程 x
y
z
A
y
1
在正交变换下的标
z
准方程的图形如图，则 A 的正特征值个数为【 】
(A) 0.
(B) 1.
(C) 2.
(D) 3.
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.
【答案】 应填 y 1 ． x
【详解】由 dy y ，得 dy dx ．两边积分，得 ln | y | ln | x | C ． dx x y x
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代入条件 y(1) 1，得 C 0 ．所以 y 1 ． x
得 EX 2 2 ．故 P X EX 2 PX 2 1 ． 2e
三、解答题：(15－23 小题，共 94 分. )
(15)(本题满分 10 分)
求极限
lim
x0
sin
x
sin(sin x4
x)
sin
x
【详解
1】
lim
x0
sin
x
sin(sin x4
x)
2 x2 y2 4
20
0
4
(13) 设 A 为 2 阶矩阵，1,2 为线性无关的 2 维列向量，A1 0 ，A2 21 2 ．则 A
的非零特征值为___________. 【答案】应填 1．
【详解】根据题设条件，得
A(1
,2
)
(
A1
,
A2
)
(0,
21
2
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【答案】 应选(B).
【详解】此二次曲面为旋转双叶双曲面，此曲面的标准方程为
x2 a2
y2 c2
z2
1 ．故
A 的正
特征值个数为 1．故应选(B).
（7） 设随机变量 X ,Y 独立同分布且 X 的分布函数为 F(x) ，则 Z max{ X, Y} 的分布函
(B) y y 4y 4y 0 .
(C) y y 4y 4y 0 .
【答案】 应选(D).
(D) y y 4y 4y 0 .
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和（C）．由 X N(0,1) ，Y N(1, 4) ，得
EX 0, EY 1, E(aX b) aEX b ． 1 a 0 b ， b 1 ．从而排除(B).故应选 (D)．
二、填空题：(9－14 小题，每小题 4 分，共 24 分. 把答案填在题中横线上.)
（9）微分方程 xy y 0 满足条件 y(1) 1的解是 y
（10）曲线 sin(xy) ln( y x) x 在点 (0,1) 的切线方程为
.
【答案】 应填 y x 1．
【详解】设 F(x, y) sin(xy) ln( y x) x ，则
Fx (x,
y)
y cos(xy)
1 yx
1，
Fx (x,
y)
x cos(xy)
则下列结论正确的是：
(A) E A 不可逆，则 E A 不可逆. (C) E A 可逆，则 E A 可逆.
【答案】应选(C). 【详解】故应选(C).
(B) E A 不可逆，则 E A 可逆. (D) E A 可逆，则 E A 不可逆.
(E A)(E A A2) E A3 E ， (E A)(E A A2) E A3 E ．
【详解】由 y C1ex C2 cos 2x C3 sin 2x ，可知其特征根为 1 1， 2,3 2 i ，故对应的特征值方程为 ( 1)( 2i)( 2i) ( 1)(2 4)
3 4 2 4
3 2 4 4
sin
x
sin x sin(sin x)
lim x0
x3
＝
lim
x0
cos
x
cos(sin 3x2
x)
cos
x
1 cos(sin x)
lim x0
3x2
sin(sin x)cos x
lim
x0
6x
(或
lim
x0
1 (sin x)2 2
3x2
，或
lim
x0
1 sin2 2
an (x 2)n 的收敛域为
.
n0
【答案】 (1,5] ．
【详解】由题意，知 an (x 2)n 的收敛域为 (4, 0] ，则 an xn 的收敛域为 (2, 2]．所
2008考研数一真题答案及详细解析
nx
2
=1-- 六3 -.I,-
41记10=70 1
(—1y+1 n2
cos
nx,
0� 正女．
令x = O,有
2
穴
,=(-l)n+l
f(O) = l--3 +4n�= l n 2
,
又f(O)=l, 所以 (20)证 (I) r(A)=r(a矿+PJJT)
I:=(-l)n -1
ne=l
n"
2
=— 1穴2"
a2 2a l
矿 2a,,,
以下用数学归纳法证明D n =Cn+Da气
当n = l时 ， D 1 = 2a, 结论成立．
2a 当n = 2时 ， 几=
a
1 = 3a2 ，结论成立．
2a
假设结论对小于n的情况成立．将D n 按第1行展开 ， 得 矿1
0 2a 1
D ,, = 2aD n_l -
矿 2a 1
尸 2-2z 2= 0,
2x+3z = 5,
解得
(� — x= — 5,
1
x= l,
5, 或{y�],
之 = 5,
之 = 1.
根据几何意义，曲线 C 上存在距离 xOy 面最远的点和最近的点，故所求点依次为( — 5' — 5,5)
和(1,1,1).
08) CI) 证
对任意的x, 由于J是连续函数，所以
所以所求微分方程为
y/f/ -y"+4y'-4y=O.
(4) B
解 若{xn }单调，则由f(x)在(— =, 十=)内单调有界知，订(xn )}单调有界，因此
2008年数学一试题答案与解析
− 2z + 3z
2
=
= 0, 5,
求
C
上距离
xOy
面最远的点和最近的点。
解 点（x,y,z）到 xOy 面的距离为 z ,故求 C 上距离 xOy 面最远点和最近
点的坐标，等价于求函数 H= z2 在条件 x2 + y2 − 2z2 = 0 与 x + y + 3z = 5 下的最大 值点和最小值点。
∫= π x2 sin 2xdx 0
∫ = −
x2 2
cos 2x
π 0
+
π
x cos 2xdx
0
∫ = − π 2
2
+
x 2
sin 2x
π 0
−
1 2
π
sin 2xdx
0
=−π2 2
解法 2 取 L1 为 x 轴上从点（π ，0）到点（0，0）的一段，D 是由 L 与 L1 围成的区域
∫ sin 2xdx + 2(x2 −1) ydy L
[A] （8）设随机变量 X ~ N (0,1),Y ~ N (1, 4) ，且相关系数 ρXY = 1 ，则
（A） P{Y = −2X −1} = 1
（B） P{Y = 2X −1} = 1
（C） P{Y = −2X +1} = 1
（D） P{Y = 2X +1} = 1
[D] 二、填空题：9~14 小题，每小题 4 分，共 24 分。
(A)若{xn}收敛，则{ f (xn )} 收敛
(B)若{xn}单调，则{ f (xn )} 收敛
(C)若{ f (xn )} 收敛，则{xn} 收敛
(D)若{ f (xn )} 单调，则{xn} 收敛
2008-2014历年考研数学一真题及答案详解资料
个区域 Dk k 1,2,3,4 , I k
y cos xdxdy , 则 max I k
1k 4
Dk
(A) I1 (C) I 3
(B)
I2
(D)
I4
(3) 设函数 y f x 在区间 1,3 上的图形为 f (x)
x
则函数 F x f t dt 的图形为 0
O
-2
0 12
3
x
-1
f (x)
1
-2
0 123
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) 微分方程 xy y 0 满足条件 y 1 1 的解是 y
.
(10) 曲线 sin xy ln y x x 在点 0,1 处的切线方程为
.
(11) 已知幂级数 an x 2 n 在 x 0 处收敛 , 在 x 4 处发散 , 则幂级数 an x 3 n 的
BO
6
(A) O 3B*
2A* O
(C) O 3A*
2B* O
(B) O 2B*
3 A* O
(D) O 2 A*
3B* O
(7) 设随机变量 X 的分布函数为 F x 0.3 x 0.7 x 1 , 其中 x 为标准正态分
2
布函数 , 则 EX
(A)0
(B)0.3
(C)0.7
(D)1
(8) 设随机变量 X 与 Y 相互独立 , 且 X 服从标准正态分布 N 0,1 , Y 的概率分布为
x y 3z 5
(16)( 本题满分 10 分) 计算曲线积分 sin 2xdx 2 x2 1 ydy , 其中 L 是曲线 y sin x 上从点 0,0 到点 ,0 的
2008年考研数学一真题及参考答案
2008年考研数学一真题及参考答案一、选择题部分1. 设函数 f(x) 在区间 [a, b] 上连续，且对任意x∈(a, b) 有f'(x) ≠ 0，则 f(x) 在 [a, b] 上是增函数的充分必要条件是：(A) f(a) < f(b)(B) f(a) = f(b)(C) f(a) > f(b)(D) f(a) ≤ f(b)参考答案：(A) f(a) < f(b)2. 设函数 f(x) 在区间 [a, b] 上连续，且对任意x∈(a, b) 有f'(x) ≠ 0，则 f(x) 在 [a, b] 上是减函数的充分必要条件是：(A) f(a) < f(b)(B) f(a) = f(b)(C) f(a) > f(b)(D) f(a) ≤ f(b)参考答案：(C) f(a) > f(b)3. 设 f(x) = x^3 + ax^2 + bx + c 为三次多项式，其中 a, b, c 都是实数，且满足 f(-1) = 0, f(0) = 1, f(1) = 2，则 f(x) 在区间 [0, 1] 上的最大值为：(A) 1(B) 2(C) 3(D) 4参考答案：(D) 44. 设函数 f(x) = e^x + ax + b，其中 a, b 是常数。
若 f(x) 在 (0, 1) 上取得最小值，则 a, b 的值为：(A) a = -1, b = -e(B) a = -1, b = e(C) a = 1, b = -e(D) a = 1, b = e参考答案：(A) a = -1, b = -e5. 设函数 f(x) = x^3 - 3x + 1，g(x) = f(f(f(x)))，则 g(1) 的值为：(A) -1(B) 0(C) 1(D) 2参考答案：(C) 1二、填空题部分1. 设函数 f(x) = ln(1 + x^2) + Cx，其中 C 是常数，若 f'(x) 在整个实数集上恒为正，则 C 的取值范围是 _______。
2008考研数学一真题及答案解析
2008年全国硕士研究生入学统一考试数学试题参考答案和评分参考数 学（一）一．选择题 ( 1 ～ 8小题，每小题4分，共32分.) （1）设函数2()ln(2)x f x t dt =+⎰，则()f x '的零点个数为 （B ）（A ）0 （B ）1 （C ）2 （D ）3 （2）函数(,)arctanxf x y y=在点（0，1）处的梯度等于 （A ） （A ）i （B ）i - （C ）j （D ）j -（3）在下列微分方程中，以123cos2sin 2x y C e C x C x =++（123,,C C C 为任意常数）为通解的是 （D ） （A ）044=-'-''+'''y y y y . （B ）044=+'+''+'''y y y y （C ）044=+'-''-'''y y y y . （D ）044=-'+''-'''y y y y（4）设函数()f x 在(,)-∞+∞内单调有界，{}n x 为数列，下列命题正确的是 （B ）（A ）若{}n x 收敛，则{()}n f x 收敛. (B) 若{}n x 单调，则{()}n f x 收敛. (C) 若{()}n f x 收敛，则{}n x 收敛. (D) 若{()}n f x 单调，则{}n x 收敛. （5） 设A 为n 阶非零矩阵，E 为n 阶单位矩阵，若03=A ，则 （C ）（A ）E A -不可逆，E A +不可逆. （B ）E A -不可逆，E A +可逆.（C ）E A -可逆，E A +可逆. （D ）E A -可逆，E A +不可逆 （6）设A 为3阶非零矩阵，如果二次曲面方程(,,)1x x y z A y z ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭在正交变换下的标准方程的图形如图，则A 的正特征值个数为 （B ） （A ）0 （B ）1 （C ）2 （D ）3（7） 随机变量X ，Y 独立同分布，且X 的分布函数为F(x)，则Z=max{X, Y}分布函数为 （A ）（A ）)(2x F ；（B ）)()(y F x F ；（C ）2)](1[1x F --；（D ）)](1)][(1[y F x F -- （8）随机变量~(0,1),~(1,4)X N Y N ，且相关系数1XY ρ=，则 （D ）（A ）{21}1P Y X =--= （B ）{21}1P Y X =-= （C ）{21}1P Y X =-+= （D ）{21}1P Y X =+=二、填空题：（9～14小题，每小题4分，共24分.）(9) 微分方程'0xy y +=满足条件(1)1y =的解是=y x/1(10) 曲线sin()ln()xy y x x +-=在点（0，1）处的切线方程是1+=x y .(11) 已知幂级数(2)nnn a x ∞=+∑在0x =处收敛，在4x =-处发散，则幂级数(3)nn n a x ∞=-∑的收敛域为(]5,1(12) 设曲面∑是z =⎰⎰∑++dxdy x xdzdx xydydz 2=π4(13) 设A 为2阶矩阵，21,αα为线性无关的2维列向量，12120,2Aa Aa a a ==+则A 的非零特征值为__1___(14) 设随机变量X 服从参数为1的泊松分布，则{}2EX X P ==e21三、解答题 ( 15 ～ 23小题，共94分. ) (15)（本题满分9分）求极限40[sin sin(sin )]sin limx x x xx →-解： ()[]()3040sin sin sin lim sin sin sin sin limx x x x x x x x x -=-→→ ……2分＝()()20203sin cos 1lim 3cos sin cos cos lim xx x x x x x x -=-→→ ……6分 613sin lim 22210==→x x x ……9分 (16)（本题满分9分） 计算曲线积分2sin 22(1)Lxdx x ydy +-⎰，其中L 是曲线sin y x =上从点（0，0）到点(,0)π的一段.解法1：()()[]⎰⎰⋅-+=-+π22cos sin 122sin 122sin dx x x x x ydy x xdx Ldx x x⎰=π22sin ……4分⎰+-=ππ0022c o s 2c o s 2x d x x x x ……6分 22s i n 212s i n 222002ππππ-=-+-=⎰x d x x x ……9分解法2：取1L 为x 轴上从点()0,π到点()0,0的一段，D 是由L 与1L 围成的区域()⎰⎰⎰-+--+=-++11)1(22sin )1(22sin 122sin 222L L L Lydy x xdx ydy x xdx ydy xxdx ……2分⎰⎰⎰--=02sin 4πxdx xydxdy D……5分⎰⎰⎰⎰--=-=--=ππππ0020sin 00)2cos 1(sin 22cos 214dx x x xdx x x xydy dx x22sin 212sin 2220002ππππ-=-+-=⎰xdx x x x ……9分 (17)（本题满分11分）已知曲线22220:35x y z C x y z ⎧+-=⎨++=⎩，求C 上距离xOy 面最远的点和最近的点.解：点),,(z y x 到xOy 面的距离为z ，故求C 上距离xOy 面最远点和最近点的坐标，等价于求函数2z H =在条件02222=-+z y x 与53=++z y x 下的最大值点和最小值点. ……3分 令)53()2(),,,,(2222-+++-++=z y x z y x z z y x L μλμλ ……5分由⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=++=-+=+-==+==+=530203*********'''z y x z y x z z L y L x L z y x μλμλμλ ……7分 得y x =，从而⎩⎨⎧=+=-53202222z x z x ，解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=-=555z y x 或⎪⎩⎪⎨⎧===111z y x ……10分根据几何意义，曲线C 上存在距离xOy 面最远的点和最近的点，故所求点依次为)5,5,5(--和)1,1,1( ……11分(18)（本题满分10分） 设()f x 是连续函数， (I) 利用定义证明函数⎰=x dt t f x F 0)()(可导，且()()F x f x '=；(II) 当()f x 是以2为周期的周期函数时，证明函数⎰⎰-=2)()(2)(dt t f x dt t f x G x 也是以2为周期的周期函数.(I) 证：对任意的x ，由于()f x 是连续函数，所以xdt t f x dtt f dt t f x x F x x F xx xx x xx x x ∆=∆-=∆-∆+⎰⎰⎰∆+→∆∆+→∆→∆)(lim )()(lim )()(lim 00000 ……2分 )(lim )(lim 00ξξf xx f x x →∆→∆=∆∆= （其中ξ介于x 与x x ∆+之间） 由)()(lim 0x f f x =→∆ξ，可知函数)(x F 在x 处可导，且)()('x f x F = ……5分(II) 证法1：要证明)(x G 以2为周期，即要证明对任意的x ，都有)()2(x G x G =+，记)()2()(x G x G x H -+=，则()()222()2()(2)()2()()x x H x f t dt x f t dt f t dt x f t dt +'''=-+--⎰⎰⎰⎰0)()(2)()2(222=+--+=⎰⎰dt t f x f dt t f x f ……8分又因为00)(2)(2)0()2()0(2020=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=⎰⎰dt t f dt t f G G H 所以0)(=x H ，即)()2(x G x G =+ ……10分证法2：由于()f x 是以2为周期的连续函数，所以对任意的x ，有⎰⎰⎰⎰++-+-=-+220)()(2)()2()(2)()2(x xx dt t f x dt t f dt t f x dt t f x G x G⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰+x xx x dt t f du u f dt t f dt t f dt t f dt t f 002002022)()2(2)()()()(2……8分[]0)()2(20=-+=⎰x dt t f t f即)(x G 是以2为周期的周期函数. ……10分(19)（本题满分11分）将函数21)(x x f -=，)0(π≤≤x 展开成余弦级数，并求级数121(1)n n n +∞=-∑的和.解：由于⎰-=-=πππ220322)1(2dx x a ……2分,2,1,)1(4cos )1(21202=-=-=+⎰n nnxdx x a n n ππ……5分 所以nx n nx a a x f n n n n cos )1(431cos 2)(121210∑∑∞=+∞=-+-=+=π，π≤≤x 0， ……7分 令0=x ，有∑∞=+-+-=1212)1(431)0(n n n f π， 又1)0(=f ，所以12)1(2121π=-∑∞=-n n n ……11分(20)（本题满分10分）设βα,为3维列向量，矩阵,T T A ααββ=+其中Tα，Tβ为α，β的转置. 证明： (I) 秩()2r A ≤；(II) 若,αβ线性相关，则秩() 2.r A < 证：(I) ()()T T r A r ααββ=+()()T T r r ααββ≤+ ……3分2)()(≤+≤βαr r ……6分(II) 由于βα,线性相关，不妨设βαk =，于是21)())1(()()(2<≤≤+=+=βββββααr k r r A r T T T ……10分(21)（本题满分12分）设n 元线性方程b Ax =，其中A =2222212121212n na a a a a a a a a ⨯⎛⎫⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ,12n x x x x ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ ，100b ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ (I) 证明行列式na n A )1(+=；(II) 当a 为何值时，该方程组有唯一解，并求1x ； (Ⅲ) 当a 为何值时，该方程组有无穷多解，并求通解.(I) 证法1：记n D A ==2222212121212na a a a aa a a a当1=n 时，a D 21=，结论成立， 当2=n 时，2223212a aa a D ==，结论成立 ……2分假设结论对小于n 的情况成立，将n D 按第1行展开得2122n n n D aD a D --=-n n n a n a n a ana )1()1(2221+=--=--，即na n A )1(+= ……6分证法2：2222122222121321012211212212122nna a a a a a aa aA r ar a a a a aa a a =-……2分3222221301240123321212na a a r ar a a a a a a -=……4分nnn n a n a n n a n n a a a ar nn r )1(111013412301211+=+----……6分(Ⅱ) 解：当0≠a 时，方程组系数行列式0≠n D ，故方程组有唯一解. 由克莱姆法则，将n D 第1列换成b ，得行列式为22112222111210212121212122n n n na a a aaaD na a a aa a a aa ---===所以，an nD D x n n )1(11+==- ……9分(Ⅲ) 解：当0=a 时，方程组为 12101101001000n n x x x x -⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭此时方程组系数矩阵的秩和增广矩阵的秩均为1-n ，所以方程组有无穷多解，其通解为()()01001000TTx k =+ ,其中k 为任意常数 ……12分(22)（本题满分11分）设随机变量X 与Y 相互独立，X 概率分布为1{}(1,0,1)3P X i i ===-，Y 的概率密度为101()0Y y f y ≤≤⎧=⎨⎩，其它记 Y X Z += (I) 求1{0}2P Z X ≤=； (II) 求Z 的概率密度)(z f z . 解：(I) ⎭⎬⎫⎩⎨⎧=≤+=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=≤021021X Y X P X Z P 2121=⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤=Y P ……4分(II) {}{}z Y X P z Z P z F Z ≤+=≤=)({}{}{}1,0,1,=≤++=≤++-=≤+=X z Y X P X z Y X P X z Y X P {}{}{}1,10,1,1=-≤+=≤+-=+≤=X z Y P X z Y P X z Y P {}{}{}{}{}{}11011=-≤+=≤+-=+≤=X P z Y P X P z Y P X P z Y P{}{}{}[]1131-≤+≤++≤=z Y P z Y P z Y P [])1()()1(31-+++=z F z F z FY Y Y ……7分 []13()()(1)()(1)Z Z Y Y Y f z F z f z f z f z '==+++- ……9分 ⎩⎨⎧<≤-=其他,021,31z ……11分 (23)（本题满分11分）设12,,,n X X X 是总体为2(,)N μσ的简单随机样本，记∑==n i i X n X 11，212)(11∑=--=n i iX X n S ，221S nX T -= (I) 证明T 是2μ的无偏估计量； (II) 当0,1μσ==时，求DT.(I) 证：因2222221)(1)1(ES nX D X E ES n X E S n X E ET -+=-=-= ……4分2222μσσμ=-+=nn所以T 是2μ的无偏估计量 ……7分(II) 解：当0=μ，1=σ时，由于X 与2S 独立 ，有)1(22S n X D DT -=2221DS nX D += ……9分 []22222)1()1(11)(1S n D n n X n D n --⋅+= )1(21112)1(2)1(11212222-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-⋅-⋅+⋅=n n n n n n n n ……11分数 学（二）一．选择题 ( 1 ～ 8小题，每小题4分，共32分.)（1）设函数2()(1)(2)f x x x x =--，则()f x '的零点个数为 （D ）（A ）0 （B ）1 （C ）2 （D ）3（2）如图，曲线段的方程为()y f x =，函数在区间[0,]a 上有连续导数， 则定积分()axf x dx '⎰等于 （C ）（A ）曲边梯形ABCD 面积. （B ）梯形ABCD 面积.（C ）曲边三角形ACD 面积. （D ）三角形ACD 面积. （3）【 同数学一（3）题 】 （4）判断函数x x x x f sin 1ln )(-=，则)(x f 有 （A ）（A ）1个可去间断点，1个跳跃间断点； （B ）1个跳跃间断点，1个无穷间断点.（C ）2个跳跃间断点； （D ）2个无穷间断点（5）【 同数学一（4）题 】 （6）设函数f 连续，若dxdy yx y x f v u F vu D ⎰⎰++=2222)(),(，其中区域uv D 为图中阴影部分，则Fu∂=∂ （A ） （A ）)(2u vf （B ）)(2u f u v （C ） )(u vf （D ）)(u f uv（7）【 同数学一（5）题 】（8）设1221A ⎛⎫= ⎪⎝⎭，则在实数域上与A 合同的矩阵为 （D ）（A ）⎪⎪⎭⎫⎝⎛--2112 （B ）⎪⎪⎭⎫⎝⎛--2112 （C ） ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2112 （D ）⎪⎪⎭⎫⎝⎛--1221二、填空题：（9～14小题，每小题4分，共24分.） (9) 已知函数()f x 连续，且1)()1()](cos[1lim2=--→x f ex xf x x ，则=)0(f 2. (10) 微分方程0)(2=-+-xdy dx e x y x 的通解是=y )(x e C x --.(11) 【 同数学一（10）题 】 (12) 曲线32)5(x x y -=的拐点坐标为)6,1(--.(13) 已知xyy z x ⎛⎫=⎪⎝⎭，则=∂∂)2,1(xz)12(ln 22-.(14) 设3阶矩阵A 的特征值是λ,3,2，若行列式482-=A ，则=λ1-.三、解答题 ( 15 ～ 23小题，共94分. ) (15)（本题满分9分） 【 同数学一（15）题 】 (16)（本题满分10分）设函数)(x y y =由参数方程⎪⎩⎪⎨⎧+==⎰20)1ln()(t du u y t x x 确定，其中)(t x 是初值问题⎪⎩⎪⎨⎧==-=-020t xx te dt dx 的解，求22dx y d . 解：由02=--x te dtdx得tdt dx e x 2=，积分并由条件00==t x ，得21t e x +=， 即)1ln(2t x += ……4分)1ln()1(122)1ln(2222t t t t t t dt dxdt dydx dy ++=+⋅+== ……7分[][]1)1ln()1(122)1ln(2)1ln()1()(22222222+++=+++=++==t t t t t t t dt dx t t dt ddx dy dx d dxy d ……10分(17)（本题满分9分） 计算21⎰.解：由于+∞=--→2211arcsin lim x xx x ，故dx xx x ⎰-10221arcsin 是反常积分 令t x =arcsin ，有t x sin =，[0,)2t π∈⎰⎰⎰==-120202222sin cos cos sin 1arcsin ππtdt t tdt ttt dx xx x ……3分⎰+-=202022sin 4142sin 16πππtdt t t ……7分 41162cos 81162202+=-=πππt ……9分 (18)（本题满分11分） 计算{}⎰⎰Ddxdy xy 1,max ，其中{}20,20),(≤≤≤≤=y x y x D .解：曲线1=xy 将区域D 分成如图所示的两个区域1D 和2D ……3分{}⎰⎰⎰⎰⎰⎰+=211,m ax D D Ddxdy xydxdy dxdy xy ……5分⎰⎰⎰⎰⎰⎰++=x xdy dx dy dx xydy dx 102212021021221 ……8分2ln 4192ln 212ln 415+=++-=……11分 (19)（本题满分11分）设)(x f 是区间[)+∞,0上具有连续导数的单调增加函数，且1)0(=f ，对任意的[)+∞∈,0t ，直线t x x ==,0，曲线)(x f y =以及x 轴围成的曲边梯形绕x 轴旋转一周生成一旋转体，若该旋转体的侧面面积在数值上等于其体积的2倍，求函数)(x f 的表达式.解：旋转体的体积⎰=t dx x f V 02)(π，侧面积⎰+=tdx x f x f S 02')(1)(2π，由题设条件知⎰⎰+=t t dx x f x f dx x f 02;02)(1)()( ……4分上式两端对t 求导得：)(1)()(2'2t f t f t f +=， 即y '=……6分由分离变量法解得12)1ln(C t y y +=-+，即 t Ce y y =-+12 ……9分将1)0(=y 代入知1=C ，故t e y y =-+12，)(21t t e e y -+=于是所求函数为)(21)(x x e e x f y -+== ……11分(20)（本题满分11分）(I) 证明积分中值定理：若函数)(x f 在闭区间[]b a ,上连续，则至少存在一点[]b a ,∈η，使得)()()(a b f dx x f ba-=⎰η；(II) 若函数)(x ϕ具有二阶导数，且满足)1()2(ϕϕ>，⎰>32)()2(dx x ϕϕ，则至少存在一点)3,1(∈ξ，使得()0ϕξ''<证：(I) 设M 与m 是连续函数)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值，即M x f m ≤≤)(，[]b a x ,∈由积分性质，有⎰-≤≤-ba ab M dx x f a b m )()()(，即M dx x f a b m ba ≤-≤⎰)(1……2分 由连续函数介值定理，至少存在一点[]b a ,∈η，使得⎰-=badx x f a b f )(1)(η，即))(()(a b f dx x f ba-=⎰η ……4分(II) 由 (I) 知至少存在一点[]3,2∈η，使)()23)(()(32ηϕηϕϕ=-=⎰dx x ……6分又由)()()2(32ηϕϕϕ=>⎰dx x 知，32≤<η，对)(x ϕ在]2,1[和],2[η上分别应用拉格朗日中值定理，并注意到)1()2(ϕϕ>，)()2(ηϕϕ>，得21,012)1()2()('11<<>--=ξϕϕξϕ，32,02)2()()('22≤<<<--=ηξηϕηϕξϕ ……9分在],[21ξξ上对导函数()x ϕ'应用拉格朗日中值定理，有211221()()()0,(,)(1,3)ϕξϕξϕξξξξξξ''-''=<∈⊂- ……11分(21)（本题满分11分）求函数222z y x u ++=在约束条件22y x z +=和4=++z y x 下的最大值与最小值.解：作拉格朗日函数)4()(),,,,(22222-+++-++++=z y x z y x z y x z y x F μλμλ……3分令⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-++==-+==+-==++==++=04002022022'22''''z y x F z y x F z F y y F x x F z y x μλμλμλμλ ……6分解方程组得)2,1,1(),,(111=z y x ，)8,2,2(),,(222--=z y x ……9分 故所求的最大值为72，最小值为6. ……11分(22)（本题满分12分） 【 同数学一（21）题 】 (23)（本题满分10分）设A 为3阶矩阵，12,αα为A 的分别属于特征值-1，1的特征向量，向量3α满足323A ααα=+，(I) 证明123,,ααα线性无关； （Ⅱ）令123{,,}P ααα=，求1P AP -.证明: (I) 设存在数321,,k k k ，使得0332211=++αααk k k ○1 用A 左乘○1的两边，并由11αα-=A ，22αα=A ，得：0)(3323211=+++-αααk k k k ○2 ……3分 ○1－○2得：022311=-ααk k ○3 因为21,αα是A 的属于不同特征值的特征向量，所以21,αα线性无关，从而031==k k 代入○1得，022=αk ，又由于02≠α，所以02=k ，故123,,ααα线性无关. ……7分 （Ⅱ）由题设，可得),,(),,(321321ααααααA A A A AP ==⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=100110001100110001),,(321P ααα由(I)知，P 为可逆矩阵，从而⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-1001100011AP P ……10分数 学（三）一．选择题 ( 1 ～ 8小题，每小题4分，共32分.)（1）设函数()f x 在区间]1,1[-上连续，则x=0是函数0()()xf t dtg x x=⎰的 （B ）（A ）跳跃间断点. （B ）可去间断点. （C ）无穷间断点. （D ）振荡间断点.（2）【 同数学二（2）题 】 （3）已知(,)f x y =则 （B ）（A ）)0,0(x f '，)0,0(y f '都存在 （B ）)0,0(x f '不存在，)0,0(y f '存在（C ）)0,0(x f '存在，)0,0(y f '不存在 （D ）)0,0(x f ' )0,0(y f '都不存在 （4）【 同数学二（6）题 】 （5）【 同数学一（5）题 】 （6）【 同数学二（8）题 】 （7）【 同数学一（7）题 】 （8）【 同数学一（8）题 】二、填空题：（9～14小题，每小题4分，共24分.）(9) 设函数21,()2,x x c f x x cx ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩在(,)-∞+∞内连续，则=c 1.(10) 函数3411x x f x x x +⎛⎫+= ⎪+⎝⎭，求积分⎰=222)(dx x f 3ln 21. (11) 设{}1),(22≤+=y x y x D ，则⎰⎰=-Ddxdy y x )(24/π.(12) 【 同数学一（9）题 】(13) 设3阶矩阵A 的特征值是1, 2, 2，E 为3阶单位矩阵，则E A --14= _3___ . (14) 【 同数学一（14）题 】三、解答题 ( 15 ～ 23小题，共94分. ) (15)（本题满分9分） 计算201sin limlnx xx x→. 解：原式＝20lnsin ln lim x x x x →-=xx xx x x sin 2sin cos lim 20-→ ……4分 302sin cos lim x x x x x -=→206sin limx xx x -=→ ……7分 61-= ……9分 (16)（本题满分10分）设(,)z z x y =是由方程22()x y z x y z ϕ+-=++所确定的函数，其中ϕ具有二阶导数且1ϕ'≠-，(I) 求 dz ； (II) 记 1(,)()z z u x y x y x y ∂∂=--∂∂，求ux∂∂. 解法1：(I) 设)(),,(22z y x z y x z y x F ++--+=ϕ则2x F x ϕ'=-，2y F y ϕ''=-，1z F ϕ''=-- ……3分由公式x z F z x F '∂=-∂'，y zF z y F '∂=-∂'，得 21z x x ϕϕ'∂-='∂+，21z y y ϕϕ'∂-='∂+ 所以[]1(2)(2)1z z dz dx dy x dx y dy x y ϕϕϕ∂∂''=+=-+-'∂∂+ ……7分 (II) 由于2(,)1u x y ϕ='+， 所以 2322(21)(1)(1)(1)u z x x x ϕϕϕϕ'∂-∂+''=+=-''∂+∂+ ……10分 解法2：(I) 对等式)(22z y x z y x ++=-+ϕ两端求微分,得22()xdx ydy dz dx dy dz ϕ'+-=⋅++ ……5分解出dz 得 2211x y dz dx dy ϕϕϕϕ''--=+''++ ……7分(II) 同解法1 ……10分 (17)（本题满分11分） 【 同数学二（18）题 】 (18)（本题满分10分） ()f x 是周期为2的连续函数， (I) 证明对任意实数t ，有⎰⎰=+22)()(dx x f dx x f t t；(II) 证明⎰⎰+-=xt tdt ds s f t f x G 02])()(2[)(是周期为2的周期函数.证法1：(I) 由积分的性质知对任意的实数t ，⎰⎰⎰⎰++++=022202)()()()(tt t tdx x f dx x f dx x f dx x f ……2分令2-=x s ，则有⎰⎰⎰⎰-==+=+0022)()()2()(tttt dx x f ds s f ds s f dx x f所以⎰⎰⎰⎰⎰=-+=+222)()()()()(dx x f dx x f dx x f dx x f dx x f ttt t……5分(II) 由 (I) 知对任意的t 有⎰⎰=+22)()(ds s f ds s f t t记a ds s f =⎰20)(，则ax dt t f x G x-=⎰0)(2)(因为对任意的x ，ax dt t f x a dt t f x G x G xx +-+-=-+⎰⎰+020)(2)2()(2)()2(a dt t f x x 2)(22-=⎰+ ……8分02)(22=-=⎰a dt t f所以)(x G 是周期为2的周期函数. ……10分证法2：(I) 设 ⎰+=2)()(t tdx x f t F ，由于0)()2()('=-+=t f t f t F ， ……2分所以)(t F 为常数，从而有)0()(F t F = 而⎰=20)()0(dx x f F ，所以⎰=20)()(dx x f t F ，即⎰⎰=+22)()(dx x f dx x f t t……5分(II) 由 (I) 知对任意的t 有⎰⎰=+22)()(ds s f ds s f t t记a ds s f =⎰2)(，则ax dt t f x G x -=⎰0)(2)(，⎰++-=+20)2()(2)2(x x a dt t f x G ……7分由于对任意x ，((2))2(2)2()G x f x a f x a '+=+-=-，(())2()G x f x a '=- 所以((2)())0G x G x '+-=，从而)()2(x G x G -+是常数，即有0)0()2()()2(=-=-+G G x G x G ，所以)(x G 是周期为2的周期函数. ……10分(19)（本题满分10分）设银行存款的年利率为05.0=r ，并依年复利计算，某基金会希望通过存款A 万元实 现第一年提取19万元，第二年提取28万元，…，第n 年提取)910(n +万元，并能按此规 律一直提取下去，问A 至少应为多少万元？解：设n A 为用于第n 年提取)910(n +万元的贴现值，则)910()1(n r A n n ++=-故∑∑∞=∞=++==11)1(910n nn n r nA A ……3分 ∑∑∑∞=∞=∞=++=+++=111)1(9200)1(9)1(110n nn n n n r nr n r ……6分 设∑∞==1)(n nnxx S ，)1,1(-∈x因为21()()()1(1)n n x x S x x x x x x ∞=''===--∑，)1,1(-∈x ……9分 所以42005.1111=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+S r S （万元）故39804209200=⨯+=A （万元），即至少应存入3980万元. ……10分(20) ( 本题满分12分 ) 【 同数学一（21）题 】 (21) ( 本题满分10分 ) 【 同数学二（23）题 】 (22) ( 本题满分11分 ) 【 同数学一（22）题 】 (23) ( 本题满分11分 ) 【 同数学一（23）题 】数 学（四）一．选择题 ( 1 ～ 8小题，每小题4分，共32分.) （1）设0a b <<，则=+--∞→nnn n b a1)(lim （B ）（A ）a . （B ）1-a . （C ）b . （D ）1-b . （2）【 同数学三（1）题 】（3）设()f x 是连续的奇函数，()g x 是连续的偶函数，区域},10),{(x y x x y x D ≤≤-≤≤=则以下结论正确的是 （A ） （A ）()()0.Df yg x dxdy =⎰⎰ （B ）()()0.Df xg y dxdy =⎰⎰（C ）[()()]0.Df xg y dxdy +=⎰⎰ （D ）[()()]0Df yg x dxdy +=⎰⎰（4）【 同数学二（2）题 】 （5）【 同数学一（5）题 】 （6）【 同数学二（8）题 】 （7）【 同数学一（7）题 】 （8）【 同数学一（8）题 】二、填空题：（9～14小题，每小题4分，共24分.） (9) 【 同数学三（9）题 】 (10) 已知函数()f x 连续且0()lim2x f x x→=，则曲线()y f x =上对应0x =处切线方程是xy 2= .(11)=⎰⎰121ln xdy x dx y2/1.(12) 【 同数学二（10）题 】(13) 设3阶矩阵A 的特征值互不相同，且行列式0A =，则A 的秩为___2___. (14) 【 同数学一（14）题 】三、解答题 ( 15 ～ 23小题，共94分. ) (15)（本题满分9分） 【 同数学三（15）题 】 (16)（本题满分10分）设函数dt x t t x f ⎰-=10)()()10(<<x ，求()f x 的极值、单调区间及曲线)(x f y =的凹凸区间.解：31231)()()(310+-=-+-=⎰⎰x x dt x t t dt t x t x f xx……4分 令21()02f x x '=-=，得22,22-==x x （舍去） 因()20f x x ''=>（10<<x ） ……5分故22=x 为()f x 的极小值点，极小值)221(31)22(-=f ，且曲线)(x f y =在)1,0(内是凹的. ……8分 由21()2f x x '=-知，()f x 在)22,0(内单调递减，在)1,22(内单调递增. ……10分(17)（本题满分11分） 【 同数学二（21）题 】 (18)（本题满分10分） 【 同数学三（16）题 】 (19)（本题满分10分） 【 同数学三（18）题 】 (20)（本题满分12分） 【 同数学一（21）题 】 (21)（本题满分10分） 【 同数学二（23）题 】 (22)（本题满分11分） 【 同数学一（22）题 】 (23)（本题满分11分）设某企业生产线上产品合格率为0.96，不合格产品中只有34产品可进行再加工，且再加工合格率为0.8，其余均为废品，每件合格品获利80元，每件废品亏损20元，为保证该 企业每天平均利润不低于2万元，问企业每天至少应生产多少件产品？解：进行再加工后，产品的合格率984.08.075.004.096.0=⨯⨯+=p ……4分 记X 为n 件产品中的合格产品数，)(n T 为n 件产品的利润，则n np EX p n B X 984.0),,(~== ……8分 )(2080)(X n X n T --=，()1002078.4ET n EX n n =-= ……10分要20000)(≥n ET ，则256≥n ，即该企业每天至少应生产256件产品. ……11分。
2008-2014历年考研数学一真题及答案详解.pdf
0
(A)0
(B)1
(C)2
(D)3
(2) 函数 f (x, y) arctan x 在点 (0,1) 处的梯度等于
y
(A) i
(B)- i
(C) j
(D) j
(3) 在下列微分方程中 , 以 y C1ex C2 cos2x C3 sin 2x ( C1,C2 , C3 为任意常数 ) 为
通解的是
(A) y y 4 y 4 y 0
文档鉴赏
(22)( 本题满分 11 分)
设随机变量 X 与 Y 相互独立 , X 的概率分布为 P X i
1 i
3
率密度为 fY y
1 0 y 1, 记 Z X Y,
0 其它
1,0,1 , Y 的概
(1) 求 P Z 1 X 0 .
2
(2) 求 Z 的概率密度 .
(23)( 本题满分 11 分)
设 X1, X 2,L , X n 是总体为 N ( , 2 ) 的简单随机样本 .
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(6) 设 A 为 3 阶 实对 称 矩 阵 , 如 果二次 曲 面 方 程
x
( x, y, z)A y 1 在正交变换下的标准方程的图形如图 , 则
z
A 的正特征值个数为 (A)0
(B)1
(C)2
(D)3 (7) 设随机变量 X , Y 独立同分布且 X 分布函数为 F x , 则 Z max X ,Y 分布
n0
an x 3 n 的收敛域为
பைடு நூலகம்
.
n0
(12) 设曲面 是 z 4 x2 y2 的上侧 , 则 xydydz xdzdx x2dxdy
.
(13) 设 A 为 2 阶矩阵 , α1, α2 为线性无关的 2 维列向量 , A α1 0, A α2 2α1 α2 ,
2008年考研数学(一)真题及解析
2008年全国硕士研究生入学统一考试数学（一）（科目代码：301）（考试时间：上午8:30-11:30）考生注意事项1.答题前，考生须在试题册指定位置填写考生姓名和考生编号；在答题卡指定位置填写报考单位、考生姓名和考生编号，并涂写考生编号信息点。
2.选择题答案必须涂写在答题卡相应题号的选项上，非选择题的答案必须书写在答题卡指定位置的边框区域内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题册上答题无效。
3.填（书）写部分必须使用黑色签字笔或者钢笔书写，字迹工整、笔迹清楚；涂写部分必须使用2B铅笔填涂。
4.考试结束，将答题卡和试题册按规定交回。
Oxyz2008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，只有一个选项是符合题目要求的．请将所选项前的字母填在答题纸．．．指定位置上．（1）设函数2()ln(2)d x f x t t =+⎰，则()f x '的零点个数为（A ）0.（B ）1.（C ）2.（D ）3.（2）函数(,)arctanxf x y y=在点(0,1)处的梯度等于（A ）i .（B ）-i .（C ）j .（D ）-j .（3）在下列微分方程中，以123e cos 2sin 2xy C C x C x =++(123,,C C C 为任意常数)为通解的是（A ）440y y y y ''''''+--=.（B ）440y y y y ''''''+++=.（C ）440y y y y ''''''--+=.（D ）440y y y y ''''''-+-=.（4）设函数()f x 在(,)-∞+∞内单调有界，{}n x 为数列，下列命题正确的是（A ）若{}n x 收敛，则{}()n f x 收敛.（B ）若{}n x 单调，则{}()n f x 收敛.（C ）若{}()n f x 收敛，则{}n x 收敛.（D ）若{}()n f x 单调，则{}n x 收敛.（5）设A 为n 阶非零矩阵，E 为n 阶单位矩阵，满足3=A O ，则（A ）-E A 不可逆，+E A 不可逆.（B ）-E A 不可逆，+E A 可逆.（C ）-E A 可逆，+E A 可逆.（D ）-E A 可逆，+E A 不可逆.（6）设A 为3阶实对称矩阵，如果二次曲面方程(,,)1x x y z y z ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A 在正交变换下的标准方程的图形如图所示，则A 的正特征值个数为（A ）0.（B ）1.（C ）2.（D ）3.（7）设随机变量,X Y 独立同分布，且X 的分布函数为()F x ，则{}max ,Z X Y =的分布函数为（A ）2()F x .（B ）()()F x F y .（C ）[]211()F x --.（D ）[][]1()1()F x F y --.（8）设随机变量(0,1),(1,4)X N Y N ，且相关系数1XY ρ=，则（A ）{}211P Y X =--=.（B ）{}211P Y X =-=.（C ）{}211P Y X =-+=.（D ）{}211P Y X =+=.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）微分方程0xy y '+=满足条件(1)1y =的解是y =.（10）曲线sin()ln()xy y x x +-=在点(0,1)处的切线方程为.（11）已知幂级数(2)nnn a x ∞=+∑在0x =处收敛，在4x =-处发散，则幂级数(3)nnn a x ∞=-∑的收敛域为.（12）设曲面∑是z =的上侧，则2d d d d d d xy y z x z x x x y ∑++=⎰⎰.（13）设A 为2阶矩阵，12,αα为线性无关的2维列向量，1212,2==+AαAααα0，则A 的非零特征值为.（14）设随机变量X 服从参数为1的泊松分布，则{}2()P X E X ==.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9分)求极限()40sin sin sin sin limx x x x x →-⎡⎤⎣⎦.（16）(本题满分9分)计算曲线积分2sin 2d 2(1)d Lx x xy y +-⎰，其中L 是曲线sin y x =上从点(0,0)到点(π,0)的一段.（17）(本题满分11分)已知曲线22220:35x y z C x y z ⎧+-=⎨++=⎩，求曲线C 距离xOy 面最远的点和最近的点.（18）(本题满分10分)设函数()f x 连续，（Ⅰ）利用定义证明函数0()()d xF x f t t =⎰可导，且()()F x f x '=；（Ⅱ）当()f x 是以2为周期的周期函数时，证明函数2()2()d ()d x G x f t t x f t t =-⎰⎰也是以2为周期的周期函数.（19）(本题满分11分)将函数2()1f x x =-()0x π 展开成余弦级数，并求级数121(1)n n n -∞=-∑的和.（20）(本题满分10分)设,αβ是3维列向量，矩阵TT=+A ααββ，其中TT,αβ分别是,αβ的转置.证明：（Ⅰ）()2r ≤A ；（Ⅱ）若,αβ线性相关，则()2r <A .（21）(本题满分12分)设n 元线性方程组=Ax b2222212121212n na a a a a a a a a ⨯⎛⎫⎪⎪⎪=⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭A ，12n x x x ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭x 100⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭b .（Ⅰ）证明行列式(1)nn a =+A ；（Ⅱ）当a 为何值时，该方程组有唯一解，并求1x ；（Ⅲ）当a 为何值时，该方程组有无穷多解，并求通解.（22）(本题满分11分)设随机变量X 与Y 相互独立，X 的概率分布为{}1(1,0,1)3P X i i ===-，Y 的概率密度为1,01,()0,Y y f y ⎧=⎨⎩其他.，记Z X Y =+.（Ⅰ）求102P Z X ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭；（Ⅱ）求Z 的概率密度()Z f z ．（23）(本题满分11分)设12,,,n X X X 是总体为2(,)N μσ的简单随机样本.记222211111,(),1n n i ii i X X S X X T X S n n n====-=--∑∑.（Ⅰ）证明T 是2μ的无偏估计量.（Ⅱ）当0,1μσ==时，求DT .2008年考研数学(一)试卷答案速查一、选择题（1）B （2）A （3）D（4）B（5）C（6）B（7）A （8）D二、填空题（9）1x（10）1y x =+（11）(1,5]（12）4π（13）1（14）12e三、解答题（15）61.（16）2π2-.（17）距离最大的点为()5,5,5--，距离最小的点为()1,1,1.（18）略.（19）2121π(1)()14cos ,0π3n n f x nx x n +∞=-=-+∑ ,1221(1)π12n n n -∞=-=∑.（20）略.（21）（Ⅰ）略.（Ⅱ）0≠a ,1(1)nx n a =+.（Ⅲ）0a =,1001,0000k k ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ x 为任意常数.（22）（Ⅰ）21.（Ⅱ）1,12,()30,.z f z ⎧-<⎪=⎨⎪⎩其他（23）（Ⅰ）略.（Ⅱ）2(1)n n -.2008年全国硕士研究生入学统一考试数学（一）参考答案一、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，只有一个选项是符合题目要求的．请将所选项前的字母填在答题纸．．．指定位置上．（1）【答案】B .【解答】由2()2ln(2)0f x x x '=+=，解得0x =，只有一个实根，即一个零点，故选B .（2）【答案】A .【解答】由222211x y y f x x y y '==++，得(0,1)1x f '=；222221y xx y f x x y y--'==++，得(0,1)0.y f '=所以(0,1)10.f =⨯+⨯=grad i j i 故答案选A .（3）【答案】D .【解答】由123e cos 2sin 2xy C C x C x =++可知其特征根为12,31,2i λλ==±.故对应的特征方程为232(1)(2)(2)(1)(4)440i i λλλλλλλλ-+-=-+=-+-=，即方程为440y y y y ''''''-+-=，故选D .（4）【答案】B .【解答】若{}n x 单调，则由()f x 在(,)-∞+∞内单调有界知，{}()n f x 单调有界.由单调有界收敛定理可知{}()n f x 收敛，故答案选B .（A）；若取(),,arctan n x x x f n ==排除（C）、（D）.（5）【答案】C .【解答】解法一：因为3=A O ，所以32()()=-=-++E E A E A E A A .由可逆矩阵的定义可知-E A 可逆，且12()--=++E A E A A .同理，32()()=+=+-+E E A E A E A A ，所以+E A 可逆，且12()-+=-+E A E A A .故答案选C .解法二：设λ是A 的实特征值，由O A =3，得,003=⇒=λλ故A 的特征值只有0，于是A E -的实特征值是1，A E +的实特征值是1，故二者均可逆.（6）【答案】B .【解答】由题目图像可知，该二次曲面为双叶双曲面，其标准方程为222221x y z a c+-=，故其对应的二次型矩阵A 的正的特征值个数为1，答案为B .（7）【答案】A .【解答】{}{}()max(,)Z F x P Z x P X Y x ==，因为,X Y 独立同分布，则()()2()()()()Z F x P X x P Y x F x F x F x === .因此答案为A .（8）【答案】D .【解答】由()()4,1~,1,0~N Y N X 知.4,1,1,0====DY EY DX EX 由于,1=xy ρ所以存在常数b a ,，使得{}1=+=b aX Y P ，从而b aEX EY +=，得.1=b 而所以,2=a 故应选D.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】xy 1=.【解答】由d d y y x x -=，分离变量d d y x y x=-，两边积分得1ln ln y x C -=+，即1C x y=.利用初始条件(1)1y =，得1C =，所以1y x =.（10）【答案】1y x =+.【解答】设(,)sin()ln()F x y xy y x x =+--，则1cos()1d 1d cos()x yy xy F y y x x F x xy y x-+-'-=-=-'+-，在(0,1)处，得1k =，因此切线方程为1y x =+.（11）【答案】(1,5].【解答】因为幂级数(2)nnn a x ∞=+∑是以20-=x 为收敛中心的幂级数，且在0=x 处收敛，在4-=x 处发散，所以其收敛半径,2=R 收敛域为(],0,4-即(2)nnn a x ∞=+∑只在222≤+<-x 时收敛，从而幂级数()03nn n a x ∞=-∑也只在232≤-<-x 时收敛，所以()03nn n a x ∞=-∑的收敛域为(1,5].（12）【答案】4π.【解答】补充平面221:0(4)z x y ∑=+ ，取下侧，则原式1122d d d d d d d d d d d d xy y z x z x x x y xy y z x z x x x y ∑+∑∑=++-++⎰⎰⎰⎰ .由高斯公式可知12d d d d d d d 0xy y z x z x x x y y v ∑+∑Ω++==⎰⎰⎰⎰⎰ .而11222d d d d d d d d d d Dxy y z x z x x x y x x y x x y ∑∑++==-⎰⎰⎰⎰⎰⎰，其中22{(,)|4}D x y x y =+ ，由轮换对称知()2222230011d d d d d d 4π22DD x x y x y x y r r πθ=+==⎰⎰⎰⎰⎰⎰，所以12d d d d d d 4πxy y z x z x x x y ∑++=-⎰⎰，故曲面积分2d d d d d d 0(4π)=4πxy y z x z x x x y ∑++=--⎰⎰.（13）【答案】1.【解答】因为1212,2==+AαAααα0，所以121202(,)(,)01⎛⎫=⎪⎝⎭A αααα，令12(,)=P αα，因为12,αα为线性无关，所以矩阵P 可逆，则10201-⎛⎫==⎪⎝⎭P AP B ，故A 相似于B .由2||(1)001λλλλλ--==-=-E B ，得120,1λλ==.因此A 的非零特征值为1.（14）【答案】11e 2-.【解答】由(1)X P ，可知()()1E X D X ==，于是22()2EX DX EX =+=，因此{}112e 2P X -==.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9分）解法一：[]43sin sin(sin )sin sin sin(sin )limlim x x x x x x x x x →→--=20cos cos(sin )cos lim 3x x x x x →-⋅=20cos (1cos(sin ))lim 3x x x x→-=613sin 21lim 220==→x xx .(16)(本题满分9分)解：设(π,0),(0,0),A O 则利用格林公式有22sin 2d 2(1)d sin 2d 2(1)d 4d d LAODx x x y y x x x y y xy x y+-++-=-⎰⎰⎰⎰其中{(,)|0π,0sin }D x y x y x = .因为0π2πsin 2d 2(1)d sin 2d sin 2d 0AOx x x y y x x x x +-==-=⎰⎰⎰，2πsin ππ2001π4d d d 4d 4d (1cos 2)d 22xDxy x y x xy y x x x x x x ===-=⎰⎰⎰⎰⎰⎰，所以22πsin 2d 2(1)d 2L x x x y y +-=-⎰.(17)(本题满分11分)解：设点(,,)P x y z 为曲线C 上任意一点，P 到xOy 面的距离d z =.构造拉格朗日函数22221212(,,,,)(2)(35)F x y z z x y z x y z λλλλ=++-+++-，由1212122222020243020350x y z z x y z x y z λλλλλλ+=⎧⎪+=⎪⎪-+=⎨⎪+-=⎪⎪++-=⎩，得y x =，从而解得111x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩或555x y z =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩，故曲线C 到xOy 平面距离最大的点为()5,5,5--，距离最小的点为()1,1,1.（18）（本题满分10分）证明：（Ⅰ）由导数定义可知0()d ()d ()d ()limlimx xxx x xx x f t t f t tf t tF x xx+∆+∆∆→∆→-'==∆∆⎰⎰⎰.因为()f x 是连续函数，由积分中值定理知()d (),x xxf t t f x η+∆=∆⎰其中η位于x x x +∆与之间，所以00()()limlim ()()x x f xF x f f x xηη∆→∆→∆'===∆.（Ⅱ）解法一：因为()f x 是以2为周期的周期函数，所以有(2)()f x f x +=，则222(2)()2()d (2)()d 2()d ()d x x G x G x f t t x f t t f t t x f t t++-=-+-+⎰⎰⎰⎰22220002()d 2()d 2()d ()d 0x xf t t f t t f t t f t t +⎡⎤=-=+=⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰⎰.故(2)()G x G x +=，因此()G x 也是以2为周期的周期函数.解法二：()[]()()()()()⎰⎰⎰-+='⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-='++202020d 22d 2d 22，t t f x f t t f x t t f x G x ()()()()(),d 2d d 220200t t f x f t t f x t t f x G x ⎰⎰⎰-='⎥⎦⎤⎢⎣⎡-='所以()()[],02≡'-+x G x G 所以()()C x G x G ≡-+2（常数）又因为()(),0020=-+G G 所以()(),02≡-+x G x G 即()x G 也是以2为周期的周期函数.（19）（本题满分11分）解：当1,2,n = 时，π02()cos d πn a f x nx x =⎰πππ2200022cos d cos d 0cos d ππnx x x nx x x nx x ⎡⎤⎡⎤=-=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎰⎰⎰211π220π2sin 2sin 22π(1)4(1)d 0ππn n x nx x nx x n n n n ++⎡⎤-⋅-⋅-=-=⋅=⎢⎥⎣⎦⎰.当0=n 时，2π2002π(1)d 2(1)π3a x x =-=-⎰.于是()f x 的余弦级数为2011cos 2n n a x a nx ∞=-=+∑.即21221π4(1)11cos 3n n x nx n +∞=--=-+∑（0πx ）.令0x =，得2121π4(1)113n n n+∞=-=-+∑，所以1221(1)π12n n n +∞=-=∑.（20）（本题满分10分）解：（Ⅰ）因为,αβ是3维列向量，所以()()1r r ==αβ.故TTTT()()()()()()2r r r r r r =+++=A ααββααββαβ ；（Ⅱ）若,αβ线性相关，则,αβ对应成比例，不妨设k =βα（k 为常数），则T T 2T (1)k =+=+A ααββαα，所以，2T T ()[(1)]()()2r r k r r =+=<A ααααα .（21）（本题满分12分）解：（Ⅰ）利用初等变换进行计算222222121321012221122a a aa a a a a a aaa a==A 2130124034(1)2(1)3231(1)0n a a aa a n a a n a n n a n+==⋅⋅⋅=++.（Ⅱ）方程组=Ax b 有唯一解，需0≠A .因为||(1)nn a =+A ，所以有0a ≠.利用克莱姆法则可得唯一解为111(1)(1)n nD na nx n an a -===++A ，其中21110000210020102a a a D a =（Ⅲ）当0=A 时，即0a =时，方程组=Ax b 有无穷多解.此时原矩阵变为010010100100⎛⎫ ⎪ ⎪⎪=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭A .由0100100100(,)0001000000⎛⎫⎪⎪⎪== ⎪⎪ ⎪⎝⎭A A b ，得()(,)1r r n ==-A b A .所以=0Ax 的解为T(1,0,0,,0)k ，k 为任意常数.方程组=Ax b 特解为0100⎛⎫ ⎪⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ η，所以通解为10010000k ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（k 为任意常数）.（22）（本题满分11分）（Ⅱ）由全概率公式可得，()()()Z F z P Z z P X Y z ==+(|1)(1)P X Y z X P X +=-=-= (|0)(0)P X Y z X P X =++=（23）（本题满分11分）解：（Ⅰ）221()()E T E X S n =-221()E X E S n=-由2(,)X N μσ ,得2(,X N nσμ ,所以22(E X D X E X =+221nσμ=+，22()E S σ=，因此222222111()E T E X n n nσσμσμ=-=+-=,所以T 是2μ的无偏估计量.（Ⅱ）因为2(,)X N μσ ，所以X 与2S 独立，因此2221()()()D T D X D S n=+.当0,1μσ==时，1(0,)X N n.标准化得(0,1)1XN ，于是有22(1)nX χ ，且2()2D nX =.又因为22(1)(1)W n S n χ=-- ，所以22(1)2(1)DW n DS n =-=-.则22222222111()()()()[(1)](1)D T D X D S D nX D n S n n n n =+=+--22222(1)2(1)(1)n n n n n n -=+=--.。
2008年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题解析
2008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 (1)【答案】B【详解】2()[ln(2)]2f x x x '=+⋅，(0)0f '=，即0x =是()f x '的一个零点又2224()2ln(2)02x f x x x''=++>+，从而()f x '单调增加（(,)x ∈-∞+∞） 所以()f x '只有一个零点.(2)【答案】A【详解】因为2211x yf x y '=+，2221y x y f x y-'=+，所以(0,1)1x f '=，(0,1)0y f '= 所以 (0,1)10f =⋅+⋅=grad i j i(3)【答案】D【详解】由微分方程的通解中含有x e 、cos 2x 、sin 2x 知齐次线性方程所对应的特征方程有根1,2r r i ==±，所以特征方程为(1)(2)(2)0r r i r i --+=，即32440r r r -+-=. 故以已知函数为通解的微分方程是440y y y y ''''''-+-=(4)【答案】B【详解】因为()f x 在(,)-∞+∞内单调有界，且{}n x 单调. 所以{()}n f x 单调且有界. 故{()}n f x 一定存在极限(5)【答案】C【详解】23()()E A E A A E A E -++=-=，23()()E A E A A E A E +-+=+= 故,E A E A -+均可逆．(6)【答案】B【详解】图示的二次曲面为双叶双曲面，其方程为2222221x y z a b c'''--=，即二次型的标准型为222222x y z f a b c'''=--，而标准型的系数即为A 的特征值.(7)【答案】A【详解】()(){}{}()()()()()2max ,Z F z P Z z P X Y z P X z P Y z F z F z F z =≤=≤=≤≤==(8)【答案】D【详解】 用排除法. 设Y aX b =+，由1XY ρ=，知道,X Y 正相关，得0a >，排除()A 、()C 由~(0,1),~(1,4)X N Y N ，得0,1,EX EY ==所以 ()()E Y E aX b aEX b =+=+=01,a b ⨯+= 所以1b =. 排除()B . 故选择()D二、填空题 (9) 【答案】1x 【详解】由dy y dx x -=，两端积分得1ln ln y x C -=+，所以1C x y=，又(1)1y =，所以1y x =.(10) 【答案】1y x =+【详解】设(,)sin()ln()F x y xy y x x =+--，则1cos()11cos()x y y xy F dy y x dx F x xy y x--'-=-=-'+-，将(0)1y =代入得01x dydx ==，所以切线方程为10y x -=-，即1y x =+(11)【答案】(1,5]【详解】幂级数(2)nn n a x ∞=+∑的收敛区间以2x =-为中心，因为该级数在0x =处收敛，在4x =-处发散，所以其收敛半径为2，收敛域为(4,0]-，即222x -<+≤时级数收敛，亦即nn n a t∞=∑的收敛半径为2，收敛域为(2,2]-. 则(3)nn n a x ∞=-∑的收敛半径为2，由232x-<-≤得15x <≤，即幂级数0(3)nn n a x ∞=-∑的收敛域为(1,5](12)【答案】4π【详解】加221:0(4)z x y ∑=+≤的下侧，记∑与1∑所围空间区域为Ω，则2xydydz xdzdx x dxdy ∑++⎰⎰ 1122xydydz xdzdx x dxdy xydydz xdzdx x dxdy ∑+∑∑=++-++⎰⎰⎰⎰2222222441()0()2x y x y ydxdydz x dxdy x y dxdy Ω+≤+≤=--=++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 22300142d r dr πθπ==⎰⎰(13)【答案】1【详解】1212121202(,)(,)(0,2)(,)01A A A αααααααα⎛⎫==+=⎪⎝⎭记12(,)P αα=，0201B ⎛⎫=⎪⎝⎭，则AP PB = 因为12,αα线性无关，所以P 可逆. 从而1B P AP -=，即A 与B 相似. 由2||(1)001E B λλλλλ--==-=-，得0λ=及1λ=为B 的特征值.又相似矩阵有相同的特征值，故A 的非零特征值为1.(14)【答案】12e【详解】由22()DX EX EX =-，得22()EX DX EX =+，又因为X 服从参数为1的泊松分布，所以1DX EX ==，所以2112EX =+=，所以 {}21111222P X e e --===！三、解答题(15) 【详解】 方法一：4300[sin sin(sin )]sin sin sin(sin )limlim x x x x x x x x x→→--= 22220001sin cos cos(sin )cos 1cos(sin )12lim lim lim 3336x x x xx x x x x x x →→→--==== 方法二：331sin ()6x x x o x =-+ 331sin(sin )sin sin (sin )6x x x o x =-+4444400[sin sin(sin )]sin sin (sin )1lim lim 66x x x x xx o x x x x →→⎡⎤-∴ =+=⎢⎥⎣⎦ (16) 【详解】 方法一：（直接取x 为参数将对坐标的曲线积分化成定积分计算）22202220000sin 22(1)[sin 22(1)sin cos ]sin 21cos 2cos 2sin 2sin 222222Lxdx x ydyx x x x dx x xdxx x x x xdx x xdx ππππππππ+-=+-⋅==-+=-+-=-⎰⎰⎰⎰⎰方法二：（添加x 轴上的直线段用格林公式化成二重积分计算）取1L 为x 轴上从点(,0)π到点(0,0)的一段，D 是由L 与1L 围成的区域112220sin 2000022000sin 22(1)sin 22(1)sin 22(1)14sin 24cos 22sin 21(1cos 2)sin 2sin 22222LL L L xDxdx x ydyxdx x ydy xdx x ydyxydxdy xdx dx xydy x x xdx x x x x dx x xdx πππππππππ++-=+--+-=--=--=-=--=-+-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰方法三：（将其拆成2sin 222LLxdx ydy x ydy -+⎰⎰，前者与路径无关，选择沿x 轴上的直线段积分，后者化成定积分计算）2212sin 22(1)sin 222LLLxdx x ydy xdx ydy x ydy I I +-=-+=+⎰⎰⎰对于1I ，因为0P Qy x∂∂==∂∂，故曲线积分与路径无关，取(0,0)到(,0)π的直线段积分10sin 20I xdx π==⎰22222002200022122sin cos sin 2cos 221111cos 22cos 2sin 222221111sin 2cos 22222LI x ydy x x xdx x xdx x d x x x x xdx xd xx x x ππππππππππ====-=-+=-+⎡⎤=-++=-⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰⎰⎰⎰所以，原式212π=-(17) 【详解】点(,,)x y z 到xOy 面的距离为||z ，故求C 上距离xOy 面的最远点和最近点的坐标，等价于求函数2H z =在条件22220x y z +-=与35x y z ++=下的最大值点和最小值点.令 2222(,,,,)(2)(35)L x y z z x y z x y zλμλμ=++-+++- 所以 22220(1)20(2)2430(3)20(4)35(5)xy zL x L y L z z x y z x y z λμλμλμ'=+=⎧⎪'=+=⎪⎪'=-+=⎨⎪+-=⎪++=⎪⎩ 由(1)(2)得x y =，代入(4)(5)有 220235x z x z ⎧-=⎨+=⎩，解得555x y z =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩或111x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩(18)【详解】(I) 对任意的x ，由于f 是连续函数，所以0000()()()()limlim x xxx x f t dt f t dtF x x F x xx+→→-+-=⎰⎰0()()limlimlim ()x x xx x x f t dt f xf xxξξ+→→→===⎰ ，其中ξ介于x 与x x +之间 由于0lim ()()x f f x ξ→=，可知函数()F x 在x 处可导，且()()F x f x '=.(II)方法一：要证明()G x 以2为周期，即要证明对任意的x ，都有(2)()G x G x +=，()(2)()H x G x G x =+-，则()()()()()()()()22222()2(2)22(2)2()0x x H x f t dt x f t dt f t dt x f t dtf x f t dt f x f t dt +'''=-+--=+--+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰又因为 ()()()22(0)(2)(0)2200H G G f t dt f t dt =-=--=⎰⎰所以 ()0H x =，即(2)()G x G x +=方法二：由于f 是以2为周期的连续函数，所以对任意的x ，有()()()()222(2)()2(2)2x x G x G x f t dt x f t dt f t dt x f t dt ++-=-+-+⎰⎰⎰⎰()()()()22202002x x f t dt f t dt f t dt f t dt +⎡⎤=+--⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰⎰ ()()()()000222[2]0x x xf t dt f u du f t f t dt ⎡⎤=-++=+-=⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰即()G x 是以2为周期的周期函数.(19)【详解】 由于 220022(1)23a x dx πππ=-=-⎰212024(1)cos (1)1,2,n n a x nxdx n nππ+=-=- =⎰所以 210211(1)()cos 14cos 023n n n n a f x a nx nx x n ππ+∞∞==-=+=-+ ≤≤∑∑ 令0x =，有 2121(1)(0)143n n f n π+∞=-=-+ ∑ 又(0)1f =，所以 1221(1)12n n n π+∞=- =∑(20)【详解】(I) ()()()()()()2TTTTr A r r r r r ααββααββαβ=+≤+≤+≤(II) 由于,αβ线性相关，不妨设k αβ=. 于是()2()()(1)()12T T T r A r r k r ααβββββ=+=+≤≤<(21)【详解】(I)证法一：2222122212132101221221122aa a a a a aa aA r ar aaa a =-=121301240134(1)2(1)3231(1)0n n n a a a n a a n ar ar a n a nnn a n--+-=⋅⋅⋅=++ 证法二：记||n D A =，下面用数学归纳法证明(1)n n D n a =+． 当1n =时，12D a =，结论成立． 当2n =时，2222132a D a a a==，结论成立． 假设结论对小于n 的情况成立．将n D 按第1行展开得2212102121212n n a a a aD aD a a-=-21221222(1)(1)n n n n n aD a D ana a n a n a ---- =-=--=+故 ||(1)nA n a =+证法三：记||n D A =，将其按第一列展开得 2122n n n D aD a D --=-， 所以 211212()n n n n n n D aD aD a D a D aD ------=-=-222321()()n n n n a D aD a D aD a ---=-==-=即 12122()2n n n n n n n n D a aD a a a aD a a D ----=+=++=++2121(2)(1)n n n n n a a D n a a D --==-+=-+1(1)2(1)n n n n a a a n a -=-+⋅=+(II)因为方程组有唯一解，所以由Ax B =知0A ≠，又(1)nA n a =+，故0a ≠．由克莱姆法则，将n D 的第1列换成b ，得行列式为2221122(1)(1)112102121221122n n n nn n a aa a a aa aD na a a a a --⨯-⨯-===所以 11(1)n n D nx D n a-==+ (III)方程组有无穷多解，由0A =，有0a =，则方程组为12101101001000n n x x x x -⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 此时方程组系数矩阵的秩和增广矩阵的秩均为1n -，所以方程组有无穷多解，其通解为()()10000100,TTk k +为任意常数．(22)【详解】(I) 1201(0,)11112(0)(0)()122(0)22P X Y P Z X P X Y X P Y dy P X =≤≤==+≤===≤===⎰ (II) (){}{}Z F z P Z z P X Y z =≤=+≤{,1}{,0}{,1}P X Y z X P X Y z X P X Y z X =+≤=-++≤=++≤={1,1}{,0}{1,1}P Y z X P Y z X P Y z X =≤+=-+≤=+≤-= {1}{1}{}{0}{1}{1}P Y z P X P Y z P X P Y z P X =≤+=-+≤=+≤-=[]1{1}{}{1}3P Y z P Y z P Y z =≤++≤+≤- []1(1)()(1)3Y Y Y F z F z F z =+++- 所以 []1()(1)()(1)3Z Y Y Y f z f z f z f z =+++-1,1230,z ⎧-≤<⎪=⎨⎪⎩其它(23) 【详解】 (I) 因为2(,)XN μσ，所以2(,)XN nσμ，从而2,E X DX nσμ= =．因为 221()()E T E X S n =-221()E X E S n =- 221()()DX E X E S n =+-222211n nσμσμ=+-=所以，T 是2μ的无偏估计(II)方法一：22()()D T ET ET =-，()0E T =，22()1E S σ==所以2()D T ET =442222()S E X X S n n=-⋅+4224221()()()()E X E X E S E S n n=-+ 因为(0,1)X N ，所以1(0,)X N n，有10,E X D X n ==，()221E X DX E X n=+=所以2242222()()()()()E X D X E X D D X E X ⎡⎤=+=++⎣⎦2221()D D X n⎡⎤=+⎣⎦2221132n n n⎛⎫=⋅+= ⎪⎝⎭ ()2422222()1ES E S DS ES DS ⎡⎤==+=+⎢⎥⎣⎦因为2222(1)(1)(1)n S W n S n χσ-==--，所以2(1)DW n =-，又因为22(1)DW n DS =-，所以22(1)DS n =-,所以4211(1)1n ES n n +=+=-- 所以 2223211111n ET n n n n n +=-⋅⋅+⋅-2(1)n n =-. 方法二：当0,1μσ==时221()()D T D X S n=- (注意X 和2S 独立)222222221111(1)(1)DX DS D D n S n nn n ⎡⎤=+=+⋅-⎣⎦- 222111222(1)(1)(1)n n n n n n =⋅+⋅⋅-=--。
2008年考研数学一【试题版】【无水印】
2008年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、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,把所选项前的字母填在题后的括号内.)(1)设函数20()ln(2)x f x t dt =+⎰则()f x '的零点个数 (A)0 (B)1(C)2(D)3(2)函数(,)arctan x f x y y=在点(0,1)处的梯度等于 (A)i(B)-i(C)j(D)-j(3)在下列微分方程中,以123cos 2sin 2x y C e C x C x =++(123,,C C C 为任意常数)为通解的是 (A)440y y y y ''''''+--= (B)440y y y y ''''''+++= (C)440y y y y ''''''--+=(D)440y y y y ''''''-+-=(4)设函数()f x 在(,)-∞+∞内单调有界,{}n x 为数列,下列命题正确的是(A)若{}n x 收敛,则{}()n f x 收敛(B)若{}n x 单调,则{}()n f x 收敛 (C)若{}()n f x 收敛,则{}n x 收敛(D)若{}()n f x 单调,则{}n x 收敛(5)设A 为n 阶非零矩阵,E 为n 阶单位矩阵. 若30=A ,则 (A)-E A 不可逆,+E A 不可逆(B)-E A 不可逆,+E A 可逆 (C)-E A 可逆,+E A 可逆(D)-E A 可逆,+E A 不可逆(6)设A 为3阶实对称矩阵,如果二次曲面方程(,,)1x x y z y z ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A 在正交变换下的标准方程的图形如图,则A的正特征值个数为 (A)0 (B)1 (C)2 (D)3(7)设随机变量,X Y 独立同分布且X 分布函数为()F x ,则{}max ,Z X Y =分布函数为(A)()2F x(B) ()()F x F y (C) ()211F x --⎡⎤⎣⎦(D) ()()11F x F y --⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦(8)设随机变量()~0,1X N ,()~1,4Y N 且相关系数1XY ρ=,则 (A){}211P Y X =--= (B){}211P Y X =-= (C){}211P Y X =-+=(D){}211P Y X =+=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)微分方程0xy y '+=满足条件()11y =的解是y = . (10)曲线()()sin ln xy y x x +-=在点()0,1处的切线方程为 . (11)已知幂级数()02nn n a x ∞=+∑在0x =处收敛,在4x =-处发散,则幂级数()03nn n a x ∞=-∑的收敛域为 .(12)设曲面∑是z =的上侧,则2xydydz xdzdx x dxdy ∑++=⎰⎰. (13)设A 为2阶矩阵,12,αα为线性无关的2维列向量,12120,2==+A αA ααα,则A 的非零特征值为 .(14)设随机变量X 服从参数为1的泊松分布,则{}2P X EX == .三、解答题(15－23小题,共94分.请将解答写在答题纸指定的位置上.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)求极限()40sin sin sin sin lim x x x x x →-⎡⎤⎣⎦.(16)(本题满分10分)计算曲线积分()2sin 221L xdx x ydy +-⎰,其中L 是曲线sin y x =上从点()0,0到点(),0π的一段.(17)(本题满分10分)已知曲线22220:35x y z C x y z ⎧+-=⎨++=⎩,求曲线C 距离XOY 面最远的点和最近的点.(18)(本题满分10分) 设()f x 是连续函数,(1)利用定义证明函数()()0xF x f t dt =⎰可导,且()()F x f x '=.(2)当()f x 是以2为周期的周期函数时,证明函数()22()()xG x f t dt x f t dt =-⎰⎰也是以2为周期的周期函数.(19)(本题满分10分)()21(0)f x x x π=-≤≤,用余弦级数展开,并求()1211n n n-∞=-∑的和.(20)(本题满分11分)T T =+A ααββ,T α为α的转置,T β为β的转置.证明:(1)()2r ≤A . (2)若,αβ线性相关,则()2r <A .(21)(本题满分11分)设矩阵2221212n na a aa a ⨯⎛⎫⎪⎪= ⎪⎪⎝⎭A ,现矩阵A 满足方程=AX B ,其中()1,,T n x x =X ,()1,0,,0=B ,(1)求证()1n n a =+A .(2)a 为何值,方程组有唯一解,求1x . (3)a 为何值,方程组有无穷多解,求通解.(22)(本题满分11分)设随机变量X 与Y 相互独立,X 的概率分布为{}()11,0,13P X i i ===-,Y 的概率密度为()1010Y y f y ≤≤⎧=⎨⎩其它,记Z X Y =+, (1)求102P Z X ⎧⎫≤=⎨⎬⎩⎭. (2)求Z 的概率密度.(23)(本题满分11分)设12,,,n X X X 是总体为2(,)N μσ的简单随机样本.记11n i i X X n ==∑,2211()1n i i S X X n ==--∑,221T X S n=- (1)证明T 是2μ的无偏估计量. (2)当0,1μσ==时 ,求DT .。
2008年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题及答案详解
2008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2()ln(2)x f x t dt =+ò，则()f x ¢的零点个数（ ） ()A 0()B 1 ()C 2 ()D 3解：()B .分析：22()ln(2)22ln(2)f x x x x x ¢=+?+2224()2ln(2)02xf x x xⅱ=++>+，恒大于0，所以()f x ¢在(,)-??上是单调递增的. 又因为(0)0f ¢=，根据其单调性可知()f x ¢只有一个零点. （2）函数(,)arctanxf x y y=在点(0,1)处的梯度等于（ ） ()A i()B -i ()C j ()D -j解；()A .分析：由 222222111,(0,1) 1.11x x y yyf f x x y x y y y =====+++ 22222,(0,1)0.1y y x y xf f x x y y--===++所以(0,1)10.gradf i j i =??（3）在下列微分方程中，以123cos 2sin 2x y C e C x C x =++（123,,C C C 为任意常数）为通解的是（ ）()A 440y y y y ⅱⅱⅱ+--=. ()B 440y y y y ⅱⅱⅱ+++=. ()C 440y y y y ⅱⅱⅱ--+=.()D 440y y y y ⅱⅱⅱ-+-=. 解：()D .分析；由123cos 2sin 2x y C e C x C x =++可知其特征根为12,31,2i l l ==?.故对应的特征方程为 2(1)(2)(2)(1)(4)i i l l l l l -+-=-+32324444l l l lll =+--=-+-所以所求微分方程为440y y y y ⅱⅱⅱ-+-=, 选()D . （4）设函数()f x 在(,)-??内单调有界，{}n x 为数列，下列命题正确的是（ ）()A 若{}n x 收敛，则{}()n f x 收敛. ()B 若{}n x 单调，则{}()n f x 收敛.()C 若{}()n f x 收敛，则{}n x 收敛.()D 若{}()n f x 单调，则{}n x 收敛.解：()B分析：若{}n x 单调，则由()f x 在(,)-??内单调有界知，{}()n f x 单调有界， 因此{}()n f x 收敛,应选()B .（5）设A 为n 阶非零矩阵，E 为n 阶单位矩阵. 若30A =，则（ ）()A ()1,4Y N :不可逆，E A +不可逆.()B E A -不可逆，E A +可逆.()C E A -可逆，E A +可逆.()D E A -可逆，E A +不可逆.解：选()C分析：23()()E A E A A E A E -++=-=，23()()E A E A A E A E +-+=+= 故,E A E A -+均可逆。