2018考研数学:线性方程组的3个重难点问题

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考研数学《线性代数》考点知识点总结

考研数学《线性代数》考点知识点总结

4.两行(列)元素成比例的行列式为零.记作: rj ri k ( cj ci k ) D 0 .
a11 a12 (a1i a1i ) a1n
a11 a12 a1i a1n a11 a12 a1i a1n
5. D
a21
a22
(a2i
a2i )a2n
D
a21
a22
a2i a2n
矩阵转置: 若 Α (aij ) ,则 ΑT (a ji ) (A B)T AT BT ,(AB)T BTAT 若 A AT , A 为对称阵
方阵的行列式: n 阶方阵 A 元素构成的行列式,记 A 或 det A .
伴随矩阵:
A11
A*
A12
A1n
A21 A22
二元线性 方程组:
aa1211xx
a12 y a22 y
b1 b2
第一章 行列式
D a11 a21
a12 a22
, D1
b1 b2
a12 a22
, D2
a11 a21
b1 b2
x D1 , y D2
D
D
排列的逆 序数:
n
t ti ( ti 为排列 p1 p2 pn 中大于 pi 且排于 pi 前的元素个数)
D1 D
, x2
D2 D
,, xn
Dn D
,其中 D j
a11
an1
a1, j1 b1 a1, j1
an, j1 bn an, j1
a1n
ann
( j 1,2,, n) .
定理 4: 若上线性方程组的系数行列式 D 0 ,则方程组一定有惟一解;若无解或有两个不同解,则 D 0 .

2018考研数学模拟题完整版及参考答案(数二)

2018考研数学模拟题完整版及参考答案(数二)

2018考研数学模拟题完整版及参考答案(数二)一、选择题:1-8小题,每小题4分,共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.(1)设函数()y f x =具有二阶导数,且()0,()0f x f x '''>>,x ∆为自变量x 在点0x 处的增量,d y y ∆与分别为()f x 在点0x 处对应的增量与微分,若0x ∆>,则( )(A) 0d y y <<∆. (B) 0d y y <∆<.(C) d 0y y ∆<<. (D) d 0y y <∆< .(2)设()f x 是奇函数,除0x =外处处连续,0x =是其第一类间断点,则()d x f t t ⎰是(A )连续的奇函数.(B )连续的偶函数(C )在0x =间断的奇函数(D )在0x =间断的偶函数. ( )(3)设函数()g x 可微,1()()e ,(1)1,(1)2g x h x h g +''===,则(1)g 等于( ) (A )ln 31-. (B )ln 3 1.--(C )ln 2 1.--(D )ln 2 1.-(4)函数212e e e x x x y C C x -=++满足的一个微分方程是 [ ] (A )23e .x y y y x '''--= (B )23e .x y y y '''--=(C )23e .x y y y x '''+-=(D )23e .x y y y '''+-=(5)设(,)f x y 为连续函数,则140d (cos ,sin )d f r r r r πθθθ⎰⎰等于()(A)(,)d xx f x y y . (B )0(,)d x f x y y .(C)(,)d yy f x y x . (D)(,)d y f x y x .(6)设(,)(,)f x y x y ϕ与均为可微函数,且(,)0y x y ϕ'≠,已知00(,)x y 是(,)f x y 在约束条件(,)0x y ϕ=下的一个极值点,下列选项正确的是()(A) 若00(,)0x f x y '=,则00(,)0y f x y '=. (B) 若00(,)0x f x y '=,则00(,)0y f x y '≠.(C) 若00(,)0x f x y '≠,则00(,)0y f x y '=.(D) 若00(,)0x f x y '≠,则00(,)0y f x y '≠. (7)设12,,,s ααα 均为n 维列向量,A 为m n ⨯矩阵,下列选项正确的是 [ ](A) 若12,,,s ααα 线性相关,则12,,,s A A A ααα 线性相关. (B) 若12,,,s ααα 线性相关,则12,,,s A A A ααα 线性无关. (C) 若12,,,s ααα 线性无关,则12,,,s A A A ααα 线性相关.(D) 若12,,,s ααα 线性无关,则12,,,s A A A ααα 线性无关.(8)设A 为3阶矩阵,将A 的第2行加到第1行得B ,再将B 的第1列的1-倍加到第2列得C ,记110010001P ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则()(A)1C P AP -=. (B)1C PAP -=. (C)T C P AP =. (D)T C PAP =.一.填空题 (9)曲线4sin 52cos x xy x x+=- 的水平渐近线方程为(10)设函数2301sin d ,0(),0x t t x f x x a x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩⎰ 在0x =处连续,则a =(11)广义积分22d (1)x xx +∞=+⎰. (12) 微分方程(1)y x y x-'=的通解是 (13)设函数()y y x =由方程1e yy x =-确定,则d d x y x==(14)设矩阵2112A ⎛⎫= ⎪-⎝⎭,E 为2阶单位矩阵,矩阵B 满足2BA B E =+,则=B .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. (15)(本题满分10分) 试确定,,A B C 的值,使得23e (1)1()x Bx Cx Ax o x ++=++,其中3()o x 是当0x →时比3x 高阶的无穷小. (16)(本题满分10分)求 arcsin e d e xxx ⎰. (17)(本题满分10分)设区域{}22(,)1,0D x y x y x =+≤≥, 计算二重积分221d d .1Dxyx y x y +++⎰⎰ (18)(本题满分12分)设数列{}n x 满足110,sin (1,2,)n n x x x n π+<<== (Ⅰ)证明lim n n x →∞存在,并求该极限;(Ⅱ)计算11lim n x n n n x x +→∞⎛⎫ ⎪⎝⎭. (19)(本题满分10分) 证明:当0a b π<<<时,sin 2cos sin 2cos b b b b a a a a ππ++>++.(20)(本题满分12分)设函数()f u 在(0,)+∞内具有二阶导数,且z f=满足等式22220z zx y∂∂+=∂∂. (I )验证()()0f u f u u'''+=; (II )若(1)0,(1)1f f '==,求函数()f u 的表达式. (21)(本题满分12分)已知曲线L 的方程221,(0)4x t t y t t⎧=+≥⎨=-⎩(I )讨论L 的凹凸性;(II )过点(1,0)-引L 的切线,求切点00(,)x y ,并写出切线的方程;(III )求此切线与L (对应于0x x ≤的部分)及x 轴所围成的平面图形的面积. (22)(本题满分9分) 已知非齐次线性方程组1234123412341435131x x x x x x x x ax x x bx +++=-⎧⎪++-=-⎨⎪+++=⎩ 有3个线性无关的解.(Ⅰ)证明方程组系数矩阵A 的秩()2r A =; (Ⅱ)求,a b 的值及方程组的通解. (23)(本题满分9分)设3阶实对称矩阵A 的各行元素之和均为3,向量()()TT121,2,1,0,1,1αα=--=-是线性方程组0Ax =的两个解.(Ⅰ) 求A 的特征值与特征向量;(Ⅱ) 求正交矩阵Q 和对角矩阵Λ,使得T Q AQ =Λ.2018可锐考研数学答案(四)1. A 【分析】 题设条件有明显的几何意义,用图示法求解. 【详解】 由()0,()0f x f x '''>>知,函数()f x 单调增加,曲线()y f x =凹向,作函数()y f x =的图形如右图所示,显然当0x ∆>时,00d ()d ()0y y f x x f x x ''∆>==∆>,故应选(A).【评注】 对于题设条件有明显的几何意义或所给函数图形容易绘出时,图示法是求解此题的首选方法.本题还可用拉格朗日定理求解:0000()()(),y f x x f x f x x x x ξξ'∆=+∆-=∆<<+∆因为()0f x ''>,所以()f x '单调增加,即0()()f f x ξ''>,又0x ∆>, 则 0()()d 0y f x f x x y ξ''∆=∆>∆=>,即0d y y <<∆.定义一般教科书均有,类似例题见《数学复习指南》(理工类)P .165【例6.1】,P .193【1(3)】.2. B 【分析】由于题设条件含有抽象函数,本题最简便的方法是用赋值法求解,即取符合题设条件的特殊函数()f x 去计算0()()d x F x f t t =⎰,然后选择正确选项.【详解】取,0()1,0x x f x x ≠⎧=⎨=⎩. 则当0x ≠时,()2220011()()d lim d lim 22x xF x f t t t t x x εεεε++→→===-=⎰⎰, 而0(0)0lim ()x F F x →==,所以()F x 为连续的偶函数,则选项(B)正确,故选(B).【评注】对于题设条件含抽象函数或备选项为抽象函数形式结果以及数值型结果的选择题,用赋值法求解往往能收到奇效.符合题设条件的函数在多教科书上均可见到,完全类似例题见2006文登最新模拟试卷(数学三)(8).3. C 【分析】题设条件1()()e g x h x +=两边对x 求导,再令1x =即可. 【详解】1()()e g x h x +=两边对x 求导,得1()()e ()g x h x g x +''=.上式中令1x =,又(1)1,(1)2h g ''==,可得1(1)1(1)1(1)e (1)2e (1)ln 21g g h g g ++''===⇒=--,故选(C ).【评注】本题考查复合函数求导,属基本题型. 完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第2讲第2节【例12】,《数学复习指南》理工类P.47【例2.4】,《数学题型集粹与练习题集》理工类P.1【典例精析】.4. D 【分析】本题考查二阶常系数线性非齐次微分方程解的结构及非齐次方程的特解与对应齐次微分方程特征根的关系.故先从所给解分析出对应齐次微分方程的特征方程的根,然后由特解形式判定非齐次项形式.【详解】由所给解的形式,可知原微分方程对应的齐次微分方程的特征根为121,2λλ==-.则对应的齐次微分方程的特征方程为2(1)(2)0,20λλλλ-+=+-=即. 故对应的齐次微分方程为 20y y y '''+-=.又*e xy x =为原微分方程的一个特解,而1λ=为特征单根,故原非齐次线性微分方程右端的非齐次项应具有形式()e x f x C =(C 为常数).所以综合比较四个选项,应选(D ). 【评注】对于由常系数非齐次线性微分方程的通解反求微分方程的问题,关键是要掌握对应齐次微分方程的特征根和对应特解的关系以及非齐次方程的特解形式..完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第7讲第2节【例9】和【例10】,《数学复习指南》P .156【例 5.16】,《数学题型集粹与练习题集》(理工类)P .195(题型演练3),《考研数学过关基本题型》(理工类)P.126【例14】及练习.5. C 【分析】 本题考查将坐标系下的累次积分转换为直角坐标系下的累次积分,首先由题设画出积分区域的图形,然后化为直角坐标系下累次积分即可.【详解】 由题设可知积分区域D 如右图所示,显然是Y 型域,则原式0(,)d yy f x y x =.故选(C).【评注】 本题为基本题型,关键是首先画出积分区域的图形.完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第10讲第2节例4,《数学复习指南》(理工类)P.286【例10.6】,《考研数学过关基本题型》(理工类)P .93【例6】及练习.6. D 【分析】 利用拉格朗日函数(,,)(,)(,)F x y f x y x y λλϕ=+在000(,,)x y λ(0λ是对应00,x y 的参数λ的值)取到极值的必要条件即可.【详解】 作拉格朗日函数(,,)(,)(,)F x y f x y x y λλϕ=+,并记对应00,x y 的参数λ的值为0λ,则000000(,,)0(,,)0x y F x y F x y λλ⎧'=⎪⎨'=⎪⎩, 即0000000000(,)(,)0(,)(,)0x x y y f x y x y f x y x y λϕλϕ⎧''+=⎪⎨''+=⎪⎩ .消去0λ,得00000000(,)(,)(,)(,)0x y y x f x y x y f x y x y ϕϕ''''-=, 整理得 000000001(,)(,)(,)(,)x y x y f x y f x y x y x y ϕϕ'''='.(因为(,)0y x y ϕ'≠),若00(,)0x f x y '≠,则00(,)0y f x y '≠.故选(D).【评注】 本题考查了二元函数极值的必要条件和拉格朗日乘数法.相关定理见《数学复习指南》(理工类)P.251定理1及P.253条件极值的求法.7. A 【分析】 本题考查向量组的线性相关性问题,利用定义或性质进行判定.【详解】 记12(,,,)s B ααα= ,则12(,,,)s A A A AB ααα= .所以,若向量组12,,,s ααα 线性相关,则()r B s <,从而()()r AB r B s ≤<,向量组12,,,s A A A ααα 也线性相关,故应选(A).【评注】 对于向量组的线性相关问题,可用定义,秩,也可转化为齐次线性方程组有无非零解进行讨论.8. B 【分析】利用矩阵的初等变换与初等矩阵的关系以及初等矩阵的性质可得.【详解】由题设可得110110110110,010********1001001001B AC B A --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ , 而 1110010001P --⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则有1C PAP -=.故应选(B).【评注】(1)每一个初等变换都对应一个初等矩阵,并且对矩阵A 施行一个初等行(列)变换,相当于左(右)乘相应的初等矩阵.(2)牢记三种初等矩阵的转置和逆矩阵与初等矩阵的关系. 完全类似例题及性质见《数学复习指南》(理工类)P.381【例2.19】,文登暑期辅导班《线性代数》第2讲例12.9. 【分析】 直接利用曲线的水平渐近线的定义求解即可.【详解】 4s i n 14s i n1l i m l i m 2c o s 52c o s 55x x x x x x xx x x →∞→∞++==--.故曲线的水平渐近线方程为 15y =.【评注】本题为基本题型,应熟练掌握曲线的水平渐近线,垂直渐近线和斜渐近线的求法.注意当曲线存在水平渐近线时,斜渐近线不存在,为什么?完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第6讲第4节【例12】,《数学复习指南》(理工类)P.180【例6.30】,【例6.31】.10. 【分析】本题为已知分段函数连续反求参数的问题.直接利用函数的连续性定义即可.【详解】 由题设知,函数()f x 在 0x =处连续,则 0lim ()(0)x f x f a →==,又因为 2203200sin d sin 1lim ()limlim 33xx x x t t x f x x x →→→===⎰. 所以 13a =. 【评注】遇到求分段函数在分段点的连续性问题,一般从定义入手.本题还考查了积分上限函数的求导,洛必达法则和等价无穷小代换等多个基本知识点,属基本题型.完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第1讲第1节【例13】,《数学复习指南》(理工类)P.35【例1.51】.88年,89年,94年和03年均考过该类型的试题,本题属重点题型.11. 【分析】利用凑微分法和牛顿-莱布尼兹公式求解.【详解】2022222200d 1d(1+)111111lim lim lim (1)2(1)21+21+22b bb b b x x x x x xb +∞→∞→∞→∞==-=-+=++⎰⎰.【评注】 本题属基本题型,对广义积分,若奇点在积分域的边界,则可用牛顿-莱布尼兹公式求解,注意取极限.完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第5讲第6节【例1】,《数学复习指南》(理工类)P.119【例3.74】.12 .【分析】本方程为可分离变量型,先分离变量,然后两边积分即可【详解】 原方程等价为d 11d y x y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 两边积分得 1ln ln y x x C =-+,整理得e xy Cx -=.(1e CC =)【评注】 本题属基本题型.完全类似公式见《数学复习指南》(理工类)P .139.13. 【分析】本题为隐函数求导,可通过方程两边对x 求导(注意y 是x 的函数),一阶微分形式不变性和隐函数存在定理求解.【详解】 方法一:方程两边对x 求导,得e e y y y xy ''=--.又由原方程知,0,1x y ==时.代入上式得d e d x x y y x=='==-.方法二:方程两边微分,得d e d e d yyy x x y =--,代入0,1x y ==,得0d e d x y x==-.方法三:令(,)1e yF x y y x =-+,则()0,10,10,10,1ee,1e 1yy x y x y x y x y F F x xy========∂∂===+=∂∂,故0,10,1d e d x y x x y F y xF xy=====∂∂=-=-∂∂.【评注】 本题属基本题型.求方程确定的隐函数在某点处的导数或微分时,不必写出其导数或微分的一般式完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第2讲第2节【例14】,《数学复习指南》(理工类)P.50【例2.12】.14. 【分析】 将矩阵方程改写为AX B XA B AXB C ===或或的形式,再用方阵相乘的行列式性质进行计算即可.【详解】 由题设,有()2B A E E -= 于是有 4B A E -=,而11211A E -==-,所以2B =. 【评注】 本题关键是将其转化为用矩阵乘积形式表示.类似题2005年考过.完全类似例题见文登暑期辅导班线性代数第1讲例6,《数学复习指南》(理工类)P .378【例2.12】15.【分析】题设方程右边为关于x 的多项式,要联想到e x 的泰勒级数展开式,比较x 的同次项系数,可得,,A B C 的值.【详解】将e x的泰勒级数展开式233e 1()26xx x x o x =++++代入题设等式得 233231()[1]1()26x x x o x Bx Cx Ax o x ⎡⎤++++++=++⎢⎥⎣⎦整理得233111(1)()1()226B B x B C x C o x Ax o x ⎛⎫⎛⎫+++++++++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭比较两边同次幂系数得11021026B A B C B C ⎧⎪+=⎪⎪++=⎨⎪⎪++=⎪⎩,解得132316A B C ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪=⎪⎩. 【评注】题设条件中含有高阶无穷小形式的条件时,要想到用麦克劳林公式或泰勒公式求解.要熟练掌握常用函数的泰勒公式.相应公式见《数学复习指南》理工类P .124表格.16.【分析】题设积分中含反三角函数,利用分部积分法.【详解】arcsin e d arcsin e de e arcsin e e e x x x x x x xx x x --=-=-+⎰⎰⎰-e arcsin e x x x -=-+.令t =221ln(1),d d 21tx t x t t =-=--, 所以21111d d 1211x t t t t t ⎛⎫==- ⎪--+⎝⎭⎰⎰111ln ln 212t C t -=+=+.【评注】被积函数中为两种不同类型函数乘积且无法用凑微分法求解时,要想到用分部积分法计算;对含根式的积分,要想到分式有理化及根式代换.本题为基本题型,完全相似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第3讲第3节【例6】,《数学复习指南》理工类P.79【例3.21】.17. 【分析】 由于积分区域D 关于x 轴对称,故可先利用二重积分的对称性结论简化所求积分,又积分区域为圆域的一部分,则将其化为极坐标系下累次积分即可.【详解】 积分区域D 如右图所示.因为区域D 关于x 轴对称,函数221(,)1f x y x y=++是变量y 的偶函数,函数22(,)1xyg x y x y =++是变量y 的奇函数.则112222220011ln 2d d 2d d 2d d 1112DD r x y x y r xy x y r ππθ===+++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰22d d 01Dxyx y x y =++⎰⎰, 故22222211ln 2d d d d d d 1112D D Dxy xy x y x y x y x y x y x y π+=+=++++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰. 【评注】只要见到积分区域具有对称性的二重积分计算问题,就要想到考查被积函数或其代数和的每一部分是否具有奇偶性,以便简化计算.完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第10讲第1节例1和例2,《数学复习指南》(理工类)P .284【例10.1】18. 【分析】 一般利用单调增加有上界或单调减少有下界数列必有极限的准则来证明数列极限的存在. (Ⅱ)的计算需利用(Ⅰ)的结果.【详解】 (Ⅰ)因为10x π<<,则210sin 1x x π<=≤<. 可推得 10sin 1,1,2,n n x x n π+<=≤<= ,则数列{}n x 有界. 于是1sin 1n nn nx x x x +=<,(因当0sin x x x ><时,), 则有1n n x x +<,可见数列{}n x 单调减少,故由单调减少有下界数列必有极限知极限lim n n x →∞存在.设lim n n x l →∞=,在1s i n n n x x +=两边令n →∞,得 sin l l =,解得0l =,即l i m 0n n x →∞=.(Ⅱ) 因 22111sin lim lim nn x x n n n n n n x x x x +→∞→∞⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,由(Ⅰ)知该极限为1∞型, 令n t x =,则,0n t →∞→,而222sin 111111sin 1000sin sin sin lim lim 11lim 11tt t t t t t t t t t t t t t t -⋅-→→→⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+-=+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,又 33233000()1sin sin 13!lim 1lim lim 6t t t t t o t tt t t t t t t →→→-+--⎛⎫-===- ⎪⎝⎭. (利用了sin x 的麦克劳林展开式)故 2211116sin lim lim e nn x x n n n n n n x x x x -+→∞→∞⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.19. 【详解】 令()sin 2cos sin 2cos ,0f x x x x x a a a a a x b πππ=++---<≤≤<,则 ()sin cos 2sin cos sin f x x x x x x x x ππ'=+-+=-+,且()0f π'=. 又 ()cos sin cos sin 0f x x x x x x x ''=--=-<,(0,s i n 0x x x π<<>时),故当0a x b π<≤≤<时,()f x '单调减少,即()()0f x f π''>=,则()f x 单调增加,于是()()0f b f a >=,即sin 2cos sin 2cos b b b b a a a a ππ++>++.20利用复合函数偏导数计算方法求出2222,z z x y ∂∂∂∂代入22220z zx y∂∂+=∂∂即可得(I ).按常规方法解(II )即可.【详解】 (I )设u =((z z f u f u x y ∂∂''==∂∂. 22()()z f u f u x ∂'''=+∂()22322222()()x y f u f u x y x y '''=⋅+⋅++,()2223222222()()z y x f u f u y x yxy∂'''=⋅+⋅∂++.将2222,z z x y ∂∂∂∂代入22220z zx y∂∂+=∂∂得 ()()0f u f u u'''+=. (II ) 令()f u p '=,则d d 0p p u p u p u'+=⇒=-,两边积分得1ln ln ln p u C =-+,即1C p u =,亦即 1()C f u u'=. 由(1)1f '=可得 11C =.所以有 1()f u u'=,两边积分得 2()ln f u u C =+, 由(1)0f =可得 20C =,故 ()ln f u u =.【评注】 本题为基础题型,着重考查多元复合函数的偏导数的计算及可降阶方程的求解.完全类似例题见文登暑期辅导班《高等数学》第8讲第1节【例8】,《数学复习指南》(理工类)P.336【例12.14】,P .337【例12.15】21. 【分析】 (I )利用曲线凹凸的定义来判定;(II )先写出切线方程,然后利用 (1,0)-在切线上 ; (III )利用定积分计算平面图形的面积.【详解】 (I )因为d d d d 422d 2,421d d d d 2d yx y y t t t t x t t x t tt-==-⇒===-2223d d d 12110,(0)d d d d 2d y y t x x t x t tt t⎛⎫⎛⎫=⋅=-⋅=-<> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故曲线L 当0t ≥时是凸的.(II )由(I )知,切线方程为201(1)y x t ⎛⎫-=-+⎪⎝⎭,设2001x t =+,20004y t t =-,则220000241(2)t t t t ⎛⎫-=-+⎪⎝⎭,即23200004(2)(2)t t t t -=-+ 整理得 20000020(1)(2)01,2(t t t t t +-=⇒-+=⇒=-舍去).将01t =代入参数方程,得切点为(2,3),故切线方程为231(2)1y x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,即1y x =+.(III )由题设可知,所求平面图形如下图所示,其中各点坐标为(1,0),(2,0),(2,3),(1,0)A B C D -,设L 的方程()x g y =,则()3()(1)d S g y y y =--⎡⎤⎣⎦⎰ 由参数方程可得2t =,即(221x =+.由于(2,3)在L 上,则(2()219x g y y ==+=--.于是(309(1)d S y y y ⎡⎤=----⎣⎦⎰3(102)d 4y y y =--⎰⎰()()3233208710433y yy =-+-=. 【评注】 本题为基本题型,第3问求平面图形的面积时,要将参数方程转化为直角坐标方程求解.完全类似例题和公式见《数学复习指南》(理工类)P.187【例6.40】.22. 【分析】 (I )根据系数矩阵的秩与基础解系的关系证明;(II )利用初等变换求矩阵A 的秩确定参数,a b ,然后解方程组.【详解】 (I ) 设123,,ααα是方程组Ax β=的3个线性无关的解,其中111114351,1131A a b β-⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则有 1213()0,()0A A αααα-=-=. 则1213,αααα--是对应齐次线性方程组0Ax =的解,且线性无关.(否则,易推出123,,ααα线性相关,矛盾).所以 ()2n r A -≥,即4()2()2r A r A -≥⇒≤.又矩阵A 中有一个2阶子式111043=-≠,所以()2r A ≤. 因此 ()2r A =. (II ) 因为11111111111143510115011513013004245A a b a a b a a b a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪=-→--→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪----+-⎝⎭⎝⎭⎝⎭.又()2r A =,则42024503a a b a b -==⎧⎧⇒⎨⎨+-==-⎩⎩. 对原方程组的增广矩阵A 施行初等行变换,111111024243511011532133100000A --⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=--→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,故原方程组与下面的方程组同解.13423424253x x x x x x =-++⎧⎨=--⎩.选34,x x 为自由变量,则134234334424253x x x x x x x x x x =-++⎧⎪=--⎪⎨=⎪⎪=⎩. 故所求通解为12242153100010x k k -⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪-- ⎪ ⎪ ⎪=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12,k k 为任意常数.【评注】 本题综合考查矩阵的秩,初等变换,方程组系数矩阵的秩和基础解系的关系以及方程组求解等多个知识点,特别是第一部分比较新颖. 这是考查综合思维能力的一种重要表现形式,今后类似问题将会越来越多.完全类似例题见《数学复习指南》(理工类)P .427【例4.5】,P.431【例4.11】.23. 解: 由矩阵A 的各行元素之和均为3及矩阵乘法可得矩阵A 的一个特征值和对应的特征向量;由齐次线性方程组0Ax =有非零解可知A 必有零特征值,其非零解是0特征值所对应的特征向量.将A 的线性无关的特征向量正交化可得正交矩阵Q .【详解】 (Ⅰ) 因为矩阵A 的各行元素之和均为3,所以1311331131A ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则由特征值和特征向量的定义知,3λ=是矩阵A 的特征值,T (1,1,1)α=是对应的特征向量.对应3λ=的全部特征向量为k α,其中k 为不为零的常数.又由题设知 120,0A A αα==,即11220,0A A αααα=⋅=⋅,而且12,αα线性无关,所以0λ=是矩阵A 的二重特征值,12,αα是其对应的特征向量,对应0λ=的全部特征向量为 1122k k αα+,其中12,k k 为不全为零的常数.(Ⅱ) 因为A 是实对称矩阵,所以α与12,αα正交,所以只需将12,αα正交. 取11βα=,()()21221111012,3120,61112αββαβββ⎛⎫-⎪-⎛⎫⎛⎫⎪- ⎪ ⎪=-=--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭ ⎪⎝⎭. 再将12,,αββ单位化,得1212312,,0ββαηηηαββ⎛⎛ ⎪====== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭, 令 []123,,Q ηηη=,则1T Q Q -=,由A 是实对称矩阵必可相似对角化,得T300Q AQ ⎡⎤⎢⎥==Λ⎢⎥⎢⎥⎣⎦.。

吉林省考研数学复习资料线性代数重点知识点总结

吉林省考研数学复习资料线性代数重点知识点总结

吉林省考研数学复习资料线性代数重点知识点总结线性代数是数学中的一个分支,广泛应用于科学和工程领域。

在吉林省考研数学考试中,线性代数是一个重要的考点。

下面将对线性代数的一些重点知识点进行总结,以帮助考生复习备考。

1. 向量和矩阵向量是线性代数中最基本的概念之一。

向量可以表示为一组有序的数,常用字母表示,如a,b,c。

向量有多种运算,包括加法、减法和数乘等。

矩阵是由数按一定规则排列成的矩形阵列。

矩阵也有加法、减法和数乘等运算,矩阵之间还有乘法运算。

常见的矩阵包括单位矩阵、对角矩阵和方阵等。

2. 线性方程组线性方程组是线性代数中的一个重要内容。

线性方程组可以表示为多个线性方程组成的方程组。

线性方程组有三种基本操作:互换两个方程的次序、用非零常数乘以一个方程、用一个方程的倍数加到另一个方程上。

解线性方程组的方法主要有高斯消元法和矩阵求逆法。

高斯消元法通过对增广矩阵进行一系列行变换,将方程组转化为简化的阶梯形方程组。

矩阵求逆法通过求解增广矩阵的逆矩阵来得到方程组的解。

3. 向量空间和子空间向量空间是数域上的一组向量的集合,满足加法和数乘的封闭性、加法和数乘的结合律、存在零向量和负向量、数乘的分配律等性质。

子空间是向量空间的一个子集,本身也是向量空间。

子空间必须满足加法和数乘的封闭性,以及包含零向量等要求。

4. 线性相关与线性无关一组向量中,如果存在一个向量可以由其他向量线性表示,则称这组向量线性相关;如果不存在这样的情况,则称这组向量线性无关。

线性相关的向量组会存在一些冗余信息,可以通过高斯消元法等方法进行简化。

线性无关的向量组具有更好的性质和应用。

5. 矩阵的特征值与特征向量特征值与特征向量是矩阵的重要性质。

矩阵A的特征值是使得A 减去特征值倍单位矩阵后的矩阵A'奇异的所有特征向量。

矩阵的特征值和特征向量可以用于分析矩阵的性质和应用于线性系统的解与稳定性等问题。

6. 线性变换和矩阵的相似性线性变换是一种保持向量空间运算的映射关系。

考研数学证明题答题详解

考研数学证明题答题详解

考研数学证明题答题详解考研数学证明题答题详解考生们在准备考研数学的复习时,需要把证明题的答题方法掌握好。

店铺为大家精心准备了考研数学证明题答题秘诀,欢迎大家前来阅读。

考研数学证明题答题技巧证明题可以分三步走:第一步:结合几何意义记住零点存在定理、中值定理、泰勒公式、极限存在的两个准则等基本原理,包括条件及结论。

了解基本原理是证明的基础,了解的程度不同会导致不同的推理能力。

如2006年数学一真题第16题(1)是证明极限的存在性并求极限。

只要证明了极限存在,求值是很容易的,但是如果没有证明第一步,即使求出了极限值也是不能得分的。

因为数学推理是环环相扣的,如果第一步未得到结论,那么第二步就是空中楼阁。

这个题目非常简单,只用了极限存在的两个准则之一:单调有界数列必有极限。

只要知道这个准则,该问题就能轻松解决,因为对于该题中的数列来说,“单调性”与“有界性”都是很好验证的。

像这样直接可以利用基本原理的证明题并不是很多,更多的是要用到第二步。

第二步:借助几何意义寻求证明思路。

一个证明题,大多时候是能用其几何意义来正确解释的,当然最为基础的是要正确理解题目中文字的含义。

如2007年数学一第19题是一个中值定理的证明题,可以在直角坐标系中画出满足题设条件的函数草图,再联系结论能够发现:两个函数除两个端点外还有一个函数值相等的点,那就是两个函数分别取最大值的点(正确审题:两个函数取得最大值的点不一定是同一个点)之间的一个点。

这样很容易想到辅助函数有三个零点,两次应用罗尔中值定理就能得到所证结论。

再如2005年数学一第18题(1)是关于零点存在定理的证明题,只要在直角坐标系中结合所给条件作出函数及在上的图形就立刻能看到两个函数图形有交点,这就是所证结论,重要的是写出推理过程。

从图形也应该看到两函数在两个端点处大小关系恰好相反,也就是差函数在两个端点的值是异号的`,零点存在定理保证了区间内有零点,这就证得所需结果。

如果第二步实在无法完满解决问题的话,转第三步。

2018年可锐考研数学三真题试题答案

2018年可锐考研数学三真题试题答案

2018年可锐考研数学三真题试题答案(二)一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)当0x →时,用()o x 表示比x 高阶的无穷小,则下列式子中错误的是( ) (A )23()()x o x o x ⋅= (B )23()()()o x o x o x ⋅= (C )222()()()o x o x o x += (D )22()()()o x o x o x += 【答案】D【解析】2()()()o x o x o x +=,故D 错误。

(2)设函数2()(1)(2)()x x nx f x e e e n =---,其中n 为正整数,则'(0)f =(A )1(1)(1)!n n ---(B )(1)(1)!nn -- (C )1(1)!n n --(D )(1)!nn - 【答案】:C 【解析】:'222()(2)()(1)(22)()(1)(2)()x x nx x x nx x x nx f x e e e n e e e n e e ne n =--+---+---所以'(0)f =1(1)!n n --(3)设k D 是圆域22{(,)|1}D x y x y =+≤位于第k 象限的部分,记()kk D I y x dxdy =-⎰⎰()1,2,3,4k =,则( )(A )10I >(B )20I > (C )30I > (D )40I > 【答案】B【解析】令cos ,sin x r y r θθ==,则有101()(sin cos )(cos sin )3kk D I y x dxdy rdr r r d ββααθθθθθ=-=-=-+⎰⎰⎰⎰故当2k =时,,2παβπ==,此时有220.3I =>故正确答案选B 。

2018考研数学一真题及解析

2018考研数学一真题及解析

2018考研数学一真题及解析一、选择题:1~8 小题,每小题4 分,共32 分.下列每题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定的位置上. (1) 下列函数中,在0x =处不可导的是( ) (A)()sin f x x x =(B)()f x x =(C)()cos f x x = (D)()f x =【答】选(D).【解】对于D:由定义得0112'(0)lim lim 2x x xf x +++→→-===-;112'(0)lim lim 2x x xf x ---→→-===,'(0)'(0)f f +-≠,所以不可导.(2) 过点()()1,0,0,0,1,0,且与曲面22z x y =+相切的平面为( )(A) 0z =与1x y z +-= (B) 0z =与22x y z +-=2(C) x y =与1x y z +-=(D) x y =与22x y z +-=2【答】应选(B).【解】法一:设平面与曲面的切点为000(,,)x y z ,则曲面在该点的法向量为00(2,2,1)n x y →=-,切平面方程为000002()2()()0x x x y y y z z -+---=切平面过点 (1,0,0),(0,1,0),故有000002(1)2(0)(0)0x x y y z -+---=,(1) 000002(0)2(1)(0)0x x y y z -+---=,(2) 又000(,,)x y z 是曲面上的点,故 22000z x y =+ ,(3)解方程 (1)(2)(3),可得切点坐标 (0,0,0)或(1,1,2).因此,切平面有两个0z =与222x y z +-=,故选(B).【解】法二:由于x y =不经过点(1,0,0) 和 (0,1,0),所以排除(C )(D )。

对于选项(A ),平面1x y z +-=的法向量为(1,1,1)-,曲面220x y z +-=的法向量为(2,2,1)x y -,如果所给平面是切平面,则切点坐标应为111(,,)222,而曲面在该点处的切平面为12x y z +-=,所以排除(A ).所以唯一正确的选项是(B).(3)()()023121!nn n n ∞=+-=+∑( )(A)sin1cos1+(B)2sin1cos1+ (C)2sin12cos1+(D)2sin13cos1+ 【答】应选(B). 【解】因为 2120(1)(1)sin ,cos ,(21)!(2)!nnn nn n x xx xn n ∞∞+==--==+∑∑而 00023212(1)(1)(1)(21)!(21)!(21)!nn n n n n n n n n n ∞∞∞===++-=-+-+++∑∑∑ 00(1)(1)cos12sin1(2)!(21)!2n nn n n n ∞∞==--=+=++∑∑,故选(B). (4) 设()22221d 1x M x x ππ-+=+⎰,221d x x N x e ππ-+=⎰,(221d K x ππ-=+⎰,则( ) (A)M N K >>(B)M K N >> (C)K M N >> (D)K N M >>【答】应选(C).【解】22222212d d 1x xM x x x πππππ--++===+⎰⎰; 112211221111d d d d x x x x x x x x N x x x x e e e e ππππ----++++==++⎰⎰⎰⎰, 2211111111121111d 0,d d d 1d 2x x x x xx x x x x x x e e e e π------+++<<=<=⎰⎰⎰⎰⎰,2221121d 1d ,1d 2x x x x N x M e πππππ-+<=∴<=⎰⎰⎰;22,K x K M N πππ-=>∴>>⎰.故选(C).(5) 下列矩阵中与矩阵110011001⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭相似的为( )(A) 111011001-⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(B) 101011001-⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(C) 111010001-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(D) 101010001-⎛⎫ ⎪ ⎪⎪⎝⎭【答】选A.【解】~,~A B E A E B ∴--()()r E A r E B ∴-=-各选项中::()1;B r E B -=:()1;C r E B -=:()1D r E B -=选A.(6) 设A ,B 为n 阶矩阵,记()r X 为矩阵X 的秩, (,)X Y 表示分块矩阵,则( ) (A) ()(),r r =A AB A(B) ()(),r r =A BA A(C) ()()(){},max ,r r r =A B A B (D) ()()T T ,,r r =A B A B【答】应选(A).【解】设AB C =,则矩阵A 的列向量组可以表示C 的列向量组,所以()()→A AB A O ,即()()()r A AB r A O r A ==,故答案选A. (7) 设随机变量X 的概率密度()f x 满足()()11f x f x +=-,且()2d 0.6f x x =⎰,则{}0P X <=( )(A) 0.2 (B)0.3 (C)0.4 (D)0.5 【答案】A已知(1)(1)f x f x +=-可得()f x 图像关于1x =对称,2()d 0.6f x x =⎰从而(0)0.2P x ≤=(8) 设总体X 服从正态分布()2,N μσ.12,,,n X X X 是来自总体X 的简单随机样本,据此样本检验假设: 00:=H μμ,10:H μμ≠,则( )(A) 如果在检验水平=0.05α下拒绝0H ,那么在检验水平=0.01α下必拒绝0H(B) 如果在检验水平=0.05α下拒绝0H ,那么在检验水平=0.01α下必接受0H (C) 如果在检验水平=0.05α下接受0H ,那么在检验水平=0.01α下必拒绝0H(D) 如果在检验水平=0.05α下接受0H ,那么在检验水平=0.01α下必接受0H【答】应选(D)【解】正确解答该题,应深刻理解“检验水平”的含义。

考研数学知识点总结归纳

考研数学知识点总结归纳考研数学知识点第一章行列式1、行列式的定义2、行列式的性质3、特殊行列式的值4、行列式展开定理5、抽象行列式的计算第二章矩阵1、矩阵的定义及线性运算2、乘法3、矩阵方幂4、转置5、逆矩阵的概念和性质6、伴随矩阵7、分块矩阵及其运算8、矩阵的初等变换与初等矩阵9、矩阵的等价10、矩阵的秩第三章向量1、向量的概念及其运算2、向量的线性组合与线性表出3、等价向量组4、向量组的线性相关与线性无关5、极大线性无关组与向量组的秩6、内积与施密特正交化7、n维向量空间(数学一)第四章线性方程组1、线性方程组的克莱姆法则2、齐次线性方程组有非零解的判定条件3、非齐次线性方程组有解的判定条件4、线性方程组解的结构第五章矩阵的特征值和特征向量1、矩阵的特征值和特征向量的概念和性质2、相似矩阵的概念及性质3、矩阵的相似对角化4、实对称矩阵的特征值、特征向量及其相似对角矩阵第六章二次型1、二次型及其矩阵表示2、合同变换与合同矩阵3、二次型的秩4、二次型的标准型和规范型5、惯性定理6、用正交变换和配方法化二次型为标准型7、正定二次型及其判定考研数学必备知识点总结高等数学部分第一章函数、极限与连续1、函数的有界性2、极限的定义(数列、函数)3、极限的性质(有界性、保号性)4、极限的计算(重点)(四则运算、等价无穷小替换、洛必达法则、泰勒公式、重要极限、单侧极限、夹逼定理及定积分定义、单调有界必有极限定理)5、函数的连续性6、间断点的类型7、渐近线的计算第二章导数与微分1、导数与微分的定义(函数可导性、用定义求导数)2、导数的计算(“三个法则一个表”:四则运算、复合函数、反函数,基本初等函数导数表;“三种类型”:幂指型、隐函数、参数方程;高阶导数)3、导数的应用(切线与法线、单调性(重点)与极值点、利用单调性证明函数不等式、凹凸性与拐点、方程的根与函数的零点、曲率(数一、二))第三章中值定理1、闭区间上连续函数的性质(最值定理、介值定理、零点存在定理)2、三大微分中值定理(重点)(罗尔、拉格朗日、柯西)3、积分中值定理4、泰勒中值定理5、费马引理第四章一元函数积分学1、原函数与不定积分的定义2、不定积分的计算(变量代换、分部积分)3、定积分的定义(几何意义、微元法思想(数一、二))4、定积分性质(奇偶函数与周期函数的积分性质、比较定理)5、定积分的计算6、定积分的应用(几何应用:面积、体积、曲线弧长和旋转面的面积(数一、二),物理应用:变力做功、形心质心、液体静压力)7、变限积分(求导)8、广义积分(收敛性的判断、计算)第五章空间解析几何(数一)1、向量的运算(加减、数乘、数量积、向量积)2、直线与平面的方程及其关系3、各种曲面方程(旋转曲面、柱面、投影曲面、二次曲面)的求法第六章多元函数微分学1、二重极限和二元函数连续、偏导数、可微及全微分的定义2、二元函数偏导数存在、可微、偏导函数连续之间的关系3、多元函数偏导数的计算(重点)4、方向导数与梯度5、多元函数的极值(无条件极值和条件极值)6、空间曲线的切线与法平面、曲面的切平面与法线第七章多元函数积分学(除二重积分外,数一)1、二重积分的`计算(对称性(奇偶、轮换)、极坐标、积分次序的选择)2、三重积分的计算(“先一后二”、“先二后一”、球坐标)3、第一、二类曲线积分、第一、二类曲面积分的计算及对称性(主要关注不带方向的积分)4、格林公式(重点)(直接用(不满足条件时的处理:“补线”、“挖洞”),积分与路径无关,二元函数的全微分)5、高斯公式(重点)(不满足条件时的处理(类似格林公式))6、斯托克斯公式(要求低;何时用:计算第二类曲线积分,曲线不易参数化,常表示为两曲面的交线)7、场论初步(散度、旋度)第八章微分方程1、各类微分方程(可分离变量方程、齐次方程、一阶线性微分方程、伯努利方程(数一、二)、全微分方程(数一)、可降阶的高阶微分方程(数一、二)、高阶线性微分方程、欧拉方程(数一)、差分方程(数三))的求解2、线性微分方程解的性质(叠加原理、解的结构)3、应用(由几何及物理背景列方程)第九章级数(数一、数三)1、收敛级数的性质(必要条件、线性运算、“加括号”、“有限项”)2、正项级数的判别法(比较、比值、根值,p级数与推广的p级数)3、交错级数的莱布尼兹判别法4、绝对收敛与条件收敛5、幂级数的收敛半径与收敛域6、幂级数的求和与展开7、傅里叶级数(函数展开成傅里叶级数,狄利克雷定理)线性代数部分第一章行列式1、行列式的定义2、行列式的性质3、特殊行列式的值4、行列式展开定理5、抽象行列式的计算第二章矩阵1、矩阵的定义及线性运算2、乘法3、矩阵方幂4、转置5、逆矩阵的概念和性质6、伴随矩阵7、分块矩阵及其运算8、矩阵的初等变换与初等矩阵9、矩阵的等价10、矩阵的秩第三章向量1、向量的概念及其运算2、向量的线性组合与线性表出3、等价向量组4、向量组的线性相关与线性无关5、极大线性无关组与向量组的秩6、内积与施密特正交化7、n维向量空间(数学一)第四章线性方程组1、线性方程组的克莱姆法则2、齐次线性方程组有非零解的判定条件3、非齐次线性方程组有解的判定条件4、线性方程组解的结构第五章矩阵的特征值和特征向量1、矩阵的特征值和特征向量的概念和性质2、相似矩阵的概念及性质3、矩阵的相似对角化4、实对称矩阵的特征值、特征向量及其相似对角矩阵第六章二次型1、二次型及其矩阵表示2、合同变换与合同矩阵3、二次型的秩4、二次型的标准型和规范型5、惯性定理6、用正交变换和配方法化二次型为标准型7、正定二次型及其判定概率论与数理统计部分第一章随机事件和概率1、随机事件的关系与运算2、随机事件的运算律3、特殊随机事件(必然事件、不可能事件、互不相容事件和对立事件)4、概率的基本性质5、随机事件的条件概率与独立性6、五大概率计算公式(加法、减法、乘法、全概率公式和贝叶斯公式)7、全概率公式的思想8、概型的计算(古典概型和几何概型)第二章随机变量及其分布1、分布函数的定义2、分布函数的充要条件3、分布函数的性质4、离散型随机变量的分布律及分布函数5、概率密度的充要条件6、连续型随机变量的性质7、常见分布(0-1分布、二项分布、几何分布、超几何分布、泊松分布、均匀分布、指数分布、正态分布)8、随机变量函数的分布(离散型、连续型)第三章多维随机变量及其分布1、二维离散型随机变量的三大分布(联合、边缘、条件)2、二维连续型随机变量的三大分布(联合、边缘和条件)3、随机变量的独立性(判断和性质)4、二维常见分布的性质(二维均匀分布、二维正态分布)5、随机变量函数的分布(离散型、连续型)第四章随机变量的数字特征1、期望公式(一个随机变量的期望及随机变量函数的期望)2、方差、协方差、相关系数的计算公式3、运算性质(期望、方差、协方差、相关系数)4、常见分布的期望和方差公式第五章大数定律和中心极限定理1、切比雪夫不等式2、大数定律(切比雪夫大数定律、辛钦大数定律、伯努利大数定律)3、中心极限定理(列维—林德伯格定理、棣莫弗—拉普拉斯定理)第六章数理统计的基本概念1、常见统计量(定义、数字特征公式)2、统计分布3、一维正态总体下的统计量具有的性质4、估计量的评选标准(数学一)5、上侧分位数(数学一)第七章参数估计1、矩估计法2、最大似然估计法3、区间估计(数学一)第八章假设检验(数学一)1、显著性检验2、假设检验的两类错误3、单个及两个正态总体的均值和方差的假设检验考研数学复习之拿高分方法一、理性分析三个组成部分,各个击破我们知道数学整个试卷的组成部分是:高数82分+线代34分+概率论34分;很明显微积分占了绝大部分;另外概率论里面很多题目要用到微积分的工具,实际上微积分的分数比82分要高,应该是能到100分左右。

常微分方程考研讲义第五章 线性微分方程组

第五章线性微分方程组[教学目标]1.理解线性微分方程组解的存在唯一性定理,掌握一阶齐(非齐)线性微分方程组解的性质与结构,2.理解n 阶线性微分方程与一阶线性微分方程组的关系。

3.掌握非齐次线性微分方程组的常数变易法,4.理解常系数齐线性微分方程组基解矩阵的概念,掌握求基解矩阵的方法。

5.掌握常系数线性微分方程组的Laplce变换法。

[教学中难点]求解常系数非齐次线性微分方程组[教学方法] 讲授,实践。

[教学时间] 16学时[教学内容] n 阶线性微分方程与一阶线性微分方程组的关系,一阶线性微分方程组解的存在唯一性定理;齐(非齐)线性微分方程组解的性质与结构,求解非齐次线性微分方程组的常数变易法;常系数齐线性微分方程组的基解矩阵及求基解矩阵的方法;求常系数线性微分方程组的Laplce变换法。

[考核目标]1.线性微分方程组解的性质与结构。

2.能够求解常系数线性微分方程组。

§5.1 存在唯一性定理5.1.1记号和定义考察形如1111122112211222221122()()()()()()()()()()()()n n n n nn n nn n n x a t x a t x a t x f t x a t x a t x a t x f t x a t x a t x a t x f t '=++++⎧⎪'=++++⎪⎨⎪⎪'=++++⎩ (5.1)的一阶线性微分方程组,其中已知函数()(,1,2,,)ij a t i j n =和()(1,2,,)i f t i n =在区间a t b ≤≤上上是连续的。

方程组(5.1)关于12,,,n x x x 及12,,,nx x x '''是线性的. 引进下面的记号:111212122212()()()()()()()()()()n n n n nn a t a t a t a t a t a t A t a t a t a t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦(5.2)这里()A t 是n n ⨯矩阵,它的元素是2n 个函数()(,1,2,,)ij a t i j n =.12()()()()n f t f t f t f t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦12n x x x x ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 12n x x x x '⎡⎤⎢⎥'⎢⎥'=⎢⎥⎢⎥'⎣⎦ (5.3) 这里()f t ,x ,x '是1n ⨯矩阵或n 维列向量。

考研数学:线性代数知识点汇总

2019考研数学:线性代数知识点汇总摘要:尽管考研数学的考查内容各个学校的侧重点不一样,但是都是在考研大纲里面的更改。

因此,了解好考研数学的每一个小知识点,才能全面掌握考研数学。

就帮大家整理了一些线性代数的知识点,分享给在数学上犯愁的同学们。

►【行列式】1、行列式本质就是一个数2、行列式概念、逆序数考研:小题,无法联系其他知识点,当场解决。

3、二阶、三阶行列式具体性计算考研:不会单独出题,常常结合伴随矩阵、可逆矩阵考察。

4、余子式和代数余子式考研:代数余子式的正负是一个易错点,了解代数余子式才能学习行列式展开定理。

5、行列式展开定理考研:核心知识点,必考!6、行列式性质考研:核心知识点,必考!小题为主。

7、行列式计算的几个题型①、划三角(正三角、倒三角)②、各项均加到第一列(行)③、逐项相加④、分块矩阵⑤、找公因这样做的目的,在行/列消出一个0,方便运用行列式展开定理。

考研:经常运用在找特征值中。

⑥数学归纳法⑦范德蒙行列式⑧代数余子式求和⑨构造新的代数余子式8、抽象型行列式(矩阵行列式)①转置②K倍③可逆③伴随④题型丨A+B丨;丨A+B-1丨;丨A-1+B丨型(这部分内容放在第二章,但属于第一章的内容)考研:出小题概率非常大,抽象性行列式与行列式性质结合考察。

►【矩阵】1、矩阵性质考研:与伴随矩阵、可逆矩阵、初等矩阵结合考察。

2、数字型n阶矩阵运算①方法一:秩是1②方法二:含对角线上下三角为0的矩阵③方法三:利用二项式定理,拆写成E+B型④方法四:利用分块矩阵⑤方法五:P-1AP=B;P-1APP-1AP=B2方法五涉及相似对角化知识。

方法三涉及高中知识。

考研:常见在大题出现,是大题的第一问!看到数字型n阶矩阵运算,一定出自这5个方法。

(二战考上,如果本题不会做,你的问题出在只掌握这五种方法的某几种,所以你是失败在归纳总结上了)3、伴随矩阵考研:伴随矩阵常与其他知识考察,与行列式、转置、K倍、可逆、伴随的伴随结合考察。

2018考研数学中二次型相关问题

2xx 8考研数学中二次型相关问题来源:文都教育2xx 7考研初试已经落下帷幕,xx 的考生此时在为复试做准备,xx 的考生们,是时候开启自己的复习道路啦!文都考研数学老师认为,xx 年真题所考查的知识点,值得2xx 8考研考生重点学习和记忆。

今天文都考研数学老师就针对2xx 7考研数学中二次型相关问题,为大家进行详细的解答,帮助2xx 8年的考研学子把握复习备考的命题方向!一、原题回顾2xx 7数二第(23)题:设二次型3231212322213212822),,(x x x x x x ax x x x x x f +-++-=在正交变换QY X =下的标准型为222211y y λλ+,求a 的值及一个正交矩阵。

这道题考察的内容是求二次型的矩阵的特征值及求正交变换化二次型为标准型。

考察的内容属于基本概念和基本方法,下面我们一起来了解一些关于这方面的知识和解题方法。

二、用正交变换化二次型为标准形的方法和步骤将一个实二次型(实对称矩阵)化为标准形(对角阵),可以利用配方法和正交变换法,但二者有本质的差别,用配方法得到的对角矩阵的对角线上的元素不一定为矩阵的特征值,得到的变换矩阵P 也不一定是正交矩阵,而用正交变换法得到的对角线上的元素一定是矩阵的特征值,变换矩阵P 一定是正交矩阵。

用正交变换化二次型为标准形的一般步骤如下:正确写出二次型f 的矩阵A ,求出A 的特征值()n i i ,,2,1 =λ;求正交矩阵Q 使()()n diag AQ Q i n ,,2,1,,,,211 λλλλ=-为A 的特征值;写出正交变换QY X =因此,在上述变换下得到f 的标准形为2222211nn y y y f λλλ+++= ,其中()n i i ,,2,1 =λ为A 的特征值。

简言之,求二次型f 的表达式就是求f 的矩阵A ,用正交变换求f 的标准形就是求A 的特征值,求正交变换就是求A 的单位正交特征向量;求f 的规范形就是求A 的正、负和零特征值,有了这些数即可写出规范形。

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2018考研数学:线性方程组的3个重
难点问题
线性方程组是线性代数的考察重点,下面凯程就线性方程组的三大问题和大家探讨一下,帮助2018考生攻克线代这个重难点。

线性方程组的特点:方程是未知数的一次齐次式,方程组的数目s和未知数的个数n可以相同,也可以不同。

关于线性方程组的解,有三个问题值得讨论:(1)、方程组是否有解,即解的存在性问题;(2)、方程组如何求解,有多少个解;(3)、方程组有不止一个解时,这些不同的解之间有无内在联系,即解的结构问题。

高斯消元法是最基础和最直接的求解线性方程组的方法,其中涉及到三种对方程的同解变换:(1)、把某个方程的k倍加到另外一个方程上去;(2)、交换某两个方程的位置;(3)、用某个常数k乘以某个方程。

我们把这三种变换统称为线性方程组的初等变换。

任意的线性方程组都可以通过初等变换化为阶梯形方程组。

由具体例子可看出,化为阶梯形方程组后,就可以依次解出每个未知数的值,从而求得方程组的解。

对方程组的解起决定性作用的是未知数的系数及其相对位置,所以可以把方程组的所有系数及常数项按原来的位置提取出来,形成一张表,通过研究这张表,就可以判断解的情况。

我们把这样一张由若干个数按某种方式构成的表称为矩阵。

可以用矩阵的形式来表示一个线性方程组,这至少在书写和表达上都更加简洁。

因此我们可以得到线性方程组的三种表达形式:
线性方程组是线性代数的考察重点,下面凯程网考研频道就线性方程组的三大问题和大家探讨一下,帮助2018考生攻克线代这个重难点。

线性方程组的特点:方程是未知数的一次齐次式,方程组的数目s和未知数的个数n可以相同,也可以不同。

关于线性方程组的解,有三个问题值得讨论:(1)、方程组是否有解,即解的存在性问题;(2)、方程组如何求解,有多少个解;(3)、方程组有不止一个解时,这些不同的解之间有无内在联系,即解的结构问题。

高斯消元法是最基础和最直接的求解线性方程组的方法,其中涉及到三种对方程的同解变换:(1)、把某个方程的k倍加到另外一个方程上去;(2)、交换某两个方程的位置;(3)、用某个常数k乘以某个方程。

我们把这三种变换统称为线性方程组的初等变换。

任意的线性方程组都可以通过初等变换化为阶梯形方程组。

由具体例子可看出,化为阶梯形方程组后,就可以依次解出每个未知数的值,从而求得方程组的解。

对方程组的解起决定性作用的是未知数的系数及其相对位置,所以可以把方程组的所有系数及常数项按原来的位置提取出来,形成一张表,通过研究这张表,就可以判断解的情况。


们把这样一张由若干个数按某种方式构成的表称为矩阵。

可以用矩阵的形式来表示一个线性方程组,这至少在书写和表达上都更加简洁。

因此我们可以得到线性方程组的三种表达形式:。

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