2015年考研数三真题及答案解析(完整版)
2015年全国硕士研究生入学统一考试数学三真题及详解
D1 (r , ) 0 , 0 r 2sin 4 D2 (r , ) , 0 r 2cos 4 2
所以
D
f ( x, y)dxdy 4 d
0
2sin
0
f (r cos , r sin )rdr 2 d
(8) 设总体 X ~ B m, , X1 , X 2 , 值,则 E X i X (A)
, X n 为来自该总体的简单随机样本, X 为样本均
n i 1
2
(
) (B) m n 1 1 (D) mn 1
m 1 n 1
判别法可得
n
n 1
n!
n
收敛；
(1)n 1 (1)n 1 (1) n 对于选项 C， ，根据莱布尼茨判别法知 收敛， ln n n 1 n 1 ln n n 1 ln n n 1 ln n
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d (e x2 y 3 z xyz) e x2 y 3 z d ( x 2 y 3z ) d ( xyz ) e x2 y 3 z (dx 2dy 3dz ) yzdx xzdy xydz 0
把 x 0 ， y 0 ， z 0 代入上式，得 dx 2dy 3dz 0 所以 dz (0,0) dx
【解析】原极限 lim
x 0
(10)设函数 f ( x) 连续， ( x)
x2
0
xf (t )dt , 若 (1) 1, (1) 5, 则 f (1) ________ .
2015考研数学三真题
2015考研数学三真题（正文）2015考研数学三真题一、选择题1. 设函数f(x) = x^2 + bx + c，其中b，c为常数，且对任意实数x满足f(x)f(x + 1) ≤ 0，那么f(x) = 0的一个实根的取值范围是（）A. (0, ∞)B. (–∞, 0)C. (–∞, 1] ∪ (0, ∞)D. [0, 1]E. [–1, 0]分析：根据题意，只需找到一个实根即可。
对于f(x)从负数到正数的变化过程，如果存在f(x)≤0的区间，那么一定包含一个实根。
根据选项分析，只有选项C满足题意。
答案：C2. 若小于正整数n的正整数中，有k个的约数个数为偶数，n的约数个数是奇数，那么k的值为（）A. 0B. 1C. 2D. n - 1E. n分析：根据题目描述，小于n的正整数中k个的约数个数是偶数，即k个数都是完全平方数。
若n的约数个数是奇数，根据数论中完全平方数的特性可知，n本身也是一个完全平方数。
因此，k的值为n - 1。
答案：D二、填空题3. 设数列an满足an = 2an-1 - 1，其中a1 = 4，则a5 = ______。
分析：根据数列的递推关系可得，a2 = 7，a3 = 13，a4 = 25，a5 = 49。
答案：494. 设A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}，则A的不同划分数为______。
分析：根据集合的划分原理可得，A的不同划分数为Bell数B(7) = 877。
答案：877三、解答题5. 已知复数z满足|z + 1| = |z - 1|，求z的所有可能值。
解析：根据复数的绝对值定义，|z + 1| = |z - 1|等价于对应实部和虚部的平方和相等。
设z = x + yi，其中x，y为实数，则可得到方程组：(x + 1)^2 + y^2 = (x - 1)^2 + y^2解得x = 0，即z为纯虚数。
因此，z的所有可能值为z = yi，其中y 为实数。
答案：z = yi，其中y为实数。
考研数学三真题完整版 .doc
2015考研数学（三）真题（完整版）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.（1）设{}n x 是数列.下列命题中不正确的是 （A ）若lim n →∞x n =a ，则lim n →∞x 2n =lim n →∞x 2n +1= a.（B ）若lim n →∞x 2n =lim n →∞x 2n +1= a ，则lim n →∞x n = a.（C ）若lim n →∞x n =a ，则lim n →∞x 3n =lim n →∞x 2n +1= a.（D ）若lim n →∞x 3n =lim n →∞x 3n +1=a ，则lim n →∞x n = a.（2）设函数f(x)在（-∞，+∞）内连续，其2价导函数f″(x )的图形如右图所示，则曲线y=f(x)的拐点个数为 （A ）0. （B ）1. （C ）2. （D ）3.（3）设D ={(x ,y )|x 2+y 2≤2x ，x 2+y 2≤2y }，函数f(x ，y)在D 上连续，则(,)Df x y dxdy =⎰⎰（A ）40d πθ⎰2cos 204(cos ,sin )f r r rdr d πθπθθθ+⎰⎰2sin 0(cos ,sin ).f r r rdr θθθ⎰（B ）40d πθ⎰2sin 204(cos ,sin )f r r rdr d πθπθθθ+⎰⎰2cos 0(cos ,sin ).f r r rdr θθθ⎰（C ）102dx⎰211(,).xx f x y dy --⎰（D ）102dx⎰22(,).x x xf x y dy -⎰（4）下列级数中发散的是（A ）13n n n∞=∑.（B ）11ln(1).n n n∞=+∑（C ）2(1)1.ln n n n ∞=-+∑（D ）1!n n n n ∞=∑. (5)设矩阵A =21111214a a ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭，b =21d d ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭.若集合Ω={1,2}，则线性方程组Ax =b 有无穷多解的充分必要条件为 （A ）,.a d ∉Ω∉Ω （B ）,.a d ∉Ω∈Ω （C ）,.a d ∈Ω∉Ω（D ）,.a d ∈Ω∈Ω（6）设二次型123(,,)f x x x 在正交交换x py =下的标准形为2221232.y y y +-，其中123(,,)p e e e =.若132(,,)Q e e e =-，则123(,,)x x x 在正交交换下x Qy =的标准形为（A ）2221232.y y y -+ （B ）2221232.y y y +- （C ）2221232y y y --（D ）2221232y y y ++（7）若A ,B 为任意两个随机事件，则 （A ）()()().P AB P A P B ≤（B ）()()().P AB P A P B ≥（C ）()P AB ≤()().2P A P B +（D ）()P AB ≥()().2P A P B +（8）设总体X ~B （m ,θ）,x 1，x 2…，x n 为来自该总体的简单随机样本，X 为样本均值，则21()n i i E X X =⎡⎤-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑ （A ）()()11m n θθ--（B ）()()11m n θθ-- （C ）()()1(1)1m n θθ---（D ）()1mn θθ-二、填空题：9~14小题，每小题4分，共24分. （9）2ln(cos )limx x x→∞= . （10）设函数()f x 连续，2()().x x xf t dt ϕ=⎰若(1)1ϕ=，(1)ϕ'=5,则()1f = .（11）若函数(),z z x y =由方程23e1x y zxyz +++=确定，则()0,0d z= .（12）设函数()y y x =是微分方程20y y y '''+-=的解，且在0x =处()y x 取得极值3,则()y x = .（13）设3阶矩阵A 的特征值为2，-2，1，B=A 2- A+E ，其中E 为3阶单位矩阵，则行列式B = .（14）设二维随机变量（X ，Y ）服从正态分布N （1,0;1,1;0），则P {XY -Y <0}= .三、解答题：15~23小题，共94分.解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.（15）（本题满分10分）设函数3()ln(1)sin ,().f x x a x bx x g x kx =+++=若()f x 与()g x 在0x →时是等价无穷小，求,,a b k 的值.（16）（求本题满分10分）计算二重积分()d d ,Dx x y x y +⎰⎰其中222{(,)|2,}.D x y x y y x =+≤≥（17）（本题满分10分） 为了实现利润最大化，厂商需要对某商品确定其定价模型，设Q 为该商品的需求量，p 为价格，MC 为边际成本，η为需求弹性（η>0）. （Ⅰ）证明定价模型为:11MCp η=-（Ⅱ）若该商品的成本函数为2()1600,C Q Q =+需求函数为40,Q p =-试由（Ⅰ）中的定价模型确定此商品的价格.（18）（本题满分10分）设函数()f x 在定义域I 上的导数大于零.若对任意的0,x I ∈曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线与直线0x x =及x 轴所围成区域的面积恒为4，且(0)2,f =求()f x 的表达式.（19）（本题满分10分）（Ⅰ）设函数(),()u x v x 可导，利用导数定义证明[()()]()()()():u x v x u x v x u x v x '''=+ （Ⅱ）设函数12(),(),,()n u x u x u x K 可导，12()()()(),n f x u x u x u x =L 写出()f x 的求导公式. （20）（本题满分11分）设矩阵1011,01a A a a ⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭且30.A =（Ⅰ）求a 的值；（Ⅱ）若矩阵X 满足22,X XA AX AXA E --+=其中E 为3阶单位矩阵，求X . （21）（本题满分11分）设矩阵02313312A a -⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭相似于矩阵12000.031B b -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭（Ⅰ）求,a b 的值;（Ⅱ）求可逆矩阵P ，使1P AP -为对角矩阵.（22）（本题满分11分）设随机变量X 的概率密度为2ln 2,0,()0,0x x f x x -⎧>=⎨≤⎩对X 进行独立重复的观测，直到第2个大于3的观测值出现时停止，记Y 为观测次数.（Ⅰ）求Y 的概率分布； （Ⅱ） 求EY .（23）（本题满分11分） 设总体X 的概率密度为1,1,(:)10,x f x θθθ⎧≤≤⎪=-⎨⎪⎩其他, 其中θ为未知参数，12,,,n X X X L 为来自该总体的简单随机样本. （Ⅰ）求θ的矩估计量;（Ⅱ）求θ的最大似然估计量.。
2015数三真题与解析
2
1 0 0 1 0 0 1 0 0 T T 【详解】 Q e1 , e3 , e2 e1 , e2 , e3 0 0 1 P 0 0 1 ， Q 0 0 1 P 0 1 0 0 1 0 0 1 0 2 T T T T f x Ax y PAPy y 1 y 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 2 1 0 0 2 T 1 1 所以 Q AQ 0 0 1 P AP 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0
1 n 设S Xi X n 1 i 1
2
2
， 则 S 一 定 是 总 体 方 差 的 无 偏 估 计 ， 所 以 E ( S ) m (1 ) ， 从 而
2
2
n E X i X i 1
( n 1) D( X ) m( n 1) (1 )
2
故应该选择（B） ． 二、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） 9． lim
ln(cos x ) x 0 x2 ln(cos x ) tan x 1 lim ． 2 x 0 x 2x 2
【详解】 lim
x 0
10．设函数 f ( x ) 连续， ( x ) 【详解】 ( x ) 所以 (1)
2 2 2 2
f ( x, y )dxdy
D
（A）
2015年全国硕士研究生招生考试考研数学三真题及详解【圣才出品】
f (x, y)dxdy （ ）。
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π
2 cos
π
2sin
A． 4 d
0
0
f (r cos , r sin )rdr
2 π
d
0
f (r cos, r sin )rdr
4
π
2sin
π
2 cos
B． 4 d
0
0
f (r cos , r sin )rdr
2 π
d
0
f (r cos, r sin )rdr
4
1
x
C． 2
dx
0
1
1 x2
f (x, y)dy
1
2 x x2
D． 2 dx
0
x
f (x, y)dy
2 0 0
PT
AP
0
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0 0 1
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1 0 0
Q
P
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0
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PC
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2015 年全国硕士研究生招生考试考研数学三真题及详解
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。）
1．设{xn}是数列，下列命题中不正确的是（ ）。
A．若
【答案】B
【考点】二重积分的转化与几何意义
2015年考研数学(三)真题及答案详解
2015年全国硕士研究生入学统一考试数学（三）试题解析一、选择题:18小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸．．．指定位置上. (1)设{}n x 是数列,下列命题中不正确的是 ( ) (A) 若lim →∞=n n x a ,则221lim lim +→∞→∞==n n n n x x a(B) 若221lim lim +→∞→∞==n n n n x x a , 则lim →∞=n n x a(C)若lim →∞=n n x a ,则331lim lim +→∞→∞==n n n n x x a(D) 若331lim lim +→∞→∞==n n n n x x a ,则lim →∞=n n x a【答案】(D)【解析】答案为D, 本题考查数列极限与子列极限的关系.数列()n x a n →→∞⇔对任意的子列{}k n x 均有()k n x a k →→∞,所以A 、B 、C 正确； D 错(D 选项缺少32n x +的敛散性),故选D(2) 设函数()f x 在(),-∞+∞内连续,其2阶导函数()f x ''的图形如右图所示,则曲线()=y f x 的拐点个数为 ( )(A) 0 (B) 1 (C)2 (D) 3 【答案】(C)【解析】根据拐点的必要条件，拐点可能是不存在的点或的点处产生.所以有三个点可能是拐点，根据拐点的定义，即凹凸性改变的点；二阶导函数符号发生改变的点即为拐点.所以从图可知，拐点个数为2，故选C.(3) 设(){}2222,2,2=+≤+≤D x y xy x x y y ,函数(),f x y 在D 上连续,则(),d d Df x y x y =⎰⎰ ( )(A)()()2cos 2sin 4204d cos ,sin d d cos ,sin d f r r r r f r r r r θθθθθθθθπππ+⎰⎰⎰⎰ (B)()()2sin 2cos 420004d cos ,sin d d cos ,sin d f r r r r f r r r r θθθθθθθθπππ+⎰⎰⎰⎰()f x ''()0f x ''=()y f x =()f x ''(C)()1012d ,d xxf x y y ⎰⎰(D) ()102d ,d xxf x y y ⎰【答案】(B)【解析】根据图可得，在极坐标系下该二重积分要分成两个积分区域所以，故选B.(4) 下列级数中发散的是( )(A) 13n n n∞=∑ (B)1)n n ∞=+(C)2(1)1ln n n n ∞=-+∑(D)1!n n n n∞=∑ 【答案】(C)【解析】A 为正项级数，因为，所以根据正项级数的比值判别法收敛；B，根据级数收敛准则，知收敛；C ，，根据莱布尼茨判别法知收敛，发散，所以根据级数收敛定义知，发散；D 为正项级数，因为，所以根据正项级数的比值判别法收敛，所以选C. 1(,)0,02sin 4D r r πθθθ⎧⎫=≤≤≤≤⎨⎬⎩⎭2(,),02cos 42D r r ππθθθ⎧⎫=≤≤≤≤⎨⎬⎩⎭2sin 2cos 4204(,)(cos ,sin )(cos ,sin )Df x y dxdy d f r r rdr d f r r rdr ππθθπθθθθθθ=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰11113lim lim 1333n n n nn n n n +→∞→∞++==<13nn n∞=∑3211)n n+P 11)n n ∞=+111(1)1(1)1ln ln ln n n n n n n n n ∞∞∞===-+-=+∑∑∑1(1)ln n n n ∞=-∑11ln n n ∞=∑1(1)1ln n n n ∞=-+∑11(1)!(1)!1(1)lim lim lim 1!!(1)1nn n n n n n nn n n n n n n n n en ++→∞→∞→∞+++⎛⎫===< ⎪++⎝⎭1!n n n n ∞=∑(5)设矩阵21111214a a ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,21d d ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭b .若集合}{1,2Ω=，则线性方程组=Ax b 有无穷多解的充分必要条件为 ( )(A) ,a d ∉Ω∉Ω (B) ,a d ∉Ω∈Ω (C),a d ∈Ω∉Ω(D) ,a d ∈Ω∈Ω 【答案】(D)【解析】2211111111(,)1201111400(1)(2)(1)(2)A b ad a d a d a a d d ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭，由()(,)3r A r A b =<，故1a =或2a =，同时1d =或2d =.故选（D ） (6)设二次型()123,,f x x x 在正交变换=x Py 下的标准形为2221232y y y +-，其中123(,,)=P e e e ，若132(,,)=-Q e e e 则123(,,)f x x x =在正交变换=x Qy 下的标准形为( )(A)2221232y y y -+ (B) 2221232y y y +- (C)2221232y y y --(D) 2221232y y y ++ 【答案】(A)【解析】由x Py =，故222123()2T T T f x Ax y P AP y y y y ===+-. 且200010001TP AP ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭.又因为100001010Q P PC ⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪-⎝⎭故有200()010001T T TQ AQ C P AP C ⎛⎫⎪==- ⎪ ⎪⎝⎭所以222123()2T T T f x Ax y Q AQ y y y y ===-+.选（A ）(7) 若,A B 为任意两个随机事件,则: ( )(A)()()()≤P AB P A P B (B)()()()≥P AB P A P B (C)()()()2+≤P A P B P AB (D) ()()()2+≥P A P B P AB【答案】(C)【解析】由于,AB A AB B ⊂⊂，按概率的基本性质，我们有()()P AB P A ≤且()()P AB P B ≤，从而()()()2P A P B P AB +≤≤，选(C) .(8) 设总体()~,,X B m θ12,,,n X X X 为来自该总体的简单随机样本,X 为样本均值,则()21n i i E X X =⎡⎤∑-=⎢⎥⎣⎦( ) (A) ()()11θθ--m n (B)()()11θθ--m n (C)()()()111θθ---m n (D)()1θθ-mn 【答案】(B)【解析】根据样本方差2211()1ni i S X X n ==--∑的性质2()()E S D X =，而()(1)D X m θθ=-，从而221[()](1)()(1)(1)ni i E X X n E S m n θθ=-=-=--∑，选(B) .二、填空题：914小题,每小题4分,共24分.请将答案写在答题纸．．．指定位置上. (9) 20ln(cos )lim__________.x x x→= 【答案】 【解析】原极限(10)设函数()f x 连续，2()()d ,x x xf t t ϕ=⎰若(1)1,(1)5,ϕϕ'==则(1)________.f =【答案】【解析】因为连续，所以可导，所以；因为，所以12-2200ln(1cos 1)cos 11limlim 2x x x x x x →→+--===-2()f x ()x ϕ2220()()2()x x f t dt x f x ϕ'=+⎰(1)1ϕ=1(1)()1f t dt ϕ==⎰又因为，所以故(11)若函数(,)z z x y =由方程23e 1x y z xyz +++=确定，则(0,0)d _________.z=【答案】 【解析】当，时带入，得. 对求微分，得把，，代入上式，得所以 (12)设函数()y y x =是微分方程20y y y '''+-=的解，且在0x =处取得极值3，则()________.y x =【答案】【解析】的特征方程为，特征根为，，所以该齐次微分方程的通解为，因为可导，所以为驻点，即，，所以，，故(13)设3阶矩阵A 的特征值为2,2,1-，2,=-+B A A E 其中E 为3阶单位矩阵，则行列式________.=B【答案】21【解析】A 的所有特征值为2,2,1.-B 的所有特征值为3,7,1. 所以||37121B =⨯⨯=.(14)设二维随机变量(,)X Y 服从正态分布(1,0;1,1;0)N ，则(1)5ϕ'=1(1)()2(1)5f t dt f ϕ'=+=⎰(1)2f =1233dx dy --0x =0y =231x y z e xyz +++=0z =231x y z e xyz +++=2323()(23)()x y z x y z d e xyz e d x y z d xyz +++++=+++23(23)x y z e dx dy dz yzdx xzdy xydz ++=+++++0=0x =0y =0z =230dx dy dz ++=(0,0)1233dz dx dy =--2()2x x y x e e -=+20y y y '''+-=220λλ+-=2λ=-1λ=212()xx y x C eC e -=+()y x 0x =(0)3y =(0)0y '=11C =22C =2()2x x y x e e -=+{0}_________.P XY Y -<=【答案】12【解析】由题设知，~(1,1),~(0,1)X N Y N ，而且X Y 、相互独立，从而{0}{(1)0}{10,0}{10,0}P XY Y P X Y P X Y P X Y -<=-<=-><+-<>11111{1}{0}{1}{0}22222P X P Y P X P Y =><+<>=⨯+⨯=.三、解答题：15～23小题,共94分.请将解答写在答题纸．．．指定位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(15)(本题满分10 分)设函数3()ln(1)sin ,()f x x a x bx x g x c kx =+++==.若()f x 与()g x 在0x →时是等价无穷小，求,,a b k 的值.【答案】111,,23a b k --=-== 【解析】法一：因为，， 则有，， 可得：，所以，．法二： 由已知可得得由分母，得分子，求得233ln(1)()23x x x x o x +=-++33sin ()3!x x x o x =-+23333000(1)()()()ln(1)sin 231lim lim lim ()x x x a aa xb x x o x f x x a x bx x g x kx kx→→→++-+++++===100213a ab ak⎧⎪+=⎪⎪-=⎨⎪⎪=⎪⎩11213a b k ⎧⎪=-⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎪⎩300sin )1ln(lim )()(lim1kxxbx x a x x g x f x x +++==→→203cos sin 11lim kxx bx x b x ax ++++=→03lim 20=→kx x )cos sin 11(lim 0x bx x b xax ++++→0)1(lim 0=+=→a xc ；于是由分母，得分子，求得； 进一步，b 值代入原式，求得 (16)(本题满分10 分) 计算二重积分()d d Dx x y x y +⎰⎰，其中222{(,)2,}.D x y x y y x =+≤≥ 【答案】245π-【解析】)()(lim10x g x f x →=23cos sin 111lim kx x bx x b x x +++-=→）（x kx xx bx x x b x x +++++=→13cos )1(sin )1(lim223cos )1(sin )1(limkx xx bx x x b x x ++++=→kxxx bx x bx x x b x x b x b x 6sin )1(cos cos )1(cos )1(sin 1lim0+-++++++=→06lim 0=→kx x ]sin )1(cos cos )1(2sin 1[lim 0x x bx x bx x x b x b x +-++++→0)cos 21(lim 0=+=→x b x 21-=b )()(lim 10x g x f x →=kxx x x x x x x x x 6sin )1(21cos 21cos )1(sin 211lim 0++-+--=→k xx x x x x x x x x x x x x x 6cos )1(21sin 21sin )1(21sin 21cos 21sin )1(cos cos 21lim 0++++++-++--=→k621-=.31-=k 2()DDx x y dxdy x dxdy +=⎰⎰⎰⎰21202xdx x dy =⎰12202)x x dx =⎰(17)(本题满分10分)为了实现利润的最大化，厂商需要对某商品确定其定价模型，设Q 为该商品的需求量，P 为价格，MC 为边际成本，η为需求弹性(0)η>.(I) 证明定价模型为11MCP η=-； (II) 若该商品的成本函数为2()1600C Q Q =+，需求函数为40Q P =-，试由（I ）中的定价模型确定此商品的价格.【答案】(I)略(II) .【解析】(I)由于利润函数,两边对求导，得. 当且仅当时，利润最大，又由于,所以,故当时，利润最大. (II)由于,则代入(I)中的定价模型，得,从而解得.(18)(本题满分10 分)设函数()f x 在定义域I 上的导数大于零，若对任意的0x I ∈，曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线与直线0x x =及x 轴所围成区域的面积恒为4，且(0)2f =，求()f x 表达式.【答案】()84f x x=-12240022222sin 2cos 55x t xt tdt π=--⎰⎰22242002222sin 2sin .5545u t tdt udu πππ==-=-=-⎰⎰30P =()()()()L Q R Q C Q PQ C Q =-=-Q ()dL dP dP P Q C Q P Q MC dQ dQ dQ'=+-=+-0dL dQ =()L Q P dQ Q dP η=-⋅1dP PdQ Q η=-⋅11MCP η=-()22(40)MC C Q Q P '===-40P dQ PQ dP Pη=-⋅=-2(40)401P P P P-=--30P =【解析】曲线的切线方程为，切线与轴的交点为故面积为：. 故满足的方程为,此为可分离变量的微分方程,解得，又由于，带入可得，从而 (19)(本题满分 10分)（I ）设函数(),()u x v x 可导，利用导数定义证明[()()]()()()();u x v x u x v x u x v x '''=+ （II ）设函数12(),(),,()n u x u x u x 可导，12()()()()n f x u x u x u x =，写出()f x 的求导公式.【答案】【解析】（I ）（II ）由题意得(20) (本题满分 11分)设矩阵101101a a a ⎛⎫⎪- ⎪ ⎪⎝⎭A =，且3=A O .(I) 求a 的值；()()()000y f x f x x x '-=-x ()()000,0f x x f x ⎛⎫- ⎪ ⎪'⎝⎭()()200142f x S f x =='()f x ()()28f x f x '=()8f x x C -=+()0=2f 4C =-()84f x x=-12()[()()()]n f x u x u x u x ''=121212()()()()()()()()()n n n u x u x u x u x u x u x u x u x u x '''=+++0()()()()[()()]limh u x h v x h u x v x u x v x h→++-'=0()()()()()()()()limh u x h v x h u x h v x u x h v x u x v x h→++-+++-=00()()()()lim ()lim ()h h v x h v x u x h u x u x h v x h h→→+-+-=++()()()()u x v x u x v x ''=+12()[()()()]n f x u x u x u x ''=121212()()()()()()()()()n n n u x u x u x u x u x u x u x u x u x '''=+++(II)若矩阵X 满足22--+=X XA AX AXA E ，其中E 为3阶单位矩阵，求X .【答案】3120,111211a X -⎛⎫ ⎪==- ⎪ ⎪-⎝⎭【解析】(I)323100100111100011a A O A a a a a a a a a=⇒=⇒-=--==⇒=-(II)由题意知()()()()()()()()()222211122212X XA AX AXA E X E A AX E A E E A X E A E X E A E A E A E A X E A A ------+=⇒---=⎡⎤⇒--=⇒=--=--⎣⎦⇒=--2011111112E A A -⎛⎫⎪--=- ⎪ ⎪--⎝⎭，011100111010111010011100112001112001----⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-→- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭MM M M M M 111010111010011100011100021011001211------⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪→--→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-----⎝⎭⎝⎭M M M M M M 110201100312010111010111001211001211---⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪→-→- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭M M M M M M 312111211X -⎛⎫ ⎪∴=- ⎪ ⎪-⎝⎭(21) (本题满分11 分)设矩阵02313312a -⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭A 相似于矩阵12000031b -⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭B =.(I) 求,a b 的值；（II ）求可逆矩阵P ，使1-P AP 为对角矩阵.【答案】2314,5,101011a b P --⎛⎫ ⎪===- ⎪ ⎪⎝⎭【解析】(1) ~()()311A B tr A tr B a b ⇒=⇒+=++0231201330012031--=⇒--=-A B ba 14235-=-=⎧⎧∴⇒⎨⎨-==⎩⎩a b a a b b 023100123133010123123001123---⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪∴=--=+--=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭A E C()123112*********---⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=--=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭CC 的特征值1230,4λλλ===0λ=时(0)0-=E C x 的基础解系为12(2,1,0);(3,0,1)ξξ==-T T 5λ=时(4)0-=E C x 的基础解系为3(1,1,1)ξ=--TA 的特征值1:1,1,5λλ=+A C令123231(,,)101011ξξξ--⎛⎫⎪==- ⎪ ⎪⎝⎭P ，1115-⎛⎫⎪∴= ⎪ ⎪⎝⎭P AP(22) (本题满分11 分)设随机变量X 的概率密度为()2ln 2,00,0x x f x x -⎧>⎪=⎨≤⎪⎩,对X 进行独立重复的观测,直到第2个大于3的观测值出现时停止，记Y 为观测次数(I)求Y 的概率分布； (II)求()E Y .【答案】(I)12221171188n n n P Y n C p p p n ---==-=-{}()()()()，23,,n =；(II)16E Y =().【解析】(I) 记p 为观测值大于3的概率，则313228()ln x p P X dx +∞-=>==⎰，从而12221171188n n n P Y n C p p p n ---==-=-{}()()()()，23,,n =为Y 的概率分布；(II) 法一:分解法:将随机变量Y 分解成=Y M N +两个过程,其中M 表示从1到()n n k <次试验观测值大于3首次发生，N 表示从1n +次到第k 试验观测值大于3首次发生.则M Ge n p ~(,)，NGe k n p -(,)(注：Ge 表示几何分布)所以1122168E Y E M N E M E N p p p =+=+=+===()()()(). 法二:直接计算22212221777711288888n n n n n n n E Y n P Y n n n n n ∞∞∞---====⋅==⋅-=⋅--+∑∑∑(){}()()()()[()()()]记212111()()n n S x n n xx ∞-==⋅--<<∑，则2113222211n n n n n n S x n n xn xx x ∞∞∞--==='''=⋅-=⋅==-∑∑∑()()()()()， 12213222111()()()()()n n n n xS x n n xx n n x xS x x ∞∞--===⋅-=⋅-==-∑∑， 2222313222111()()()()()nn n n x S x n n x xn n xx S x x ∞∞-===⋅-=⋅-==-∑∑， 所以212332422211()()()()()x x S x S x S x S x x x-+=-+==--， 从而7168E Y S ==()(). (23) (本题满分11 分)设总体X 的概率密度为,1,(,),x f x θθθ⎧≤≤⎪=-⎨⎪⎩110其他,其中θ为未知参数，12n X ,X ,,X 为来自该总体的简单随机样本.(I)求θ的矩估计量； (II)求θ的最大似然估计量. 【答案】(I)1121ni i X X X n θ==-=∑,；(II)12n X X X θ=min{,,,}.【解析】(I)11112()(;)E X xf x dx x dx θθθθ+∞-∞+==⋅=-⎰⎰， 令()E X X =，即12X θ+=，解得1121ni i X X X n θ==-=∑,为θ的矩估计量；(II)似然函数11110,()(;),n ni i i x L f x θθθθ=⎧⎛⎫≤≤⎪ ⎪==-⎨⎝⎭⎪⎩∏其他， 当1i x θ≤≤时，11111()()nni L θθθ===--∏，则1ln ()ln()L n θθ=--.从而1ln ()d L nd θθθ=-，关于θ单调增加，所以12n X X X θ=min{,,,}为θ的最大似然估计量.。
2015年数学_三_试题+详版答案
1
x
(C) 2 dx
f x, ydy
0
1 1 x2
1
2 x x2
(D) 2 dx
f x, y dy
0
x
【答案】(B)
【解析】根据图可得，在极坐标系下该二重积分要分成两个积分区域
D1
(r, )
0
4
,0
r
2
sin
D2
(r, )
4
2
,0
r
2
cos
所以
f (x, y)dxdy
所以 f xT Ax yT (QT AQ) y 2 y12 y22 y32 。选（A）
【王老师点评】本题考查二次型在正交变换（可逆变换）下的标准型，也可以认为是考查矩阵乘 法。
(7) 若 A, B 为任意两个随机事件,则: ( )
(A) P AB P A P B
(B) P AB P A P B
2015 年全国硕士研究生入学统一考试数学（三）试题及解析
2015 年全国硕士研究生入学统一考试数学（三）试题
一、选择题:1 8 小题,每小题 4 分,共 32 分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要
求的,请将所选项前的字母填在答．题．纸．指定位置上.
(1)设xn 是数列,下列命题中不正确的是
【王老师点评】本题关键： AB A, AB B P( AB) P( A), P( AB) P(B)
(8) 设总体 X ~ B m, , X1, X 2 ,, X n 为来自该总体的简单随机样本, X 为样本均
4
2015 年全国硕士研究生入学统一考试数学（三）试题及解析
值,则 E in1
f x, ydxdy
2015年考研数学三真题及答案详解
(3)设D x,y x2y22x,x2y22y,函数f x,y在D上连续,则f x,y dxdy( )
D
(A)
04d
0
2cos
0
f
r cos
,r sin
rdr
2d
4
2sin
0
f
r cos
,r sin
rdr
(B)
4d
0
2sin
0
f
r cos
,r sin
rdr
2d
2cos
0
f
r cos
,rsin
则lim xn
a
n
n
n
(C)
若lim
xn
a,则lim
x3n
lim x3n 1
a
n
n
n
(D)
若limn
x3n
lim x3n 1
n
a,则lim xnn
a
答案】(D)
解析】答案为D,本题考查数列极限与子列极限的关系
确；D错(D选项缺少x3n 2的敛散性),故选D
f (x) 0的点处产生.所以y f (x)有三个点可能是拐点，根据拐点的定义，即凹凸性改 变的点； 二阶导函数f (x)符号发生改变的点即为拐点.所以从图可知， 拐点个数为2，故选C.
2015
、选择题:1:8小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项
符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题．纸．．指定位置上
(1)设xn是数列,下列命题中不正确的是( )
(A)
若limn
xn
a,则limn
x2n
lnim x2n 1
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2015年考研数三真题及答案解析(完整版)
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2015
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