2005年考研数学一真题及答案
2005年考研数学一试题答案与解析

∫ x2 y = x2 ln xdx = 1x3 ln x − 1 x3 + C ,
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再代入初始条件即可得所求解为 y = 1 x ln x − 1 x.
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(6)从数 1,2,3,4 中任取一个数,记为 X , 再从1,2, , X 中任取一个数,记
为 Y, 则
P{Y = 2} =
..
答案: 13 48
考试分析解法:分析 本题考查离散型随机变量的概率分布和全概率公式。
∑ ∑ 解: P{Y = 2} = 4 P{X = i}P{Y = 2 X = i} = 4 1 × 1 = 13
【】
答案:(C)
考试分析解法:分析 本题是一道简单的综合题,考查的知识点主要有极限运算、
函数在一点可导的概念、导数与左、右导数的关系等。
解:当 x ≤ 1时, lim n 1+ x 3n = 1 ;当 x > 1 时, n→∞
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F ′(x) = f (x).
当 F(x) 为 偶 函 数 时 , 有 F (−x) = F (x) , 于 是 F ′(−x) ⋅ (−1) = F ′(x) , 即
− f (−x) = f (x) ,也即 f (−x) = − f (x) ,可见 f(x)为奇函数;反过来,若 f(x)为奇
∫ ∫ 函数,则 x f (t)dt 为偶函数,从而 F (x) = x f (t)dt + C 为偶函数,可见(A)为正确
2005年考研数学真题

2005年考研数学(三)真题一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)极限12sinlim 2+∞→x xx x = . (2) 微分方程0=+'y y x 满足初始条件2)1(=y 的特解为______. (3)设二元函数)1ln()1(y x xe z y x +++=+,则=)0,1(dz________.(4)设行向量组)1,1,1,2(,),,1,2(a a ,),1,2,3(a ,)1,2,3,4(线性相关,且1≠a ,则a=_____. (5)从数1,2,3,4中任取一个数,记为X, 再从X ,,2,1 中任取一个数,记为Y , 则}2{=Y P =______.(6)设二维随机变量(X,Y) 的概率分布为 X Y 0 1 0 0.4 a 1 b 0.1已知随机事件}0{=X 与}1{=+Y X 相互独立,则a= , b= .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 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)(7)当a 取下列哪个值时,函数a x x x x f -+-=1292)(23恰好有两个不同的零点. (A) 2. (B) 4. (C) 6. (D) 8. [ ] (8)设σd y x I D⎰⎰+=221cos,σd y x I D⎰⎰+=)cos(222,σd y x I D⎰⎰+=2223)cos(,其中}1),{(22≤+=y x y x D ,则(A) 123I I I >>. (B )321I I I >>.(C) 312I I I >>. (D) 213I I I >>. [ ] (9)设,,2,1,0 =>n a n 若∑∞=1n na发散,∑∞=--11)1(n n n a 收敛,则下列结论正确的是(A)∑∞=-112n n a收敛,∑∞=12n na发散 . (B )∑∞=12n na收敛,∑∞=-112n n a发散.(C))(1212∑∞=-+n n n a a收敛. (D))(1212∑∞=--n n n a a收敛. [ ](10)设x x x x f cos sin )(+=,下列命题中正确的是(A) f(0)是极大值,)2(πf 是极小值. (B ) f(0)是极小值,)2(πf 是极大值.(C ) f(0)是极大值,)2(πf 也是极大值. (D) f(0)是极小值,)2(πf 也是极小值.[ ](11)以下四个命题中,正确的是(A) 若)(x f '在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界. (B )若)(x f 在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界. (C )若)(x f '在(0,1)内有界,则f(x)在(0,1)内有界.(D) 若)(x f 在(0,1)内有界,则)(x f '在(0,1)内有界. [ ](12)设矩阵A=33)(⨯ij a 满足T A A =*,其中*A 是A 的伴随矩阵,TA 为A 的转置矩阵. 若131211,,a a a 为三个相等的正数,则11a 为(A)33. (B) 3. (C) 31. (D)3. [ ](13)设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是(A)01=λ. (B) 02=λ. (C) 01≠λ. (D) 02≠λ. [ ](14) 设一批零件的长度服从正态分布),(2σμN ,其中2,σμ均未知. 现从中随机抽取16个零件,测得样本均值)(20cm x =,样本标准差)(1cm s =,则μ的置信度为0.90的置信区间是(A) )).16(4120),16(4120(05.005.0t t +-(B) )).16(4120),16(4120(1.01.0t t +- (C))).15(4120),15(4120(05.005.0t t +-(D))).15(4120),15(4120(1.01.0t t +- [ ]三 、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)(15)(本题满分8分) 求).111(lim 0x ex xx --+-→ (16)(本题满分8分)设f(u)具有二阶连续导数,且)()(),(y x yf x y f y x g +=,求.222222y g y x g x ∂∂-∂∂ (17)(本题满分9分)计算二重积分σd y x D⎰⎰-+122,其中}10,10),{(≤≤≤≤=y x y x D .(18)(本题满分9分) 求幂级数∑∞=-+12)1121(n n x n 在区间(-1,1)内的和函数S(x). (19)(本题满分8分)设f(x),g(x)在[0,1]上的导数连续,且f(0)=0,0)(≥'x f ,0)(≥'x g .证明:对任何a ]1,0[∈,有⎰⎰≥'+'ag a f dx x g x f dx x f x g 01).1()()()()()((20)(本题满分13分) 已知齐次线性方程组(i ) ⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++,0,0532,032321321321ax x x x x x x x x和(ii ) ⎩⎨⎧=+++=++,0)1(2,03221321x c x b x cx bx x 同解,求a,b, c 的值.(21)(本题满分13分)设⎥⎦⎤⎢⎣⎡=B C C AD T 为正定矩阵,其中A,B 分别为m 阶,n 阶对称矩阵,C 为n m ⨯矩阵. (I) 计算DP P T,其中⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-n mE oC A E P 1; (II )利用(I)的结果判断矩阵C A C B T1--是否为正定矩阵,并证明你的结论. (22)(本题满分13分)设二维随机变量(X,Y)的概率密度为 .,20,10,0,1),(其他x y x y x f <<<<⎩⎨⎧=求:(I ) (X,Y)的边缘概率密度)(),(y f x f Y X ; (II ) Y X Z -=2的概率密度).(z f Z ( III ) }.2121{≤≤X Y P (23)(本题满分13分)设)2(,,,21>n X X X n 为来自总体N(0,2σ)的简单随机样本,X 为样本均值,记.,,2,1,n i X X Y i i =-=求:(I ) i Y 的方差n i DY i ,,2,1, =; (II )1Y 与n Y 的协方差).,(1n Y Y Cov(III )若21)(n Y Y c +是2σ的无偏估计量,求常数c.2005年考研数学(三)真题解析一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)极限12sinlim 2+∞→x xx x = 2 . 【分析】 本题属基本题型,直接用无穷小量的等价代换进行计算即可. 【详解】 12sinlim 2+∞→x x x x =.212lim 2=+∞→x xx x (2) 微分方程0=+'y y x 满足初始条件2)1(=y 的特解为 2=xy . 【分析】 直接积分即可.【详解】 原方程可化为 0)(='xy ,积分得 C xy =, 代入初始条件得C=2,故所求特解为 xy=2.(3)设二元函数)1ln()1(y x xe z y x +++=+,则=)0,1(dz dy e edx )2(2++ .【分析】 基本题型,直接套用相应的公式即可. 【详解】)1l n (y xe e xzy x y x +++=∂∂++,yx xe y z y x +++=∂∂+11, 于是 =)0,1(dzdy e edx )2(2++.(4)设行向量组)1,1,1,2(,),,1,2(a a ,),1,2,3(a ,)1,2,3,4(线性相关,且1≠a ,则a= 21 . 【分析】 四个4维向量线性相关,必有其对应行列式为零,由此即可确定a.【详解】 由题设,有=1234123121112aa a 0)12)(1(=--a a , 得21,1==a a ,但题设1≠a ,故.21=a(5)从数1,2,3,4中任取一个数,记为X, 再从X ,,2,1 中任取一个数,记为Y , 则}2{=Y P =4813 . 【分析】 本题涉及到两次随机试验,想到用全概率公式, 且第一次试验的各种两两互不相容的结果即为完备事件组或样本空间的划分.【详解】 }2{=Y P =}12{}1{===X Y P X P +}22{}2{===X Y P X P+}32{}3{===X Y P X P +}42{}4{===X Y P X P =.4813)4131210(41=+++⨯ (6)设二维随机变量(X,Y) 的概率分布为X Y 0 1 0 0.4 a 1 b 0.1已知随机事件}0{=X 与}1{=+Y X 相互独立,则a= 0.4 , b= 0.1 .【分析】 首先所有概率求和为1,可得a+b=0.5, 其次,利用事件的独立性又可得一等式,由此可确定a,b 的取值.【详解】 由题设,知 a+b=0.5又事件}0{=X 与}1{=+Y X 相互独立,于是有}1{}0{}1,0{=+===+=Y X P X P Y X X P , 即 a=))(4.0(b a a ++, 由此可解得 a=0.4, b=0.1二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 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)(7)当a 取下列哪个值时,函数a x x x x f -+-=1292)(23恰好有两个不同的零点.(A) 2. (B) 4. (C) 6. (D) 8. [ B ]【分析】 先求出可能极值点,再利用单调性与极值画出函数对应简单图形进行分析,当恰好有一个极值为零时,函数f(x)恰好有两个不同的零点.【详解】 12186)(2+-='x x x f =)2)(1(6--x x ,知可能极值点为x=1,x=2,且a f a f -=-=4)2(,5)1(,可见当a=4时,函数f(x) 恰好有两个零点,故应选(B). (8)设σd y x I D⎰⎰+=221cos ,σd y x I D ⎰⎰+=)cos(222,σd y x I D⎰⎰+=2223)cos(,其中}1),{(22≤+=y x y x D ,则(A) 123I I I >>. (B )321I I I >>.(C) 312I I I >>. (D) 213I I I >>. [ A ]【分析】 关键在于比较22y x +、22y x +与222)(y x +在区域}1),{(22≤+=y x y x D 上的大小. 【详解】 在区域}1),{(22≤+=y x y x D 上,有1022≤+≤y x ,从而有2212y x +≥>π≥22y x +≥0)(222≥+y x由于cosx 在)2,0(π上为单调减函数,于是22c o s 0y x +≤)c o s (22y x +≤≤222)c o s (y x +因此<+⎰⎰σd y x D22cos<+⎰⎰σd y x D)cos(22σd y x D⎰⎰+222)cos(,故应选(A). (9)设,,2,1,0 =>n a n 若∑∞=1n n a 发散,∑∞=--11)1(n n n a 收敛,则下列结论正确的是 (A)∑∞=-112n n a收敛,∑∞=12n na发散 . (B )∑∞=12n na收敛,∑∞=-112n n a发散.(C))(1212∑∞=-+n n n a a收敛. (D))(1212∑∞=--n n n a a收敛. [ D ]【分析】 可通过反例用排除法找到正确答案.【详解】 取n a n 1=,则∑∞=1n n a 发散,∑∞=--11)1(n n n a 收敛,但∑∞=-112n n a与∑∞=12n na均发散,排除(A),(B)选项,且)(1212∑∞=-+n n n a a发散,进一步排除(C), 故应选(D).事实上,级数)(1212∑∞=--n n n a a的部分和数列极限存在.(10)设x x x x f cos sin )(+=,下列命题中正确的是(B) f(0)是极大值,)2(πf 是极小值. (B ) f(0)是极小值,)2(πf 是极大值.(C ) f(0)是极大值,)2(πf 也是极大值. (D) f(0)是极小值,)2(πf 也是极小值.[ B ]【分析】 先求出)(),(x f x f ''',再用取极值的充分条件判断即可.【详解】 x x x x x x x f cos sin cos sin )(=-+=',显然 0)2(,0)0(='='πf f ,又 x x x x f s i n c o s)(-='',且02)2(,01)0(<-=''>=''ππf f ,故f(0)是极小值,)2(πf 是极大值,应选(B).(11)以下四个命题中,正确的是(A) 若)(x f '在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界. (B )若)(x f 在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界.(C )若)(x f '在(0,1)内有界,则f(x)在(0,1)内有界.(D) 若)(x f 在(0,1)内有界,则)(x f '在(0,1)内有界. [ C ] 【分析】 通过反例用排除法找到正确答案即可. 【详解】 设f(x)=x 1, 则f(x)及21)(xx f -='均在(0,1)内连续,但f(x)在(0,1)内无界,排除(A)、(B); 又x x f =)(在(0,1)内有界,但xx f 21)(='在(0,1)内无界,排除(D). 故应选(C).(12)设矩阵A=33)(⨯ij a 满足TA A =*,其中*A 是A 的伴随矩阵,TA 为A 的转置矩阵. 若131211,,a a a 为三个相等的正数,则11a 为(A)33. (B) 3. (C) 31. (D)3. [ A ]【分析】 题设与A 的伴随矩阵有关,一般联想到用行列展开定理和相应公式:.**E A A A AA ==.【详解】 由TA A =*及E A A A AA ==**,有3,2,1,,==j i A a ij ij ,其中ij A 为ij a 的代数余子式,且032=⇒=⇒=A A AE A AA T或1=A而03211131312121111≠=++=a A a A a A a A ,于是1=A ,且.3311=a 故正确选项为(A). (13)设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是(A)01=λ. (B) 02=λ. (C) 01≠λ. (D) 02≠λ. [ D ]【分析】 讨论一组抽象向量的线性无关性,可用定义或转化为求其秩即可. 【详解】 方法一:令 0)(21211=++αααA k k ,则022211211=++αλαλαk k k , 0)(2221121=++αλαλk k k . 由于21,αα线性无关,于是有⎩⎨⎧==+.0,022121λλk k k当02≠λ时,显然有0,021==k k ,此时1α,)(21αα+A 线性无关;反过来,若1α,)(21αα+A线性无关,则必然有02≠λ(,否则,1α与)(21αα+A =11αλ线性相关),故应选(B).方法二: 由于 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+=+21212211121101],[],[)](,[λλαααλαλααααA , 可见1α,)(21αα+A 线性无关的充要条件是.001221≠=λλλ故应选(D).(14) 设一批零件的长度服从正态分布),(2σμN ,其中2,σμ均未知. 现从中随机抽取16个零件,测得样本均值)(20cm x =,样本标准差)(1cm s =,则μ的置信度为0.90的置信区间是(A) )).16(4120),16(4120(05.005.0t t +-(B) )).16(4120),16(4120(1.01.0t t +- (C))).15(4120),15(4120(05.005.0t t +-(D))).15(4120),15(4120(1.01.0t t +- [ C ]【分析】 总体方差未知,求期望的区间估计,用统计量:).1(~--n t ns x μ【详解】 由正态总体抽样分布的性质知,)1(~--n t ns x μ, 故μ的置信度为0.90的置信区间是))1(1),1(1(22-+--n t n x n t nx αα,即)).15(4120),15(4120(05.005.0t t +-故应选(C).三 、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)(15)(本题满分8分)求).111(lim 0xe x x x --+-→【分析】 ""∞-∞型未定式,一般先通分,再用罗必塔法则.【详解】 )1(1lim )111(lim 200x xx x x e x e x x x e x --→-→-+-+=--+ =2201lim x e x x x x -→+-+ =x e x x x 221lim 0-→-+=.2322lim0=+-→x x e (16)(本题满分8分)设f(u)具有二阶连续导数,且)()(),(y x yf x y f y x g +=,求.222222yg y x g x ∂∂-∂∂ 【分析】 先求出二阶偏导数,再代入相应表达式即可.【详解】 由已知条件可得)()(2y x f x y f xy x g '+'-=∂∂, )(1)()(242322y xf y y x f xy x y f x y x g ''+''+'=∂∂,)()()(1yxf y x y x f x y f x yg '-+'=∂∂, )()()()(13222222y xf yx y x f y x y x f y x x y f x y g ''+'+'-''=∂∂, 所以 222222yg y x g x ∂∂-∂∂ =)()()(2222y x f y x y x f x y x y f x y ''+''+')()(222y x f y x x y f xy ''-''-=).(2xy f x y ' (17)(本题满分9分) 计算二重积分σd y x D⎰⎰-+122,其中}10,10),{(≤≤≤≤=y x y x D .【分析】 被积函数含有绝对值,应当作分区域函数看待,利用积分的可加性分区域积分即可.【详解】 记}),(,1),{(221D y x y x y x D ∈≤+=,}),(,1),{(222D y x y x y x D ∈>+=,于是σd y x D⎰⎰-+122=⎰⎰-+-1)1(22D dxdy y x ⎰⎰-++2)1(22D dxdy y x=⎰⎰--2021)1(πθrdr r d ⎰⎰-++Ddxdy y x )1(22⎰⎰-+-1)1(22D dxdy y x=8π+⎰⎰⎰⎰---+20102210210)1()1(πθrdr r d dy y x dx =.314-π(18)(本题满分9分) 求幂级数∑∞=-+12)1121(n n x n 在区间(-1,1)内的和函数S(x).【分析】幂级数求和函数一般采用逐项求导或逐项积分,转化为几何级数或已知函数的幂级数展开式,从而达到求和的目的.【详解】 设∑∞=-+=12)1121()(n n x n x S , ∑∞=+=121121)(n n x n x S ,∑∞==122)(n n x x S ,则 )()()(21x S x S x S -=,).1,1(-∈x由于∑∞==122)(n n xx S =221x x -, )1,1(,1))((22121-∈-=='∑∞=x xx xx xS n n , 因此 ⎰-++-=-=xx x x dt t t x xS 022111ln 211)(, 又由于 0)0(1=S ,故.0,1,0,11ln 211)(1=<⎪⎩⎪⎨⎧-++-=x x x x x x S 所以 )()()(21x S x S x S -=.0,1,0,1111ln 212=<⎪⎩⎪⎨⎧---+=x x x x x x (19)(本题满分8分)设f(x),g(x)在[0,1]上的导数连续,且f(0)=0,0)(≥'x f ,0)(≥'x g .证明:对任何a ]1,0[∈,有⎰⎰≥'+'ag a f dx x g x f dx x f x g 010).1()()()()()( 【分析】 可用参数变易法转化为函数不等式证明,或根据被积函数的形式,通过分部积分讨论.【详解】 方法一:设=)(x F ⎰⎰-'+'x g x f dt t g t f dt t f t g 010)1()()()()()(, 则F(x)在[0,1]上的导数连续,并且=')(x F )]1()()[()1()()()(g x g x f g x f x f x g -'='-',由于]1,0[∈x 时,0)(,0)(≥'≥'x g x f ,因此0)(≤'x F ,即F(x)在[0,1]上单调递减.注意到=)1(F ⎰⎰-'+'1010)1()1()()()()(g f dt t g t f dt t f t g , 而 ⎰⎰⎰'-=='10101010)()()()()()()()(dt t g t f t f t g t df t g dt t f t g =⎰'-10)()()1()1(dt t g t f g f ,故F(1)=0. 因此]1,0[∈x 时,0)(≥x F ,由此可得对任何]1,0[∈a ,有⎰⎰≥'+'a g a f dx x g x f dx x f x g 010).1()()()()()(方法二:⎰⎰'-='aaa dx x g x f x f x g dx x f x g 000)()()()()()( =⎰'-a dx x g x f a g a f 0)()()()(, ⎰⎰'+'adx x g x f dx x f x g 010)()()()( =⎰⎰'+'-100)()()()()()(dx x g x f dx x g x f a g a f a ⎰'+1.)()()()(a dx x g x f a g a f由于]1,0[∈x 时,0)(≥'x g ,因此)()()()(x g a f x g x f '≥',]1,[a x ∈,⎰⎰-='≥'1010)]()1()[()()()()(a g g a f dx x g a f dx x g x f , 从而 ⎰⎰'+'a dx x g x f dx x f x g 010)()()()( ).1()()]()1()[()()(g a f a g g a f a g a f =-+≥(20)(本题满分13分)已知齐次线性方程组(i ) ⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++,0,0532,032321321321ax x x x x x x x x和(ii ) ⎩⎨⎧=+++=++,0)1(2,03221321x c x b x cx bx x 同解,求a,b, c 的值.【分析】 方程组(ii )显然有无穷多解,于是方程组(i )也有无穷多解,从而可确定a ,这样先求出(i )的通解,再代入方程组(ii )确定b,c 即可.【详解】 方程组(ii )的未知量个数大于方程个数,故方程组方程组(ii )有无穷多解.因为方程组(i )与(ii )同解,所以方程组(i )的系数矩阵的秩小于3.对方程组(i )的系数矩阵施以初等行变换⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡20011010111532321a a , 从而a=2. 此时,方程组(i )的系数矩阵可化为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡000110101211532321, 故T )1,1,1(--是方程组(i )的一个基础解系.将1,1,1321=-=-=x x x 代入方程组(ii )可得2,1==c b 或.1,0==c b当2,1==c b 时,对方程组(ii )的系数矩阵施以初等行变换,有⎥⎦⎤⎢⎣⎡→⎥⎦⎤⎢⎣⎡110101312211, 显然此时方程组(i )与(ii )同解.当1,0==c b 时,对方程组(ii )的系数矩阵施以初等行变换,有⎥⎦⎤⎢⎣⎡→⎥⎦⎤⎢⎣⎡000101202101, 显然此时方程组(i )与(ii )的解不相同.综上所述,当a=2,b=1,c=2时,方程组(i )与(ii )同解.(21)(本题满分13分)设⎥⎦⎤⎢⎣⎡=B CC AD T 为正定矩阵,其中A,B 分别为m 阶,n 阶对称矩阵,C 为n m ⨯矩阵. (I) 计算DP P T ,其中⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-n mE oC A E P 1; (II )利用(I)的结果判断矩阵C A C B T 1--是否为正定矩阵,并证明你的结论.【分析】 第一部分直接利用分块矩阵的乘法即可;第二部分是讨论抽象矩阵的正定性,一般用定义.【详解】 (I) 因 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-n T mT E A C o E P 1,有 DP P T =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--n T m E A C o E 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡B C C A T ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--n m E o C A E 1 =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--C A C B o C A T 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡--n m E oC A E 1 =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--C A C B o o A T 1. (II )矩阵C A C B T 1--是正定矩阵.由(I)的结果可知,矩阵D 合同于矩阵.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-C A C B o o A M T 又D 为正定矩阵,可知矩阵M 为正定矩阵.因矩阵M 为对称矩阵,故C A C B T 1--为对称矩阵. 对T X )0,,0,0( =及任意的0),,,(21≠=T n y y y Y ,有.0)(),(11>-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---Y C A C B Y Y X C A C B o o A Y X T T T T T 故C A C B T 1--为正定矩阵. (22)(本题满分13分)设二维随机变量(X,Y)的概率密度为.,20,10,0,1),(其他x y x y x f <<<<⎩⎨⎧= 求:(I ) (X,Y)的边缘概率密度)(),(y f x f Y X ;(II ) Y X Z -=2的概率密度).(z f Z( III ) }.2121{≤≤X Y P 【分析】 求边缘概率密度直接用公式即可;而求二维随机变量函数的概率密度,一般用分布函数法,即先用定义求出分布函数,再求导得到相应的概率密度; 直接用条件概率公式计算即可.【详解】 (I ) 关于X 的边缘概率密度)(x f X =⎰+∞∞-dy y x f ),(=.,10,0,20其他<<⎪⎩⎪⎨⎧⎰x dy x=.,10,0,2其他<<⎩⎨⎧x x 关于Y 的边缘概率密度)(y f Y =⎰+∞∞-dx y x f ),(=.,20,0,12其他<<⎪⎩⎪⎨⎧⎰y dx y =.,20,0,21其他<<⎪⎩⎪⎨⎧-y y (II ) 令}2{}{)(z Y X P z Z P z F Z ≤-=≤=,1) 当0<z 时,0}2{)(=≤-=z Y X P z F Z ;2) 当20<≤z 时,}2{)(z Y X P z F Z ≤-= =241z z -; 3) 当2≥z 时,.1}2{)(=≤-=z Y X P z F Z即分布函数为: .2,20,0,1,41,0)(2≥<≤<⎪⎩⎪⎨⎧-=z z z z z z F Z 故所求的概率密度为:.,20,0,211)(其他<<⎪⎩⎪⎨⎧-=z z z f Z (III ) .4341163}21{}21,21{}2121{==≤≤≤=≤≤X P Y X P X Y P (23)(本题满分13分)设)2(,,,21>n X X X n 为来自总体N(0,2σ)的简单随机样本,X 为样本均值,记.,,2,1,n i X X Y i i =-=求:(I ) i Y 的方差n i DY i ,,2,1, =;(II )1Y 与n Y 的协方差).,(1n Y Y Cov(III )若21)(n Y Y c +是2σ的无偏估计量,求常数c.【分析】 先将i Y 表示为相互独立的随机变量求和,再用方差的性质进行计算即可;求1Y 与n Y 的协方差),(1n Y Y Cov ,本质上还是数学期望的计算,同样应注意利用数学期望的运算性质;估计21)(n Y Y c +,利用其数学期望等于2σ确定c 即可.【详解】 由题设,知)2(,,,21>n X X X n 相互独立,且 ),,2,1(,02n i DX EX i i ===σ,.0=X E(I )∑≠--=-=nij j i i i X n X n D X X D DY ]1)11[()( =∑≠+-n i j j i DXn DX n 221)11(=.1)1(1)1(222222σσσn n n n n n -=-⋅+- (II ) )])([(),(111n n n EY Y EY Y E Y Y Cov --= =)])([()(11X X X X E Y Y E n n --= =)(211X X X X X X X E n n +-- =211)(2)(X E X X E X X E n +-=22121)(][20X E X D X X X E n n j j +++-∑= =.112222σσσn n n -=+- (III ))(])([121n n Y Y cD Y Y c E +=+ =)],(2[121n Y Y Cov DY DY c ++ =222)2(2]211[σσσ=-=--+-c n n n n n n n c , 故 .)2(2-=n n c。
2005年数学一数学二考研真题与答案

2005年数学一试题分析、详解和评注一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)曲线122+=x x y 的斜渐近线方程为 .4121-=x y【分析】 本题属基本题型,直接用斜渐近线方程公式进行计算即可.【详解】 因为a=212lim )(lim 22=+=∞→∞→x x x x x f x x ,[]41)12(2lim)(lim -=+-=-=∞→∞→x x ax x f b x x ,于是所求斜渐近线方程为.4121-=x y 【评注】 如何求垂直渐近线、水平渐近线和斜渐近线,是基本要求,应熟练掌握。
这里应注意两点:1)当存在水平渐近线时,不需要再求斜渐近线;2)若当∞→x 时,极限xx f a x )(lim∞→=不存在,则应进一步讨论+∞→x 或-∞→x 的情形,即在右或左侧是否存在斜渐近线。
完全类似例题见《数学复习指南》(理工类)P.192【例7.32】(2) 微分方程x x y y x ln 2=+'满足91)1(-=y 的解为.91ln 31x x x y -=. 【分析】直接套用一阶线性微分方程)()(x Q y x P y =+'的通解公式:⎰+⎰⎰=-])([)()(C dx e x Q e y dxx P dx x P ,再由初始条件确定任意常数即可. 【详解】 原方程等价为x y xy ln 2=+', 于是通解为 ⎰⎰+⋅=+⎰⋅⎰=-]ln [1]ln [2222C xdx x xC dx ex ey dxx dxx =2191ln 31x C x x x +-, 由91)1(-=y 得C=0,故所求解为.91ln 31x x x y -=【评注】 本题虽属基本题型,但在用相关公式时应注意先化为标准型. 另外,本题也可如下求解:原方程可化为x x xy y x ln 222=+',即 x x y x ln ][22=',两边积分得C x x x xdx x y x +-==⎰332291ln 31ln , 再代入初始条件即可得所求解为.91ln 31x x x y -=完全类似公式见《数学复习指南》(理工类)P.154(3)设函数181261),,(222z y x z y x u +++=,单位向量}1,1,1{31=n ,则)3,2,1(nu∂∂=33. 【分析】 函数u(x,y,z)沿单位向量γβαcos ,cos ,{cos =n}的方向导数为:γβαcos cos cos zu y u x u n u ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂ 因此,本题直接用上述公式即可.【详解】 因为3x x u =∂∂,6y y u =∂∂,9zz u =∂∂,于是所求方向导数为)3,2,1(nu ∂∂=.33313131313131=⋅+⋅+⋅ 【评注】 本题若n=},,{l n m 非单位向量,则应先将其单位化,从而得方向余弦为:,cos 222ln m m ++=α,cos 222ln m n ++=β222cos ln m l ++=α.完全类似例题见《数学复习指南》(理工类)P.330【例12.30】(4)设Ω是由锥面22y x z +=与半球面222y x R z --=围成的空间区域,∑是Ω的整个边界的外侧,则⎰⎰∑=++zdxdy ydzdx xdydz 3)221(2R -π. 【分析】本题∑是封闭曲面且取外侧,自然想到用高斯公式转化为三重积分,再用球面(或柱面)坐标进行计算即可.【详解】⎰⎰∑=++zdxdy ydzdx xdydz ⎰⎰⎰Ωdxdydz 3=.)221(2sin 3320402R d d d R⎰⎰⎰-=πππθϕϕρρ .【评注】 本题属基本题型,不论是用球面坐标还是用柱面坐标进行计算,均应特别注意计算的准确性,主要考查基本的计算能力.完全类似例题见《数学复习指南》(理工类)P.325【例12.22】(5)设321,,ααα均为3维列向量,记矩阵),,(321ααα=A ,)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B , 如果1=A ,那么=B 2 .【分析】 将B 写成用A 右乘另一矩阵的形式,再用方阵相乘的行列式性质进行计算即可.【详解】 由题设,有)93,42,(321321321ααααααααα++++++=B=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡941321111),,(321ααα, 于是有 .221941321111=⨯=⋅=A B【评注】 本题相当于矩阵B 的列向量组可由矩阵A 的列向量组线性表示,关键是将其转化为用矩阵乘积形式表示。
2005年数学考研真题分类解析

第一部分 高等数学一、函数、极限与连续1.(数二)当0→x 时,2)(kx x =α与x x x x cos arcsin 1)(-+=β是等价无穷小,则k=43 .【分析】 题设相当于已知1)()(lim=→x x x αβ,由此确定k 即可.【详解】 由题设,2cos arcsin 1lim)()(limkxxx x x x x x -+=→→αβ=)cos arcsin 1(cos 1arcsin lim2x x x kx x x x x ++-+→=k21143cos 1arcsin lim2==-+→kxxx x x ,得.43=k【评注】 无穷小量比较问题是历年考查较多的部分,本质上,这类问题均转化为极限的计算. 2.(数二)设函数,11)(1-=-x xe xf 则( )(A) x=0,x=1都是f(x)的第一类间断点. (B ) x=0,x=1都是f(x)的第二类间断点.(C) x=0是f(x)的第一类间断点,x=1是f(x)的第二类间断点.(D) x=0是f(x)的第二类间断点,x=1是f(x)的第一类间断点.【分析】 显然x=0,x=1为间断点,其分类主要考虑左右极限. 【详解】 由于函数f(x)在x=0,x=1点处无定义,因此是间断点.且 ∞=→)(lim 0x f x ,所以x=0为第二类间断点;0)(l i m 1=+→x f x ,1)(lim 1-=-→x f x ,所以x=1为第一类间断点,故应选(D).【评注】 应特别注意:+∞=-+→1lim1x xx ,.1lim 1-∞=--→x x x 从而+∞=-→+11lim x x x e ,.0lim 11=-→-x xx e3.(数二)设函数f(x)连续,且0)0(≠f ,求极限.)()()(lim⎰⎰--→xxx dtt x f x dtt f t x【分析】 此类未定式极限,典型方法是用洛必塔法则,但分子分母求导前应先变形. 【详解】 由于⎰⎰⎰=-=-=-00)())(()(xxxut x du u f du u f dt t x f ,于是⎰⎰⎰⎰⎰-=--→→x xxx xxx duu f x dtt tf dt t f x dtt x f x dtt f t x 0)()()(lim)()()(lim=⎰⎰+-+→xxx x xf du u f x xf x xf dt t f 00)()()()()(lim=⎰⎰+→x xx x xf du u f dtt f 0)()()(lim=)()()(limx f xduu f x dtt f xxx +⎰⎰→=.21)0()0()0(=+f f f【评注】 本题容易出现的错误是:在利用一次洛必塔法则后,继续用洛必塔法则⎰⎰+→x xx x xf du u f dtt f 0)()()(lim=.21)()()()(lim='++→x f x x f x f x f x错误的原因:f(x)未必可导. 4.(数三、数四)极限12sinlim 2+∞→x x x x = 2 .【分析】 本题属基本题型,直接用无穷小量的等价代换进行计算即可. 【详解】 12s i nl i m 2+∞→x x x x =.212lim 2=+∞→x x xx【评注】 若在某变化过程下,)(~)(x x αα,则 ).()(lim )()(lim x x f x x f αα=5.(数三、四)求).111(lim 0xe x x x --+-→【分析】 ""∞-∞型未定式,一般先通分,再用罗必塔法则. 【详解】 )1(1lim)111(lim 20xxx xx ex e x x xex --→-→-+-+=--+=2201limxex x xx -→+-+ =xex xx 221lim-→-+=.2322lim=+-→xx e【评注】 本题属基本题型,在里用罗必塔法则求极限的过程中,应注意利用无穷小量的等价代换进行简化.二、导数与微分1.(数一)设函数nnn xx f 31lim)(+=∞→,则f(x)在),(+∞-∞内( )(A) 处处可导. (B) 恰有一个不可导点.(C) 恰有两个不可导点. (D) 至少有三个不可导点.【分析】 先求出f(x)的表达式,再讨论其可导情形. 【详解】 当1<x 时,11lim)(3=+=∞→nnn xx f ;当1=x 时,111lim)(=+=∞→nn x f ;当1>x 时,.)11(lim )(3133x xx x f n nn =+=∞→即.1,11,1,,1,)(33>≤≤--<⎪⎩⎪⎨⎧-=x x x x x x f 可见f(x)仅在x=1±时不可导,故应选(C).【评注】 本题综合考查了数列极限和导数概念两个知识点. 2.(数二)设xx y )sin 1(+=,则π=x dy= dx π- .【分析】 本题属基本题型,幂指函数的求导(或微分)问题可化为指数函数求导或取对数后转化为隐函数求导.【详解】 方法一: xx y )sin 1(+==)sin 1ln(x x e+,于是]s i n 1c o s )s i n 1[l n ()s i n 1l n (xx x x e y x x +⋅++⋅='+,从而 π=x dy=.)(dx dx y ππ-='方法二: 两边取对数,)sin 1ln(ln x x y +=,对x 求导,得xx x x y ys i n 1c o s )s i n 1l n (1+++=',于是 ]sin 1cos )sin 1[ln()sin 1(xx x x x y x +⋅++⋅+=',故π=x dy=.)(dx dx y ππ-='【评注】 幂指函数的求导问题,既不能单纯作为指数函数对待,也不能单纯作为幂函数,而直接运用相应的求导公式.3.(数二)设函数y=y(x)由参数方程⎩⎨⎧+=+=)1ln(,22t y t t x 确定,则曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横坐标是( )(A)32ln 81+. (B) 32ln 81+-.(C) 32ln 8+-. (D) 32ln 8+.【分析】 先由x=3确定t 的取值,进而求出在此点的导数及相应的法线方程,从而可得所需的横坐标.【详解】 当x=3时,有322=+t t ,得3,1-==t t (舍去,此时y 无意义),于是81221111=++===t t t t dxdy ,可见过点x=3(此时y=ln2)的法线方程为:)3(82ln --=-x y ,令y=0, 得其与x 轴交点的横坐标为:32ln 81+, 故应(A).【评注】注意本题法线的斜率应为-8. 此类问题没有本质困难,但在计算过程中应特别小心,稍不注意答案就可能出错.三、中值定理与导数的应用 1.(数一)已知函数f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(0)=0,f(1)=1. 证明:(I )存在),1,0(∈ξ 使得ξξ-=1)(f ;(II )存在两个不同的点)1,0(,∈ζη,使得.1)()(=''ζηf f【分析】 第一部分显然用闭区间上连续函数的介值定理;第二部分为双介值问题,可考虑用拉格朗日中值定理,但应注意利用第一部分已得结论.【详解】 (I ) 令x x f x F +-=1)()(,则F(x)在[0,1]上连续,且F(0)=-1<0, F(1)=1>0,于是由介值定理知,存在存在),1,0(∈ξ 使得0)(=ξF ,即ξξ-=1)(f .(II ) 在],0[ξ和]1,[ξ上对f(x)分别应用拉格朗日中值定理,知存在两个不同的点)1,(),,0(ξζξη∈∈,使得0)0()()(--='ξξηf f f ,ξξζ--='1)()1()(f f f于是 .1111)(1)()()(=-⋅-=--⋅=''ξξξξξξξξζηf f f f 【评注】 中值定理的证明问题是历年出题频率最高的部分,而将中值定理与介值定理或积分中值定理结合起来命题又是最常见的命题形式. 2.(数一)曲线122+=x xy 的斜渐近线方程为 .4121-=x y【分析】 本题属基本题型,直接用斜渐近线方程公式进行计算即可. 【详解】 因为a=212lim)(lim22=+=∞→∞→xx xxx f x x ,[]41)12(2lim)(lim -=+-=-=∞→∞→x x ax x f b x x ,于是所求斜渐近线方程为.4121-=x y【评注】 如何求垂直渐近线、水平渐近线和斜渐近线,是基本要求,应熟练掌握。
2005年考研数学一真题及答案

2005年考研数学一真题及答案2005年考研数学一真题及答案2005年的考研数学一真题是考生们备战考研的重要参考资料之一。
在这篇文章中,我们将回顾一下这份真题的内容,同时给出对应的答案解析,帮助考生们更好地理解和掌握数学一的考试要点。
第一道题目是一道选择题,考察的是线性代数的知识。
题目要求求解一个线性方程组,考生需要根据矩阵的基本性质和行列式的计算方法,进行变换和计算,最终得到方程组的解。
接下来是一道解析几何的题目,考察的是平面与直线的交点。
考生需要根据平面和直线的方程,进行联立,解得交点的坐标。
这道题目需要考生对解析几何的基本概念和计算方法有一定的掌握。
第三道题目是一道概率统计的题目,考察的是随机变量的期望值和方差。
考生需要根据题目给出的概率密度函数,计算随机变量的期望值和方差。
这道题目需要考生对概率统计的基本概念和计算方法有一定的了解。
第四道题目是一道微积分的题目,考察的是函数的极值。
考生需要根据函数的导数和二阶导数的性质,求出函数的极值点和极值。
这道题目需要考生对微积分的基本概念和计算方法有一定的熟悉程度。
第五道题目是一道复变函数的题目,考察的是复数的运算和函数的性质。
考生需要根据题目给出的复数和函数的定义,进行复数的运算和函数的计算。
这道题目需要考生对复变函数的基本概念和计算方法有一定的掌握。
以上是2005年考研数学一真题的内容和解答,通过对这些题目的学习和理解,考生们可以更好地了解数学一的考试要点,提高自己的解题能力和应试水平。
总结起来,2005年考研数学一真题涵盖了线性代数、解析几何、概率统计、微积分和复变函数等多个数学领域的知识点。
通过对这些题目的分析和解答,考生们可以更好地掌握数学一的考试内容和解题技巧。
希望本文对考生们备战考研有所帮助,祝愿大家取得优异的成绩!。
2005年考研数学真题

2005年考研数学(三)真题一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)极限12sinlim 2+∞→x xx x = . (2) 微分方程0=+'y y x 满足初始条件2)1(=y 的特解为______. (3)设二元函数)1ln()1(y x xe z y x +++=+,则=)0,1(dz________.(4)设行向量组)1,1,1,2(,),,1,2(a a ,),1,2,3(a ,)1,2,3,4(线性相关,且1≠a ,则a=_____. (5)从数1,2,3,4中任取一个数,记为X, 再从X ,,2,1 中任取一个数,记为Y , 则}2{=Y P =______.(6)设二维随机变量(X,Y) 的概率分布为 X Y 0 1 0 0.4 a 1 b 0.1已知随机事件}0{=X 与}1{=+Y X 相互独立,则a= , b= .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 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)(7)当a 取下列哪个值时,函数a x x x x f -+-=1292)(23恰好有两个不同的零点. (A) 2. (B) 4. (C) 6. (D) 8. [ ] (8)设σd y x I D⎰⎰+=221cos,σd y x I D⎰⎰+=)cos(222,σd y x I D⎰⎰+=2223)cos(,其中}1),{(22≤+=y x y x D ,则(A) 123I I I >>. (B )321I I I >>.(C) 312I I I >>. (D) 213I I I >>. [ ] (9)设,,2,1,0 =>n a n 若∑∞=1n na发散,∑∞=--11)1(n n n a 收敛,则下列结论正确的是(A)∑∞=-112n n a收敛,∑∞=12n na发散 . (B )∑∞=12n na收敛,∑∞=-112n n a发散.(C))(1212∑∞=-+n n n a a收敛. (D))(1212∑∞=--n n n a a收敛. [ ](10)设x x x x f cos sin )(+=,下列命题中正确的是(A) f(0)是极大值,)2(πf 是极小值. (B ) f(0)是极小值,)2(πf 是极大值.(C ) f(0)是极大值,)2(πf 也是极大值. (D) f(0)是极小值,)2(πf 也是极小值.[ ](11)以下四个命题中,正确的是(A) 若)(x f '在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界. (B )若)(x f 在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界. (C )若)(x f '在(0,1)内有界,则f(x)在(0,1)内有界.(D) 若)(x f 在(0,1)内有界,则)(x f '在(0,1)内有界. [ ](12)设矩阵A=33)(⨯ij a 满足T A A =*,其中*A 是A 的伴随矩阵,TA 为A 的转置矩阵. 若131211,,a a a 为三个相等的正数,则11a 为(A)33. (B) 3. (C) 31. (D)3. [ ](13)设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是(A)01=λ. (B) 02=λ. (C) 01≠λ. (D) 02≠λ. [ ](14) 设一批零件的长度服从正态分布),(2σμN ,其中2,σμ均未知. 现从中随机抽取16个零件,测得样本均值)(20cm x =,样本标准差)(1cm s =,则μ的置信度为0.90的置信区间是(A) )).16(4120),16(4120(05.005.0t t +-(B) )).16(4120),16(4120(1.01.0t t +- (C))).15(4120),15(4120(05.005.0t t +-(D))).15(4120),15(4120(1.01.0t t +- [ ]三 、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)(15)(本题满分8分) 求).111(lim 0x ex xx --+-→ (16)(本题满分8分)设f(u)具有二阶连续导数,且)()(),(y x yf x y f y x g +=,求.222222y g y x g x ∂∂-∂∂ (17)(本题满分9分)计算二重积分σd y x D⎰⎰-+122,其中}10,10),{(≤≤≤≤=y x y x D .(18)(本题满分9分) 求幂级数∑∞=-+12)1121(n n x n 在区间(-1,1)内的和函数S(x). (19)(本题满分8分)设f(x),g(x)在[0,1]上的导数连续,且f(0)=0,0)(≥'x f ,0)(≥'x g .证明:对任何a ]1,0[∈,有⎰⎰≥'+'ag a f dx x g x f dx x f x g 01).1()()()()()((20)(本题满分13分) 已知齐次线性方程组(i ) ⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++,0,0532,032321321321ax x x x x x x x x和(ii ) ⎩⎨⎧=+++=++,0)1(2,03221321x c x b x cx bx x 同解,求a,b, c 的值.(21)(本题满分13分)设⎥⎦⎤⎢⎣⎡=B C C AD T 为正定矩阵,其中A,B 分别为m 阶,n 阶对称矩阵,C 为n m ⨯矩阵. (I) 计算DP P T,其中⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-n mE oC A E P 1; (II )利用(I)的结果判断矩阵C A C B T1--是否为正定矩阵,并证明你的结论. (22)(本题满分13分)设二维随机变量(X,Y)的概率密度为 .,20,10,0,1),(其他x y x y x f <<<<⎩⎨⎧=求:(I ) (X,Y)的边缘概率密度)(),(y f x f Y X ; (II ) Y X Z -=2的概率密度).(z f Z ( III ) }.2121{≤≤X Y P (23)(本题满分13分)设)2(,,,21>n X X X n 为来自总体N(0,2σ)的简单随机样本,X 为样本均值,记.,,2,1,n i X X Y i i =-=求:(I ) i Y 的方差n i DY i ,,2,1, =; (II )1Y 与n Y 的协方差).,(1n Y Y Cov(III )若21)(n Y Y c +是2σ的无偏估计量,求常数c.2005年考研数学(三)真题解析一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)(1)极限12sinlim 2+∞→x xx x = 2 . 【分析】 本题属基本题型,直接用无穷小量的等价代换进行计算即可. 【详解】 12sinlim 2+∞→x x x x =.212lim 2=+∞→x xx x (2) 微分方程0=+'y y x 满足初始条件2)1(=y 的特解为 2=xy . 【分析】 直接积分即可.【详解】 原方程可化为 0)(='xy ,积分得 C xy =, 代入初始条件得C=2,故所求特解为 xy=2.(3)设二元函数)1ln()1(y x xez yx +++=+,则=)0,1(dzdy e edx )2(2++ .【分析】 基本题型,直接套用相应的公式即可. 【详解】)1l n (y xe e xzy x y x +++=∂∂++,yx xe y z y x +++=∂∂+11, 于是 =)0,1(dzdy e edx )2(2++.(4)设行向量组)1,1,1,2(,),,1,2(a a ,),1,2,3(a ,)1,2,3,4(线性相关,且1≠a ,则a= 21 . 【分析】 四个4维向量线性相关,必有其对应行列式为零,由此即可确定a.【详解】 由题设,有=1234123121112aa a 0)12)(1(=--a a , 得21,1==a a ,但题设1≠a ,故.21=a(5)从数1,2,3,4中任取一个数,记为X, 再从X ,,2,1 中任取一个数,记为Y , 则}2{=Y P =4813 . 【分析】 本题涉及到两次随机试验,想到用全概率公式, 且第一次试验的各种两两互不相容的结果即为完备事件组或样本空间的划分.【详解】 }2{=Y P =}12{}1{===X Y P X P +}22{}2{===X Y P X P+}32{}3{===X Y P X P +}42{}4{===X Y P X P =.4813)4131210(41=+++⨯ (6)设二维随机变量(X,Y) 的概率分布为X Y 0 1 0 0.4 a 1 b 0.1已知随机事件}0{=X 与}1{=+Y X 相互独立,则a= 0.4 , b= 0.1 .【分析】 首先所有概率求和为1,可得a+b=0.5, 其次,利用事件的独立性又可得一等式,由此可确定a,b 的取值.【详解】 由题设,知 a+b=0.5又事件}0{=X 与}1{=+Y X 相互独立,于是有}1{}0{}1,0{=+===+=Y X P X P Y X X P , 即 a=))(4.0(b a a ++, 由此可解得 a=0.4, b=0.1二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 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)(7)当a 取下列哪个值时,函数a x x x x f -+-=1292)(23恰好有两个不同的零点.(A) 2. (B) 4. (C) 6. (D) 8. [ B ]【分析】 先求出可能极值点,再利用单调性与极值画出函数对应简单图形进行分析,当恰好有一个极值为零时,函数f(x)恰好有两个不同的零点.【详解】 12186)(2+-='x x x f =)2)(1(6--x x ,知可能极值点为x=1,x=2,且a f a f -=-=4)2(,5)1(,可见当a=4时,函数f(x) 恰好有两个零点,故应选(B). (8)设σd y x I D⎰⎰+=221cos ,σd y x I D ⎰⎰+=)cos(222,σd y x I D⎰⎰+=2223)cos(,其中}1),{(22≤+=y x y x D ,则(A) 123I I I >>. (B )321I I I >>.(C) 312I I I >>. (D) 213I I I >>. [ A ]【分析】 关键在于比较22y x +、22y x +与222)(y x +在区域}1),{(22≤+=y x y x D 上的大小. 【详解】 在区域}1),{(22≤+=y x y x D 上,有1022≤+≤y x ,从而有2212y x +≥>π≥22y x +≥0)(222≥+y x由于cosx 在)2,0(π上为单调减函数,于是22c o s 0y x +≤)c o s (22y x +≤≤222)c o s (y x +因此<+⎰⎰σd y x D22cos<+⎰⎰σd y x D)cos(22σd y x D⎰⎰+222)cos(,故应选(A). (9)设,,2,1,0 =>n a n 若∑∞=1n n a 发散,∑∞=--11)1(n n n a 收敛,则下列结论正确的是 (A)∑∞=-112n n a收敛,∑∞=12n na发散 . (B )∑∞=12n na收敛,∑∞=-112n n a发散.(C))(1212∑∞=-+n n n a a收敛. (D))(1212∑∞=--n n n a a收敛. [ D ]【分析】 可通过反例用排除法找到正确答案.【详解】 取n a n 1=,则∑∞=1n n a 发散,∑∞=--11)1(n n n a 收敛,但∑∞=-112n n a与∑∞=12n na均发散,排除(A),(B)选项,且)(1212∑∞=-+n n n a a发散,进一步排除(C), 故应选(D).事实上,级数)(1212∑∞=--n n n a a的部分和数列极限存在.(10)设x x x x f cos sin )(+=,下列命题中正确的是(B) f(0)是极大值,)2(πf 是极小值. (B ) f(0)是极小值,)2(πf 是极大值.(C ) f(0)是极大值,)2(πf 也是极大值. (D) f(0)是极小值,)2(πf 也是极小值.[ B ]【分析】 先求出)(),(x f x f ''',再用取极值的充分条件判断即可.【详解】 x x x x x x x f cos sin cos sin )(=-+=',显然 0)2(,0)0(='='πf f ,又 x x x x f s i n c o s)(-='',且02)2(,01)0(<-=''>=''ππf f ,故f(0)是极小值,)2(πf 是极大值,应选(B).(11)以下四个命题中,正确的是(A) 若)(x f '在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界. (B )若)(x f 在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界.(C )若)(x f '在(0,1)内有界,则f(x)在(0,1)内有界.(D) 若)(x f 在(0,1)内有界,则)(x f '在(0,1)内有界. [ C ] 【分析】 通过反例用排除法找到正确答案即可. 【详解】 设f(x)=x 1, 则f(x)及21)(xx f -='均在(0,1)内连续,但f(x)在(0,1)内无界,排除(A)、(B); 又x x f =)(在(0,1)内有界,但xx f 21)(='在(0,1)内无界,排除(D). 故应选(C).(12)设矩阵A=33)(⨯ij a 满足TA A =*,其中*A 是A 的伴随矩阵,TA 为A 的转置矩阵. 若131211,,a a a 为三个相等的正数,则11a 为(A)33. (B) 3. (C) 31. (D)3. [ A ]【分析】 题设与A 的伴随矩阵有关,一般联想到用行列展开定理和相应公式:.**E A A A AA ==.【详解】 由TA A =*及E A A A AA ==**,有3,2,1,,==j i A a ij ij ,其中ij A 为ij a 的代数余子式,且032=⇒=⇒=A A AE A AA T或1=A而03211131312121111≠=++=a A a A a A a A ,于是1=A ,且.3311=a 故正确选项为(A). (13)设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是(A)01=λ. (B) 02=λ. (C) 01≠λ. (D) 02≠λ. [ D ]【分析】 讨论一组抽象向量的线性无关性,可用定义或转化为求其秩即可. 【详解】 方法一:令 0)(21211=++αααA k k ,则022211211=++αλαλαk k k , 0)(2221121=++αλαλk k k . 由于21,αα线性无关,于是有⎩⎨⎧==+.0,022121λλk k k当02≠λ时,显然有0,021==k k ,此时1α,)(21αα+A 线性无关;反过来,若1α,)(21αα+A线性无关,则必然有02≠λ(,否则,1α与)(21αα+A =11αλ线性相关),故应选(B).方法二: 由于 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+=+21212211121101],[],[)](,[λλαααλαλααααA , 可见1α,)(21αα+A 线性无关的充要条件是.001221≠=λλλ故应选(D).(14) 设一批零件的长度服从正态分布),(2σμN ,其中2,σμ均未知. 现从中随机抽取16个零件,测得样本均值)(20cm x =,样本标准差)(1cm s =,则μ的置信度为0.90的置信区间是(A) )).16(4120),16(4120(05.005.0t t +-(B) )).16(4120),16(4120(1.01.0t t +- (C))).15(4120),15(4120(05.005.0t t +-(D))).15(4120),15(4120(1.01.0t t +- [ C ]【分析】 总体方差未知,求期望的区间估计,用统计量:).1(~--n t ns x μ【详解】 由正态总体抽样分布的性质知,)1(~--n t ns x μ, 故μ的置信度为0.90的置信区间是))1(1),1(1(22-+--n t n x n t nx αα,即)).15(4120),15(4120(05.005.0t t +-故应选(C).三 、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)(15)(本题满分8分)求).111(lim 0xe x x x --+-→【分析】 ""∞-∞型未定式,一般先通分,再用罗必塔法则.【详解】 )1(1lim )111(lim 200x xx x x e x e x x x e x --→-→-+-+=--+ =2201lim x e x x x x -→+-+ =x e x x x 221lim 0-→-+=.2322lim0=+-→x x e (16)(本题满分8分)设f(u)具有二阶连续导数,且)()(),(y x yf x y f y x g +=,求.222222yg y x g x ∂∂-∂∂ 【分析】 先求出二阶偏导数,再代入相应表达式即可.【详解】 由已知条件可得)()(2y x f x y f xy x g '+'-=∂∂, )(1)()(242322y xf y y x f xy x y f x y x g ''+''+'=∂∂,)()()(1yxf y x y x f x y f x yg '-+'=∂∂, )()()()(13222222y xf yx y x f y x y x f y x x y f x y g ''+'+'-''=∂∂, 所以 222222yg y x g x ∂∂-∂∂ =)()()(2222y x f y x y x f x y x y f x y ''+''+')()(222y x f y x x y f xy ''-''-=).(2xy f x y ' (17)(本题满分9分) 计算二重积分σd y x D⎰⎰-+122,其中}10,10),{(≤≤≤≤=y x y x D .【分析】 被积函数含有绝对值,应当作分区域函数看待,利用积分的可加性分区域积分即可.【详解】 记}),(,1),{(221D y x y x y x D ∈≤+=,}),(,1),{(222D y x y x y x D ∈>+=,于是σd y x D⎰⎰-+122=⎰⎰-+-1)1(22D dxdy y x ⎰⎰-++2)1(22D dxdy y x=⎰⎰--2021)1(πθrdr r d ⎰⎰-++Ddxdy y x )1(22⎰⎰-+-1)1(22D dxdy y x=8π+⎰⎰⎰⎰---+20102210210)1()1(πθrdr r d dy y x dx =.314-π(18)(本题满分9分) 求幂级数∑∞=-+12)1121(n n x n 在区间(-1,1)内的和函数S(x).【分析】幂级数求和函数一般采用逐项求导或逐项积分,转化为几何级数或已知函数的幂级数展开式,从而达到求和的目的.【详解】 设∑∞=-+=12)1121()(n n x n x S , ∑∞=+=121121)(n n x n x S ,∑∞==122)(n n x x S ,则 )()()(21x S x S x S -=,).1,1(-∈x由于∑∞==122)(n n xx S =221x x -, )1,1(,1))((22121-∈-=='∑∞=x xx xx xS n n , 因此 ⎰-++-=-=xx x x dt t t x xS 022111ln 211)(, 又由于 0)0(1=S ,故.0,1,0,11ln 211)(1=<⎪⎩⎪⎨⎧-++-=x x x x x x S 所以 )()()(21x S x S x S -=.0,1,0,1111ln 212=<⎪⎩⎪⎨⎧---+=x x x x x x (19)(本题满分8分)设f(x),g(x)在[0,1]上的导数连续,且f(0)=0,0)(≥'x f ,0)(≥'x g .证明:对任何a ]1,0[∈,有⎰⎰≥'+'ag a f dx x g x f dx x f x g 010).1()()()()()( 【分析】 可用参数变易法转化为函数不等式证明,或根据被积函数的形式,通过分部积分讨论.【详解】 方法一:设=)(x F ⎰⎰-'+'xg x f dt t g t f dt t f t g 010)1()()()()()(, 则F(x)在[0,1]上的导数连续,并且=')(x F )]1()()[()1()()()(g x g x f g x f x f x g -'='-',由于]1,0[∈x 时,0)(,0)(≥'≥'x g x f ,因此0)(≤'x F ,即F(x)在[0,1]上单调递减.注意到=)1(F ⎰⎰-'+'1010)1()1()()()()(g f dt t g t f dt t f t g , 而 ⎰⎰⎰'-=='10101010)()()()()()()()(dt t g t f t f t g t df t g dt t f t g =⎰'-10)()()1()1(dt t g t f g f ,故F(1)=0. 因此]1,0[∈x 时,0)(≥x F ,由此可得对任何]1,0[∈a ,有⎰⎰≥'+'a g a f dx x g x f dx x f x g 010).1()()()()()(方法二:⎰⎰'-='aaa dx x g x f x f x g dx x f x g 000)()()()()()( =⎰'-a dx x g x f a g a f 0)()()()(, ⎰⎰'+'adx x g x f dx x f x g 010)()()()( =⎰⎰'+'-100)()()()()()(dx x g x f dx x g x f a g a f a ⎰'+1.)()()()(a dx x g x f a g a f由于]1,0[∈x 时,0)(≥'x g ,因此)()()()(x g a f x g x f '≥',]1,[a x ∈,⎰⎰-='≥'1010)]()1()[()()()()(a g g a f dx x g a f dx x g x f , 从而 ⎰⎰'+'a dx x g x f dx x f x g 010)()()()( ).1()()]()1()[()()(g a f a g g a f a g a f =-+≥(20)(本题满分13分)已知齐次线性方程组(i ) ⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++,0,0532,032321321321ax x x x x x x x x和(ii ) ⎩⎨⎧=+++=++,0)1(2,03221321x c x b x cx bx x 同解,求a,b, c 的值.【分析】 方程组(ii )显然有无穷多解,于是方程组(i )也有无穷多解,从而可确定a ,这样先求出(i )的通解,再代入方程组(ii )确定b,c 即可.【详解】 方程组(ii )的未知量个数大于方程个数,故方程组方程组(ii )有无穷多解.因为方程组(i )与(ii )同解,所以方程组(i )的系数矩阵的秩小于3.对方程组(i )的系数矩阵施以初等行变换⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡20011010111532321a a , 从而a=2. 此时,方程组(i )的系数矩阵可化为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡→⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡000110101211532321, 故T )1,1,1(--是方程组(i )的一个基础解系.将1,1,1321=-=-=x x x 代入方程组(ii )可得2,1==c b 或.1,0==c b当2,1==c b 时,对方程组(ii )的系数矩阵施以初等行变换,有⎥⎦⎤⎢⎣⎡→⎥⎦⎤⎢⎣⎡110101312211, 显然此时方程组(i )与(ii )同解.当1,0==c b 时,对方程组(ii )的系数矩阵施以初等行变换,有⎥⎦⎤⎢⎣⎡→⎥⎦⎤⎢⎣⎡000101202101, 显然此时方程组(i )与(ii )的解不相同.综上所述,当a=2,b=1,c=2时,方程组(i )与(ii )同解.(21)(本题满分13分)设⎥⎦⎤⎢⎣⎡=B CC AD T 为正定矩阵,其中A,B 分别为m 阶,n 阶对称矩阵,C 为n m ⨯矩阵. (I) 计算DP P T ,其中⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-n mE oC A E P 1; (II )利用(I)的结果判断矩阵C A C B T 1--是否为正定矩阵,并证明你的结论.【分析】 第一部分直接利用分块矩阵的乘法即可;第二部分是讨论抽象矩阵的正定性,一般用定义.【详解】 (I) 因 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-n T mT E AC o E P 1,有 DP P T =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--n T m E A C o E 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡B C C A T ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--n m E o C A E 1 =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--C A C B o C A T 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡--n m E oC A E 1 =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--C A C B o o A T 1. (II )矩阵C A C B T 1--是正定矩阵.由(I)的结果可知,矩阵D 合同于矩阵.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-C A C B o o A M T 又D 为正定矩阵,可知矩阵M 为正定矩阵.因矩阵M 为对称矩阵,故C A C B T 1--为对称矩阵. 对T X )0,,0,0( =及任意的0),,,(21≠=T n y y y Y ,有.0)(),(11>-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---Y C A C B Y Y X C A C B o o A Y X T T T T T 故C A C B T 1--为正定矩阵. (22)(本题满分13分)设二维随机变量(X,Y)的概率密度为.,20,10,0,1),(其他x y x y x f <<<<⎩⎨⎧= 求:(I ) (X,Y)的边缘概率密度)(),(y f x f Y X ;(II ) Y X Z -=2的概率密度).(z f Z( III ) }.2121{≤≤X Y P 【分析】 求边缘概率密度直接用公式即可;而求二维随机变量函数的概率密度,一般用分布函数法,即先用定义求出分布函数,再求导得到相应的概率密度; 直接用条件概率公式计算即可.【详解】 (I ) 关于X 的边缘概率密度)(x f X =⎰+∞∞-dy y x f ),(=.,10,0,20其他<<⎪⎩⎪⎨⎧⎰x dy x=.,10,0,2其他<<⎩⎨⎧x x 关于Y 的边缘概率密度)(y f Y =⎰+∞∞-dx y x f ),(=.,20,0,12其他<<⎪⎩⎪⎨⎧⎰y dx y =.,20,0,21其他<<⎪⎩⎪⎨⎧-y y (II ) 令}2{}{)(z Y X P z Z P z F Z ≤-=≤=,1) 当0<z 时,0}2{)(=≤-=z Y X P z F Z ;2) 当20<≤z 时,}2{)(z Y X P z F Z ≤-= =241z z -; 3) 当2≥z 时,.1}2{)(=≤-=z Y X P z F Z即分布函数为: .2,20,0,1,41,0)(2≥<≤<⎪⎩⎪⎨⎧-=z z z z z z F Z 故所求的概率密度为:.,20,0,211)(其他<<⎪⎩⎪⎨⎧-=z z z f Z (III ) .4341163}21{}21,21{}2121{==≤≤≤=≤≤X P Y X P X Y P (23)(本题满分13分)设)2(,,,21>n X X X n 为来自总体N(0,2σ)的简单随机样本,X 为样本均值,记.,,2,1,n i X X Y i i =-=求:(I ) i Y 的方差n i DY i ,,2,1, =;(II )1Y 与n Y 的协方差).,(1n Y Y Cov(III )若21)(n Y Y c +是2σ的无偏估计量,求常数c.【分析】 先将i Y 表示为相互独立的随机变量求和,再用方差的性质进行计算即可;求1Y 与n Y 的协方差),(1n Y Y Cov ,本质上还是数学期望的计算,同样应注意利用数学期望的运算性质;估计21)(n Y Y c +,利用其数学期望等于2σ确定c 即可.【详解】 由题设,知)2(,,,21>n X X X n 相互独立,且 ),,2,1(,02n i DX EX i i ===σ,.0=X E(I )∑≠--=-=nij j i i i X n X n D X X D DY ]1)11[()( =∑≠+-n i j j i DXn DX n 221)11(=.1)1(1)1(222222σσσn n n n n n -=-⋅+- (II ) )])([(),(111n n n EY Y EY Y E Y Y Cov --= =)])([()(11X X X X E Y Y E n n --= =)(211X X X X X X X E n n +-- =211)(2)(X E X X E X X E n +-=22121)(][20X E X D X X X E n n j j +++-∑= =.112222σσσn n n -=+- (III ))(])([121n n Y Y cD Y Y c E +=+ =)],(2[121n Y Y Cov DY DY c ++ =222)2(2]211[σσσ=-=--+-c n n n n n n n c , 故 .)2(2-=n n c。
【考研数学】2005年数学一真题、标准答案及解析

=
(5)设 均为3维列向量,记矩阵
, ,
如果 ,那么 2.
【分析】将B写成用A右乘另一矩阵的形式,再用方阵相乘的行列式性质进行计算即可.
【详解】由题设,有
= ,
于是有
(6)从数1,2,3,4中任取一个数,记为X,再从 中任取一个数,记为Y,则
= .
【分析】本题涉及到两次随机试验,想到用全概率公式,且第一次试验的各种两两互不相容的结果即为完备事件组或样本空间的划分.
(B)可确定两个具有连续偏导数的隐函数x=x(y,z)和z=z(x,y).
(C)可确定两个具有连续偏导数的隐函数y=y(x,z)和z=z(x,y).
(D)可确定两个具有连续偏导数的隐函数x=x(y,z)和y=y(x,z). [ ]
(11)设 是矩阵A的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为 ,则 , 线性无关的充分必要条件是
(A) . (B) . (C) . (D) . [ ]
(12)设A为n( )阶可逆矩阵,交换A的第1行与第2行得矩阵B, 分别为A,B的伴随矩阵,则
(A)交换 的第1列与第2列得 . (B)交换 的第1行与第2行得 .
(C)交换 的第1列与第2列得 . (D)交换 的第1行与第2行得 .
[ ]
(13)设二维随机变量(X,Y)的概率分布为
(3)设函数 ,单位向量 ,则 = .
【分析】函数u(x,y,z)沿单位向量 }的方向导数为:
因此,本题直接用上述公式即可.
【详解】因为 , , ,于是所求方向导数为
=
(4)设 是由锥面 与半球面 围成的空间区域, 是 的整个边界的外侧,则 .
【分析】本题 是封闭曲面且取外侧,自然想到用高斯公式转化为三重积分,再用球面(或柱面)坐标进行计算即可.
2005考研数学(一)试题及详细答案解析

如果 A 1,那么 B 2 .
【分析】 将 B 写成用 A 右乘另一矩阵的形式,再用方阵相乘的行列式性质进行计算即 可.
【详解】 由题设,有
B ( 1 2 3 , 1 2 2 4 3 , 1 3 2 9 3 )
于是有
1 1 1 = (1, 2 ,3 )1 2 3 ,
(4)设 是由锥面 z x2 y 2 与半球面 z R2 x2 y 2 围成的空间区域, 是
的整个边界的外侧,则 xdydz ydzdx zdxdy 2 (1 2 )R3 .
2
【分析】 本题 是封闭曲面且取外侧,自然想到用高斯公式转化为三重积分,再用球
则必有
(A) F(x)是偶函数 f(x)是奇函数.
(B) F(x)是奇函数 f(x)是偶函数.
(C) F(x)是周期函数 f(x)是周期函数.
(D) F(x)是单调函数 f(x)是单调函数.
[ A]
【分析】 本题可直接推证,但最简便的方法还是通过反例用排除法找到答案.
x
【详解】 方法一:任一原函数可表示为 F(x) f (t)dt C ,且 F(x) f (x). 0
【详解】
因为 a= lim x
f
(x) x
lim
x
x2 2x2
x
1 2
,
b lim f (x) ax lim x 1 ,
x
x 2(2x 1) 4
于是所求斜渐近线方程为 y 1 x 1 . 24
(2) 微分方程 xy 2y x ln x 满足 y(1) 1 的解为 y 1 x ln x 1 x..
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2005年考研数学一真题一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分。
答案写在题中横线上)(1)曲线y=x22x+1的斜渐近线方程为。
【答案】y=12x−14【解析】a=limx→∞yx=limx→∞x2(2x+1)x=12b=limx→∞(y−ax)=limx→∞(x22x+1−12x)=limx→∞−x2(2x+1)=−14所以斜渐近线方程为y=12x−14。
综上所述,本题正确答案是y=12x−14。
【考点】高等数学—一元函数微分学—函数图形的凹凸性、拐点及渐近线(2)微分方程xy′+2y=xlnx满足y(1)=−19的解为。
【答案】y=13xlnx−19x【解析】原方程等价于y′+2yx=lnx 所以通解为y=e−∫2x dx[∫lnx∙e∫2x dx dx+C]=1x2∙[∫x2lnx+C]=13xlnx−19x+C1x2将y(1)=−19代入可得C=0综上所述,本题正确答案是y =13xlnx −19x 。
【考点】高等数学—常微分方程—一阶线性微分方程 (3)设函数u (x,y,z )=1+x 26+y 212+z 218,单位向量n =√3{1,1,1},则ðu ðn |(1,2,3)= 。
【答案】√33。
【解析】 因为 ðu ðx=x 3,ðu ðy =y 6,ðu ðz =z9所以ðuðn |(1,2,3)=13∙√3+13∙√3+13∙√3=√33综上所述,本题正确答案是√33。
【考点】高等数学—多元函数微分学—方向导数和梯度 (4)设Ω是由锥面z =√x 2+y 2与半球面z =√R 2−x 2−y 2围成的空间区域,Σ是Ω的整个边界的外侧,则∬xdydz +ydzdx +Σzdxdy = 。
【答案】2π(1−√22)R 3。
【解析】∬xdydz +ydzdx +zdxdy = Σ∭3dxdydz Ω=3∫ρ2dρ∫sinφdφπ40R 0∫dθ=2π2π(1−√22)R 3综上所述,本题正确答案是2π(1−√22)R 3。
【考点】高等数学—多元函数积分学—两类曲面积分的概念、性质及计算(5)设α1,α2,α3均为三维列向量,记矩阵A =(α1,α2,α3),B=(α1+α2+α3,α1+2α2+4α3,α1+3α2+9α3)如果|A|=1,那么|B|= 。
【答案】2。
【解析】【方法一】|B|=|α1+α2+α3,α1+2α2+4α3,α1+3α2+9α3| =|α1+α2+α3,α2+3α3,α2+5α3|=|α1+α2+α3,α2+3α3,2α3|=2|α1+α2+α3,α2+3α3,α3|=2|α1+α2+α3,α2,α3|=2|α1,α2,α3|=2|A|=2【方法二】由于B=(α1,α2,α3)[111123149]= A[111123149]两列取行列式,并用行列式乘法公式,所以|B|=|A||111123149|=2|A|=2综上所述,本题正确答案是2。
【考点】线性代数—行列式—行列式的概念和基本性质,行列式按行(列)展开定理(6)从数1,2,3,4中任取一个数,记为X,再从1,2,⋯,X中任一个数,记为Y,则P{Y=2}= 。
【答案】1348。
【解析】【方法一】先求出(X,Y)的概率分布,因为X 是等可能的取1,2,3,4,故(X,Y)关于X 的边缘分布必有P {X =i }=14,i =1,2,3,4,而Y 只从1,2,⋯,X中抽取,又是等可能抽取1,2,⋯,X 的概率为14X所以P {X =i,Y =j }={0,j >i 1,j ≤i 即:所以P {Y =2}=18+112+116=1348【方法二】P {Y =2}=∑P {X =i }P {Y =2|X =i }4i=1 =∑14P {Y =2|X =i }4i=1=14×(0+12+13+14)=1348综上所述,本题正确答案是1348。
【考点】概率论与数理统计—多维随机变量及其分布—二维离散型随机变量的概率分布、边缘分布和条件分布二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
) (7)设函数f (x )=lim n→∞√1+|x|3n n,则f(x)y xy=−x31y=x3(A)处处可导(B)恰有一个不可导点(C)恰有两个不可导点(D)恰有三个不可导点【答案】C。
【解析】由limn→∞√a1n+a2n+⋯+a m nn={a i}1≤i≤mmax(ai>0)知f(x)=limn→∞√1+|x|3nn=ma x{1,|x|3}={1,|x|≤1 |x|3,|x|>1由y=f(x)的表达式和其图像可知f(x)在x=±1处不可导,在其余点均可导。
综上所述,本题正确答案是C。
【考点】高等数学—一元函数微分学—导数和微分的概念(8)设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数,"M⇔N"表示M的充分必要条件是N,则必有(A)F(x)是偶函数⇔ f(x)是奇函数(B)F(x)是奇函数⇔ f(x)是偶函数(C)F(x)是周期函数⇔ f(x)是周期函数(D)F(x)是单调函数⇔ f(x)是单调函数【答案】A 。
【解析】 【方法一】若F(x)是偶函数,由导函数的一个基本结论“可导的偶函数其导函数为奇函数”,反之,若f(x)为奇函数,则∫f(t)dt x0为偶函数,f(x)的任意一个原函数可表示为F (x )=∫f(t)dt x0+C 则F (x )是偶函数,故应选A 。
【方法二】排除法:取f (x )=cosx +1,F (x )=sinx +x +1,显然f (x )连续,F ′(x )=f(x),且f(x)是偶函数,周期函数。
但F (x )不是奇函数(F(0)≠0),也不是周期函数,排除B 和C 选项。
若取f (x )=x,F (x )=12x 2,排除D ,故应选A 。
综上所述,本题正确答案是A 。
【考点】高等数学—一元函数积分学—原函数和不定积分的概念,积分上限的函数及其导数(9)设函数u (x,y )=φ(x,y )+φ(x −y )+∫ψ(t)dt x+yx−y,其中函数φ具有二阶导数,ψ具有一阶导数,则必有 (A)ð2u ðx 2=−ð2u ðy 2(B)ð2u ðx 2=ð2u ðy 2(C)ð2u ðxðy=ð2u ðy 2(D)ð2u ðxðy=ð2u ðx 2【答案】B 。
【解析】ðuðx=φ′(x+y)+φ′(x−y)+ψ(x+y)−ψ(x−y),ðuðy=φ′(x+y)−φ′(x−y)+ψ(x+y)+ψ(x−y)ð2uðx2=φ′′(x+y)+φ′′(x−y)+ψ′(x+y)−ψ′(x−y) ð2uðxðy=φ′′(x+y)−φ′′(x−y)+ψ′(x+y)+ψ′(x−y) ð2uðy2=φ′′(x+y)+φ′′(x−y)+ψ′(x+y)−ψ′(x−y)可见有ð2uðx2=ð2uðy2综上所述,本题正确答案是B。
【考点】高等数学—多元函数微积分学—多元函数的偏导数和全微分(10)设有三元方程xy−zlny+e zx=1,根据隐函数存在定理,存在点(0,1,1)的一个邻域,在此邻域内该方程(A)只能确定一个具有连续偏导数的隐函数z=z(x,y)(B)可确定两个具有连续偏导数的隐函数x=x(y,z)和z=z(x,y)(C)可确定两个具有连续偏导数的隐函数y=y(x,z)和z=z(x,y)(D)可确定两个具有连续偏导数的隐函数x=x(y,z)和y=y(x,z)【答案】D。
【解析】F(x,y,z)=xy−zlny+e zx−1则F′x=y+e zx z ,F′y=x−zy,F′z=−lny+e zx x 且F′x(0,1,1)=2,F′y(0,1,1)=−1,F′z(0,1,1)=0由此可确定的隐函数为x=x(y,z)和y=y(x,z)综上所述,本题正确答案是D。
【考点】高等数学—多元函数微分学—隐函数的求导法 (11)设λ1,λ2是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为α1,α2,则α1,A(α1+α2)线性无关的充分必要条件是 (A) λ1≠0 (B) λ2≠0 (C) λ1=0 (D) λ2=0 【答案】B 。
【解析】 【方法一】设k 1α1+k 2 A (α1+α2)=0即有(k 1+k 2λ1)α1+k 2λ2α2=0 ①由于特征值不同特征向量线性无关,所以α1,α2线性无关,由①可得{k 1+k 2λ1=0k 2λ2=0α1,A(α1+α2)线性无关⇔{k 1=0k 2=0⇔(2)只有零解⇔|1λ10λ2|≠0⇔λ2≠0 【方法二】因为(α1,A(α1+α2))=(α1,λ1α1+λ2α2)= (α1,α2)[1λ10λ2] 那么α1,A(α1+α2)线性无关⇔r(α1,A (α1+α2)=2 由于α1,α2线性无关,则α1,A(α1+α2)线性无关⇔r [1λ10λ2]=2⇔λ2≠0综上所述,本题正确答案是B 。
【考点】线性代数—向量—向量组的线性相关与线性无关,向量组的秩与矩阵的秩之间的关系(12)设A 为n(n ≥2)阶可逆矩阵,交换A 的第1行与第2行得矩阵B, A ∗,B ∗分别为A,B 的伴随矩阵,则 (A)交换A ∗的第一列和第二列得B ∗ (B)交换A ∗的第一行和第二行得B ∗ (C)交换A ∗的第一列和第二列得−B ∗ (D)交换A ∗的第一行和第二行得−B ∗ 【答案】C 。
【解析】设A 为3阶矩阵,因为A 作初等行变换得到B ,所以有 [010100001]A =B ⇒ B −1=A −1[010100001]−1=A −1[010100001] 从而B ∗|B|=A ∗|A|[010100001]又因为|A |=−|B|,故A ∗[010100001]=B ∗即交换A ∗的第一列和第二列得−B ∗ 综上所述,本题正确答案是C 。
【考点】线性代数—矩阵—矩阵的初等变换 (13)设二维随机变量(X,Y)的概率分布为已知随机事件{X=0}和{X+Y=1}相互独立,则(A)a=0.2,b=0.3 (B)a=0.4,b=0.1(C)a=0.3,b=0.2 (D)a=0.1,b=0.4【答案】B。