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文檔簡介
考研數(shù)學(數(shù)學二)模擬試卷4(共9套)(共214題)考研數(shù)學(數(shù)學二)模擬試卷第1套一、選擇題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)1、設(shè)則f(x)有()A、兩條斜漸近線。B、兩條水平漸近線。C、一條斜漸近線,無水平漸近線。D、一條水平漸近線,一條斜漸近線。標準答案:D知識點解析:函數(shù)f(x)無間斷點,所以不存在垂直漸近線。當x→∞時,所以y=0為函數(shù)f(x)的一條水平漸近線。又因為所以y=2x為函數(shù)f(x)的一條斜漸近線。故本題選D。2、設(shè)函數(shù)f(x)具有連續(xù)的導函數(shù),則()A、若f(x)是偶函數(shù),則對任意的實數(shù)a,必為奇函數(shù)。B、若f(x)是周期函數(shù),則必為周期函數(shù)。C、若f’(x)是奇函數(shù),則必為奇函數(shù)。D、若f’(x)是偶函數(shù),則必為偶函數(shù)。標準答案:C知識點解析:由函數(shù)f(x)具有連續(xù)的導函數(shù),可知f’(x)連續(xù)。若f’(x)是奇函數(shù),則f(x)必為偶函數(shù)。令易知F(0)=0,則為奇函數(shù)。故本題選C。3、設(shè)函數(shù)y=f(x)可導,且F(x)=f(x)(1+|sinx|),則f(=)=0是F(x)在x=0可導的()A、充分必要條件。B、充分非必要條件。C、必要非充分條件。D、既非充分也非必要條件。標準答案:A知識點解析:充分性:因為f(0)=0,所以即F(x)在x=0可導。必要性:設(shè)函數(shù)F(x)=f(x)(1+|sinx|)在x=0可導,則F’(0-0)=F’(0+0)。又因為F’(0-0)=f’(0)-f(0),F(xiàn)’(0+0)=f’(0)+f(0),即f(0)=-f(0),所以f(0)=0。故本題選A。4、設(shè)數(shù)列{xn}與{yn}滿足則下列結(jié)論正確的是()A、若{xn}發(fā)散,則{yn}必發(fā)散。B、若{xn}無界,則{yn}必無界。C、若{xn}有界,則{yn}必為無窮小。D、若為無窮小,則{yn}必為無窮小。標準答案:D知識點解析:因為取xn=n,yn=0,則可排除A、B;取xn=0,yn=n,則可排除C。故本題選D。5、函數(shù)在x=0處()A、不連續(xù)但偏導數(shù)存在。B、偏導數(shù)不存在但連續(xù)。C、可微但偏導數(shù)不連續(xù)。D、偏導數(shù)連續(xù)。標準答案:C知識點解析:因為所以函數(shù)f(x,y)在點(0,0)連續(xù)。因為所以函數(shù)f(x,y)在點(0,0)對戈的偏導數(shù)存在。同理可證函數(shù)f(x,y)在點(0,0)對y的偏導數(shù)存在。所以函數(shù)f(x,y)在點(0,0)的偏導數(shù)存在。因為所以函數(shù)f(x,y)在點(0,0)可微。因為令y=kx,則上述極限不存在,所以函數(shù)fx’(x,y)在點(0,0)不連續(xù)。故本題選C。6、設(shè)函數(shù)f(u)可導,y=f(x2)當自變量x在x=-1處取得增量△x=-0.1時,相應的函數(shù)增量△y的線性主部為0.1,則f’(1)=()A、-1B、0.1C、1D、0.5標準答案:D知識點解析:由微分的定義可知,函數(shù)f(x)在點x0的增量△y的線性主部即為函數(shù)f(x)在該點的微分所以有0.1=y’(-1)·△x=-0.1·y’(-1),即有y’(-1)=-1。同時所以f’(1)=0.5。故本題選D。7、設(shè)A是m×n矩陣,B是n階可逆矩陣,矩陣A的秩為r,矩陣C=AB的秩為r1,則()A、r=r1。B、r>r1。C、r<r1。D、r與r1的關(guān)系依B而定。標準答案:A知識點解析:C=AB=EAB,其中E為m階單位矩陣,因為E與B均可逆,所以由矩陣等價的充分必要條件知C與A等價。由矩陣等價的性質(zhì)知r=r1。故本題選A。8、設(shè)2n階行列式D的某一列元素及其余子式都等于a,則D=()A、2na2B、na2C、a2D、0標準答案:D知識點解析:不妨設(shè)D=det(aij),且aij=a(i=1,2,…,2n),余子式Mij=a(i=1,2,…,2n),其對應的代數(shù)余子式Aij=(-1)i+jMij=(-1)i+ja(i=1,2,…,2n)。由題意,行列式按第j列展開,D=a1jA1j+a2jA2j+…+a2njA2nj=aA1j+aA2j+…+aA2nj,因為Aij=(-1)i+jMij=(-1)i+ja(i=1,2,…,2n),所以這2n個代數(shù)余子式中有n個等于a,n個等于-a,從而行列式的值為0。故本題選D。二、填空題(本題共5題,每題1.0分,共5分。)9、標準答案:知識點解析:所求極限為和式極限的形式,則可利用夾逼準則進行求解。其中由夾逼準則可知10、已知則f’(2)=___________。標準答案:知識點解析:所以11、交換積分次序標準答案:知識點解析:由累次積分的內(nèi)外層積分限可確定積分區(qū)域D,如下圖陰影部分所示,則有交換積分次序12、曲線繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所得的旋轉(zhuǎn)曲面的面積為___________。標準答案:知識點解析:由旋轉(zhuǎn)曲面的面積計算公式可得13、實對稱矩陣A與矩陣合同,則二次型xTAx的規(guī)范形為___________。標準答案:y12+y22-y32知識點解析:矩陣A與矩陣B合同,說明二次型xTAx與xTBx有相同的正、負慣性指數(shù)。矩陣B的特征多項式為所以矩陣B的特征值為1,1,-2,則二次型xTBx的正慣性指數(shù)為2,負慣性指數(shù)為1。故二次型xTAx的規(guī)范形為y12+y22-y32。三、解答題(本題共13題,每題1.0分,共13分。)已知函數(shù)記14、求a的值;標準答案:當x→0時,sinx~x,則即a=1。知識點解析:暫無解析15、若x→0時,f(x)一a與xk為同階無窮小,求常數(shù)k的值。標準答案:當x→0時,有又因為當x→0時,所以由題設(shè)知,當x→0時,f(x)-a與xk為同階無窮小,所以k=1。知識點解析:暫無解析設(shè)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上有定義,在區(qū)間[0,2]上f(x)=x(x2-4),若對任意的x都滿足f(x)=kf(x+2),其中k為常數(shù)。16、寫出f(x)在[_2,2]上的表達式;標準答案:當-2≤x-0時,0≤x+2-2,則有f(x)=kf(x+2)=k(x+2)[(x+2)2-4]=kx(x+2)(x+4),所以f(x)在[-2,2]上的表達式為知識點解析:暫無解析17、問k為何值時,f(x)在x=0處可導。標準答案:根據(jù)已知f(0)=0。若f(x)在x=0處可導,則f+’(0)=f-’(0),即-4=8k,則知識點解析:暫無解析18、求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值,以及該函數(shù)圖形的漸近線。標準答案:由已知得令y’=0,得駐點x1=0,x2=-1。列表如下由上表可知,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,-1),(0,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(-1,0);為極小值,為極大值。由于所以此函數(shù)沒有水平漸近線;同理,此函數(shù)也沒有垂直漸近線。因此,令綜上可知,函數(shù)圖形的漸近線為y=a1x+b1=eπ(x-2)及y=a2x+b2=x-2,共2條。知識點解析:暫無解析19、設(shè)f(x)在[a,b]上有二階連續(xù)導數(shù),證明:標準答案:由分部積分法得移項并整理得知識點解析:暫無解析20、求曲線x3-xy+y3=1(x≥0,y≥0)上的點到坐標原點的最長距離與最短距離。標準答案:構(gòu)造函數(shù)L(x,y)=x2+y2+λ(x3-xy+y3-1),且令得唯一駐點x=1,y=1,即M1(1,1)??紤]邊界上的點,M2(0,1),M3(1,0),距離函數(shù)在三點的取值分別為f(0,1),f(1,0)=1,由此可知最長距離為最短距離為1。知識點解析:暫無解析21、設(shè)D={(x,y)|(x-1)2+(y-1)2=2),計算二重積分標準答案:其中同理同時所以知識點解析:暫無解析22、利用代換將方程y"cosx-2y’sinx+3ycosx=ex化簡,并求出原方程的通解。標準答案:方法一:由得y’=u’secx+usecxtanx.y"=u"secx+2u’secxtanc+usecxtan2x+usec3x,代入原方程y"cosx-2y’sinx+3ycosx=ex,得u"+4u=ex。(1)先求其對應的齊次線性微分方程的通解。由于其特征方程為λ2+4=0,則特征方程的根為λ=+2i。所以通解為=C1cos2x+C2sin2x,其中C1,C2為任意常數(shù)。再求非齊次線性微分方程的特解。設(shè)其特解為u*(x)=Aex,代入(1)式,得(Aex)"+4(Aex)=Aex+4Aex=ex,則因此所以(1)式的通解為其中C1,C2為任意常數(shù)。因此,原方程的通解為方法二:由得u=ycosx,于是u’=y’cosx-ysinx,u"=y"cosx-2y’sinx-ycosx,于是原方程y"cosx-2y’sinx+3ycosx=ex化為u"+4u=ex(以下求解過程同方法一)。知識點解析:暫無解析已知是矩陣的一個特征向量。23、求參數(shù)a,b及特征向量p所對應的特征值;標準答案:設(shè)λ是特征向量p所對應的特征值,根據(jù)特征值的定義,有(λ-AE)p=0,即從而有方程組解得a=0,b=3,且特征向量p所對應的特征值λ=2。知識點解析:暫無解析24、問A能否相似對角化,并說明理由。標準答案:A的特征多項式為所以A的特征值為λ1=1,λ2=λ3=2。對應單根λ1=1,可求得線性無關(guān)的特征向量恰有1個,故矩陣A可相似對角化的充分必要條件為對應重根λ2=λ3=2有2個線性無關(guān)的特征向量,即方程(A-2E)x=0有2個線性無關(guān)的解,則系數(shù)矩陣A-2E的秩r(A-2E)=1。故r(A-2E)=1,所以矩陣A可相似對角化。知識點解析:暫無解析設(shè)二次型為f=x12+2x22+6x32+2x1x2+2x1x3+6x2x3。25、用可逆線性變換化二次型為標準形,并求所用的變換矩陣;標準答案:用配方法將二次型化為標準形f=x12+2x22+6x32+2x1x2+2x1x3+6x2x3=(x1+x2+x3)2+x22+5x32+4x2x3=(x1+x2+x3)2+(x2+2x3)2+x32。令即得f的標準形為f=y12+y22+y32,所用可逆線性變換為x=cy,其中知識點解析:暫無解析26、證明二次型的對應矩陣A為正定矩陣,并求可逆矩陣U,使得A=UTU。標準答案:由上題得,二次型的標準形為f=y12+y22+y32,其系數(shù)全為正,所以二次型正定,即二次型的對應矩陣A為正定矩陣。方法一:由上題知其中方法二:由題干得,二次型f=xTAx的對應矩陣為由上題知,f=xTAx=yTCTACy=yTy,所以CTAC=E,A=(C-1)TC-1=UTU,其中U=C-1。故知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(數(shù)學二)模擬試卷第2套一、選擇題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)1、設(shè)f(x)連續(xù),且,則().A、x=0為極大值點B、x=0為極小值點C、(0,f(0))為拐點D、x=0不是極值點,(0,f(0))也不是拐點標準答案:B知識點解析:由∫0xtf(x-t)dtx∫0xf(u)du-∫0xuf(u)du得因為f(x)連續(xù),所以f(0)=0,再由極限保號性,存在δ>0,當0<|x|<δ時,f(x)>0=f(0),即x=0為f(x)的極小值點,應選(B).2、xex+1=的根的個數(shù)為().A、沒有根B、恰有一個根C、恰有兩個根D、有三個根標準答案:B知識點解析:令f(x)=xex+1-,由f’(x)=(x+1)ex+1=0得x=-1,f"(x)=(x+2)ex+1,由f"(-1)=1>0得x=-1為最小值點,最小值為m=f(-1)=<0,方程xex+1=有且僅有一個根.選(B).3、設(shè)函數(shù)f(x)是連續(xù)且單調(diào)增加的奇函數(shù),φ(x)=∫0x(2u-x)f(x-u)du,則φ(x)是().A、單調(diào)增加的奇函數(shù)B、單調(diào)減少的奇函數(shù)C、單調(diào)增加的偶函數(shù)D、單調(diào)減少的偶函數(shù)標準答案:B知識點解析:φ(x)=∫0x(2u-x)f(x-u)du=2∫0xuf(x-u)du-x∫0xf(x-u)du=-2∫0xuf(x-u)d(x-u)+x∫0xf(x-u)d(x-u)-2∫x0(x-t)f(t)dt+x∫x0f(t)dt=2∫0x(x-t)f(t)dt-x∫0xf(t)dt=2x∫0xf(t)dt-2∫0xxf(t)dt-x∫0xf(t)dt=x∫0xf(t)dt-2∫0xtf(t)dt,因為φ(-x)=-x∫0-xf(t)dt-2∫0-xtf(t)dtx∫0xf(-u)du-2∫0x(-u)f(-u)d(-u)=-x∫0xf(u)du+2∫0xuf(u)du=-φ(x),所以φ(x)為奇函數(shù);又φ’(x)=∫0xf(t)dt-xf(x),當x>0時,φ’(x)=∫0xf(t)dt-xf(x)=x[f(ξ)-f(x)]≤0(0≤ξ≤x),當x≤0時,φ’(x)=∫0xf(t)dt-xf(x)=x[f(ξ)-f(x)]≤0(x≤ξ≤0),所以φ(x)為單調(diào)減少的奇函數(shù),選(B).4、設(shè)函數(shù)f(x)具有一階導數(shù),下述結(jié)論中正確的是().A、若f(x)只有一個零點,則f’(x)必至少有兩個零點B、若f’(x)至少有一個零點,則f(x)必至少有兩個零點C、若f(x)沒有零點,則f’(x)至少有一個零點D、若f’(x)沒有零點,則f(x)至多有一個零點標準答案:D知識點解析:若f(x)至少有兩個零點,根據(jù)羅爾定理,f’(x)至少有一個零點,故若f’(x)沒有零點,則f(x)至多一個零點,選(D).5、y=的漸近線條數(shù)為()A、1條B、2條C、3條D、4條標準答案:B知識點解析:因為=∞,所以曲線沒有水平漸近線;因為=+∞,所以x=0為鉛直漸近線;因為,所以x=2不是鉛直漸近線;因為=1,所以y=x+7為曲線的斜漸近線,故曲線有兩條漸近線,應選(B).6、設(shè)函數(shù)y=f(x)的增量函數(shù)△y=f(x+△x)-f(x)=+o(△x),且f(0)=π,則f(-1)為().A、B、πeπC、D、πe-π標準答案:C知識點解析:由△y=+o(△x)得y=f(x)為可導函數(shù),且則y=f(x)==Cearctanx,因為f(0)=π,所以C=π,于是f(x)=πearctanx,故f(-1)=,選(C).7、設(shè)A為m×n矩陣,且r(A)=m<n,則下列結(jié)論正確的是().A、A的任意m階子式都不等于零B、A的任意m個列向量線性無關(guān)C、方程組AX=b一定有無數(shù)個解D、矩陣A經(jīng)過初等行變換化為(EmO)標準答案:C知識點解析:因為A與都是m行,所以r(A)==m<n,所以方程組AX=b一定有無數(shù)個解,選(C).8、設(shè)A,B為三階矩陣且A不可逆,又AB+2B=O且r(B)=2,則|A+4E|=().A、8B、16C、2D、0標準答案:B知識點解析:令B=(α1,α2,α3),由AB+2B=O得Aαi=-2αi(i=1,2,3),由r(B)=2得λ=-2至少為A的二重特征值,又由r(A)<3得λ3=0,故λ1=λ2=-2,λ3=0,A+4E的特征值為λ1=λ2=2,λ3=4,故|A+4E|=16.選(B).二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)9、設(shè)f(x)在(-∞,+∞)內(nèi)可導,且=e2,則a=________.標準答案:1知識點解析:由微分中值定理得f(x)-f(x一1)=f’(ξ),其中x-1<ξ<x,10、設(shè)f(x,y)為連續(xù)函數(shù),改變?yōu)闃O坐標的累次積分為=________.標準答案:知識點解析:11、xy"-y’=x2的通解為________.標準答案:知識點解析:由xy"-y’=x2,得由y’=x2+C1x,得原方程的通解為12、設(shè)=0,且F(u,v)連續(xù)可偏導,則=________.標準答案:z知識點解析:13、=________.標準答案:知識點解析:14、設(shè)A為三階矩陣,A的三個特征值為λ1=-2,λ2=1,λ3=2,A*是A的伴隨矩陣,則A11+A22+A33=________.標準答案:-4知識點解析:因為A的特征值為λ1=-2,λ2=1,λ3=2,所以A*的特征值為μ1=2,μ2=-4,μ3=-2,于是A11+A22+A33=tr(A*)=μ1+μ2+μ3=2-4-2=-4.三、解答題(本題共9題,每題1.0分,共9分。)15、求極限標準答案:由(1+x)a=1+ax++o(x2)得知識點解析:暫無解析16、設(shè)函數(shù)f(x)和g(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),在區(qū)間(a,b)內(nèi)可導,且f(a)=g(b)=0,g’(x)<0,試證明存在ξ∈(a,b)使標準答案:令φ(x)=f(x)∫xbg(t)dt+g(x)∫axf(t)dt,顯然函數(shù)φ(x)在區(qū)間[a,b)]上連續(xù),函數(shù)φ(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)可導,且φ’(x)=[f’(x)∫xbg(t)dt-f(x)g(x)]+[g(x)f(x)+g’(x)∫axf(t)dt]=f’(x)∫xbg(t)dt+g’(x)∫axf(t)dt,另外又有φ(a)=φ(b)=0.所以根據(jù)羅爾定理可知存在ξ∈(a,b)使φ’(ξ)=0,即f’(ξ)∫ξbg(t)dt+g’(ξ)∫aξf(t)dt=0,由于g(b)=0及g’(x)<0,所以區(qū)間(a,b)內(nèi)必有g(shù)(x)>0,從而就有∫ξbg(t)dt>0,于是有知識點解析:暫無解析17、設(shè)(Ⅰ)用變換x=t2將原方程化為y關(guān)于t的微分方程;(Ⅱ)求原方程的通解.標準答案:(Ⅰ)(Ⅱ)特征方程為λ2-λ-6=0,特征值為λ1=-2,λ2=3,知識點解析:暫無解析18、設(shè)直線y=ax+b為曲線y=ln(x+2)的切線,若y=ax+b,x=0,x=4及曲線y=ln(x+2)圍成的圖形面積最小,求a,b的值.標準答案:設(shè)直線y=ax+b為曲線y=ln(x+2)在點(x0,ln(x0+2))處的切線,當x0∈(-2,2)時,S’(x0)<0,當x0>2時,S’(x0)>0,則x0=2為S(x0)的最小點,從而當時,y=ax+b,x=0,x=4及曲線y=ln(x+2)圍成的圖形面積最?。R點解析:暫無解析19、求二重積分|x2+y2-x|dxdy,其中D={(x,y)|0≤y≤1-x,0≤x≤1}.標準答案:在區(qū)域D內(nèi)作圓x2+y2-x,將區(qū)域D分為D1,D2,則第一卦限的角平分線將D1分為D11及D12,知識點解析:暫無解析20、設(shè)z=z(x,y)由3x2-2xy+y2-yz-z2+22=0確定的二元函數(shù),求其極值.標準答案:3x2-2xy+y2-yz-z2+22=0對x,y求偏導得當(x,y)=(-1,-3)時,將x=-1,y=-3,z=-4,代入得因為AC-B2=>0且A<0,所以(-1,-3)為z=z(x,y)的極大點,極大值為z=-4;當(x,y)=(1,3)時,將x=1,y=3,z=4,代入得因為AC~B2=>0且A>0,所以(1,3)為z=z(x,y)的極小點,極小值為z=4.知識點解析:暫無解析21、設(shè)f(x)在[1,+∞)上連續(xù)且可導,若曲線y=f(x),直線x=1,x=t(t>1)與x軸圍成的平面區(qū)域繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所得的旋轉(zhuǎn)體的體積為且f(2)=,求函數(shù)y=f(x)的表達式.標準答案:由旋轉(zhuǎn)體的體積公式得V(t)=π∫1tf2(u)du,由已知條件得π∫1tf2(u)du=[t2f(t)-f(1)],即3∫1tf2(u)du=t2f(t)-f(1).等式兩邊對t求導得3f2(t)=2tf(t)+t2f’(t),于是有x2y’=3y2-2xy,變形得知識點解析:暫無解析22、設(shè)已知AX=B有解.(Ⅰ)求常數(shù)a,b;(Ⅱ)求X.標準答案:(Ⅰ)因為AX=B有解,所以r(AB)=r(A),(Ⅱ)令X=(X1,X2),B=(b1,b2),知識點解析:暫無解析23、設(shè)二次型f(x1,x2,x3)=5x12+ax22+3x32-2x1x2+6x1x3-6x2x3的矩陣合同于(Ⅰ)求常數(shù)a的值;(Ⅱ)用正交變換法化二次型f(x1,x2,x3)為標準形.標準答案:(Ⅰ)(Ⅱ)由|λE-A|==λ(λ-4)(λ-9)=0得λ1=0,λ2=4,λ3=9.則f(x1,x2,x3)=XTAXYT(QTAQ)Y=4y22+9y32.知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(數(shù)學二)模擬試卷第3套一、選擇題(本題共7題,每題1.0分,共7分。)1、x→0時,下列無窮小量階數(shù)最高的是()A、。B、3x3一4x4+5x5。C、ex2一cosx。D、∫01-cosxdt。標準答案:D知識點解析:選項(A),選項(B),3x3一4x4+5x5=3x3+o(x3),可知3x3一4x4+5x5~3x3。可見,要使極限為非零常數(shù),必有n=4。綜上所述,本題選(D)。2、已知f(x)的導函數(shù)圖像如圖1所示,則f(x)在(0,+∞)上()A、有3個駐點,3個極值點,3個拐點。B、有2個駐點,2個極值點,2個拐點。C、有3個駐點,2個極值點,3個拐點。D、有3個駐點,2個極值點,1個拐點。標準答案:C知識點解析:駐點為導數(shù)等于0的點,即導函數(shù)圖像與橫坐標的交點,共3個;極值點為該點兩端導數(shù)符號不一致的點,圖中有2個;拐點即為導函數(shù)的極值點,根據(jù)圖像可知有3個點。故選擇(C)。3、曲線y=x2arctanarctanx2的漸近線條數(shù)為()A、0。B、1。C、2。D、3。標準答案:B知識點解析:函數(shù)唯一可能的間斷點是x=0,而=0,不存在垂直漸近線。又因為=∞,不存在水平漸近線。最后求斜漸近線做變量替換,令x==0,所以存在一條斜漸近線為y=x,故選擇(B)。4、函數(shù)f(x)=,在x=0處()A、不連續(xù)但偏導數(shù)存在。B、偏導數(shù)不存在但連續(xù)。C、可微但偏導數(shù)不連續(xù)。D、偏導數(shù)連續(xù)。標準答案:C知識點解析:連續(xù)性:=0=f(0,0),所以函數(shù)f(x,y)在(0,0)點連續(xù)。偏導數(shù):fx’(0,0)==0,所以函數(shù)f(x,y)在(0,0)處對x的偏導數(shù)存在。同理可驗證函數(shù)f(x,y)在(0,0)處對y的偏導數(shù)存在。所以函數(shù)f(x,y)在(0,0)處的偏導數(shù)存在。全微分:=0,所以函數(shù)f(x,y)在(0,0)處可微。偏導數(shù)連續(xù)性:fx’(x,y)=所以函數(shù)fx’(x,y)在(0,0)處不連續(xù),故選擇(C)。5、設(shè)連續(xù)函數(shù)f(x)>0且單調(diào)遞增,則積分的大小關(guān)系為()A、I1>I2>I3。B、I1>I3>I2。C、I2>I3>I1。D、I3>I1>I2。標準答案:D知識點解析:由于積分區(qū)間相同,比較被積函數(shù)的大小,函數(shù)f(x)>0且單調(diào)遞增,有f(x)一時,sinx<cosx,可以得到被積函數(shù)[f(x)一f(一x)](sinx一cosx)>0,從而I1>I2。I3-I1=∫0f(x)(tanx一sinx)dx,當x>0時,有tanx—sinx>0,又因為f(x)>0,所以f(x)(tanx—sinx)>0,即I3一I1>0,可得I3>I1>I2,故選擇(D)。6、設(shè)A為4階矩陣,A=(α1,α2,α3,α4),若Ax=0的基礎(chǔ)解系為(1,2,一3,0)T,則下列說法中錯誤的是()A、α1,α2,α3線性相關(guān)。B、α4可由α1,α2,α3線性表出。C、α1,α2,α4線性無關(guān)。D、α1可由α2,α3,α4線性表出。標準答案:B知識點解析:Ax=0的基礎(chǔ)解系為(1,2,一3,0)T,可知r(A)=3且α1+2α2一3α3=0,則α1,α2,α3線性相關(guān),所以(A)正確。因為r(A)=3且α1,α2,α3線性相關(guān),若α4可由α1,α2,α3線性表出,則r(α1,α2,α3,α4)=r(α1,α2,α3)<3,所以該選項錯誤,答案為(B)。由于α3=,可知α3能由α1,α2,α4線性表出,故r(α1,α2,α3)=r(α1,α2,α3,α4)=3,因此α1,α2,α4線性無關(guān),所以(C)正確。由于α1=一2α2+3α3,可知α1可由α2,α3,α4線性表出,所以(D)正確。7、已知α=(1,一3,2)T,β=(0,1,2)T,設(shè)矩陣A=αβT—E,則矩陣A最大特征值的特征向量是()A、α。B、β。C、α+β。D、α—β。標準答案:A知識點解析:由題設(shè)可知r(αβ)T=1,所以αβT的特征值為0,0,βTα,即0,0,1,所以A的特征值為一1,一1,0。A屬于0的特征向量等于αβT屬于1的特征向量,因為αβTα=α(βTα)=α,所以答案為(A)。二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)8、設(shè)f(x)為可導的偶函數(shù),滿足=2,則曲線y=f(x)在點(一1,f(一1))處的切線方程為_________。標準答案:y=4(x+1)知識點解析:可得f’(1)=一4,因為f(x)為偶函數(shù),所以f’(x)為奇函數(shù),則f’(1)=一f’(一1)=一4,切線方程為y=4(x+1)。9、=_________。標準答案:1知識點解析:結(jié)合定積分的極限定義式10、已知凹曲線y=f(x)在曲線上任意一點(x,f(x))處的曲率為K=,且f(0)=0,f’(0)=0,則f(x)=_________。標準答案:f(x)=x2知識點解析:根據(jù)曲率公式K=,因為函數(shù)y=f(x)為凹曲線,可得f’’(x)>0,則有微分方程令f’(x)=p,則,解微分方程可得f(x)=x2。11、設(shè)函數(shù)z=z(x,y)具有二階連續(xù)的偏導數(shù),滿足=x+y,z(x,0)=0,z(0,y)=y2,則z(x,y)=_________。標準答案:z(x,y)=xy2+y2知識點解析:因為=x+y,對x積分可得x2+xy+C(y),令x=0可得=C(y),又因為z(0,y)=y2,對y求導=2y,可以得到C(y)=2y,那么x2+xy+2y,再對y積分可以得z(x,y)=xy2+y2+C(x),令y=0可以得到z(x,0)=0=C(x),則z(x,y)=xy2+y2。12、設(shè)f(x)=(x>0),則f(x)的不可導點為___________。標準答案:x=3知識點解析:原函數(shù)可化為f(x)=顯然函數(shù)f(x)在點x=3處不可導。13、設(shè)A,B均為三階矩陣,將A的第一行加到第二行得到A1,將B的第二列和第三列交換得到B1,若A1B1=,則AB=________。標準答案:知識點解析:由題設(shè)可知,A1=E12(1)A,B1=BE23,所以A1B1=E12(1)ABE23,從而AB=E12-1(1)A1B1E23-1=E12(一1)A1B1E23=E12(一1)E23=。三、解答題(本題共11題,每題1.0分,共11分。)14、求極限。標準答案:根據(jù)等價無窮小替換公式,知識點解析:暫無解析15、設(shè)z=,其中f(μ)具有二階連續(xù)導數(shù),f(0)=f’(0)=0,且,求f(μ)。標準答案:z=f(),其中f(μ)具有二階連續(xù)導數(shù),即f’’(μ)一f(μ)=μ。求解該二階微分方程可得f(μ)=C1e-μ+C2eμ一μ,由f(0)=f’(0)=0代入上式通解,可解得,故f(μ)=-μ。知識點解析:暫無解析16、證明不等式3x<tanx+2sinx,x∈(0,)。標準答案:設(shè)f(x)=tanx+2sinx一3x,x∈(0,),則f’(x)=sec2x+2cosx一3,f’’(x)=2sec2xtanx一2sinx=2sinx(sec3x一1),由于當x∈(0,)時sinx>0,sec3x一1>0,則f’’(x)>0,函數(shù)f’(x)=sec2x+2cosx一3,為增函數(shù),f’(0)=0,因此x∈(0,)時,f(x)=sec2x+2cosx一3>0,進一步得函數(shù)f(x)為增函數(shù),由于f(0)=0,因此f(x)=tanx+2sinx一3x>f(0)=0,x∈(0,),即不等式3x<tanx+2sinx,x∈(0,)成立。知識點解析:暫無解析17、設(shè)f(x)連續(xù),且=2,求f(0),f’(0)。標準答案:函數(shù)f(x)可在x=0處展為一階泰勒展開式,即f(x)=f(0)+f’(0)x+o(x2),同時ln(1+x)=x一+o(x2),代入原極限式可得故f(0)一1=0,f’(0)+=2,因此f(0)=1,f’(0)=。知識點解析:暫無解析設(shè)f(x)連續(xù),且滿足f(x)=x+2∫0x(1-et-x)f(t)dt。18、驗證f(x)滿足f’’(x)+f’(x)一2f(x)=1,且f(0)=0,f’(0)=1;標準答案:將x=0代入原方程可得f(0)=0,將f(x)變形整理為f(x)=x+2∫0x(1一et-x)f(t)dt=x+2∫0xf(t)dt一2e-x∫0xetf(t)dt,則f’(x)=1+2e-x∫0xetf(t)dt,將x=0代入上式可得f’(0)=1。再在等式兩邊同時乘以ex可得exf’(x)=ex+2∫0xetf(t)dt,求導可得exf’(x)+exf’’(x)=ex+2exf(x),即f(x)滿足f’’(x)+f’(x)一2f(x)=1,且f(0)=0,f’(0)=1。知識點解析:暫無解析19、求f(x)。標準答案:由上問可知,f(x)滿足f’’(x)+f’(x)一2f(x)=1。齊次方程對應的特征方程為λ2+λ一2=0,解得λ1=1,λ2=一2,故齊次方程的通解為C1ex+C2e-2x,其中C1,C2為任意常數(shù)。又設(shè)原方程的特解為f*(x)=0,代入原方程解得a=,故f(x)=C1ex+C2e-2x-,由初始條件f(0)=0,f’(0)=1可解得,故f(x)=。知識點解析:暫無解析20、求函數(shù)f(x,y)=x2+4y2+xy+2在區(qū)域D上的最大值與最小值,其中D={(x,y)|-1}。標準答案:區(qū)域D如圖2所示,函數(shù)f(x,y)=x2+4y2+xy+2在該區(qū)域上的最值問題分為兩部分討論,即邊界上的條件極值及D內(nèi)部的無條件極值。L1:y=一1,將該條件代入f(x,y)=x2+4y2+xy+2,可得知識點解析:暫無解析21、計算二重積分dxdy,其中D是由直線y=1,曲線y=x2(x≥0)以及y軸所圍成的區(qū)域。標準答案:積分區(qū)域D如圖3所示,適合先x后y,則該積分分為兩部分計算。知識點解析:暫無解析22、已知線性方程組有無窮多解,求a,b的值并求其通解。標準答案:由題設(shè)可知線性方程組的系數(shù)矩陣為A=,增廣矩陣為(A,b)=,對增廣矩陣做初等行變換方程有無窮多解,則r(A)=r(A,b)≤3,所以a=2,b=一3。下面求線性方程組的通解,將增廣矩陣化為行最簡形。從而原方程組可化為齊次線性方程組所對應的基礎(chǔ)解系為ξ=(一14,4,9,1)T,特解為η*=(一4,0,3,0)T,從而通解為x=η*+kξ,k為任意常數(shù)。知識點解析:暫無解析設(shè)二次型xTAx=ax12+2x22一x32+8x1x2+2bx1x3+2cx2x3,實對稱矩陣A滿足AB=O,其中B=。23、用正交變換將二次型化為標準形,并寫出所作的正交變換;標準答案:二次型對應的實對稱矩陣為A=,因為AB=O,所以得A的特征值為0,6,一6。當λ=0時,求解線性方程組(OE—A)x=0,解得α1=(1,0,1)T;當λ=6時,求解線性方程組(6E—A)x=0,解得α2=(一1,一2,1)T;當λ=一6時,求解線性方程組(一6E—A)x=0,解得α3=(一1,1,1)T。下將α1,α2,α3單位化則二次型在正交變換X=Qy的標準形為f=6y22一6y32,其中Q=。知識點解析:暫無解析24、判斷矩陣A與B是否合同,并說明理由。標準答案:矩陣A與B不合同。因為r(A)=2,r(B)=1,由合同的必要條件可知矩陣A與B不合同。知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(數(shù)學二)模擬試卷第4套一、選擇題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)1、設(shè)f(x)二階連續(xù)可導,g(x)連續(xù),且f’(x)=lncosx+∫0xg(x-t)dt,=-2,則().A、f(0)為f(x)的極大值B、f(0)為f(x)的極小值C、(0,f(0))為y=f(x)的拐點D、f(0)不是f(x)的極值,(0,f(0))也不是y=f(x)的拐點標準答案:C知識點解析:顯然f’(0)=0,由=-2得g(0)=0,g’(0)=-2.由∫0xg(x-t)dt∫0xg(u)du得f’(x)=lncosx+∫0xg(u)du.f"(x)=+g(x),f"(0)=0.由極限的保號性,存在δ>0,當0<|x|<δ時,<0.當x∈(0,δ)時,f"(x)<0;當x∈(-δ,0)時,f"(x)>0,故(0,f(0))為y=f(x)的拐點,選(C).2、當x>0時,f(lnx)=,則∫-22xf’(x)dx為().A、
B、
C、
D、
標準答案:C知識點解析:由f(lnx)=選(C).3、設(shè)z=z(x,y)由f(az-by,bx-cz,cy-ax)=0確定,其中函數(shù)f連續(xù)可偏導且af’1-cf’2≠0,則=().A、aB、bC、cD、a+b+c標準答案:B知識點解析:f(az-by,bx~cz,cy-ax)=0兩邊對x求偏導得4、設(shè)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上連續(xù),其導函數(shù)的圖形如右圖所示,則f(x)有().A、一個極小值點和兩個極大值點B、兩個極小值點和一個極大值點C、兩個極小值點和兩個極大值點D、三個極小值點和一個極大值點標準答案:C知識點解析:設(shè)導函數(shù)的圖形與x軸的交點從左至右依次為A,B,C,在點A左側(cè)f’(x)>0,右側(cè)f’(x)<0.所以點A為f(x)的極大值點,同理可知點B與C都是f(x)的極小值點.關(guān)鍵是點O處,在它左側(cè)f’(x)>0,右側(cè)f’(x)<0,而f(x)在點O連續(xù),所以點O也是f(x)的極大值點(不論在x=0處f(x)是否可導,見極值第一充分條件),選(C).5、設(shè)D為y=x,x=0,y=1所圍成區(qū)域,則arctanydxdy=().A、
B、
C、
D、
標準答案:B知識點解析:6、設(shè)函數(shù)u=f(xz,yz,x)的所有二階偏導數(shù)都連續(xù),則=().A、0B、xzf"11+yzf"22+z2f"12C、z2f"12+zf"32D、xzf"11+yzf"22標準答案:C知識點解析:7、設(shè)矩陣B的列向量線性無關(guān),且BA=C,則().A、若矩陣C的列向量線性無關(guān),則矩陣A的列向量線性相關(guān)B、若矩陣C的列向量線性無關(guān),則矩陣A的行向量線性相關(guān)C、若矩陣A的列向量線性無關(guān),則矩陣C的列向量線性相關(guān)D、若矩陣C的列向量線性無關(guān),則矩陣A的列向量線性無關(guān)標準答案:D知識點解析:設(shè)B為m×n矩陣,A為n×s矩陣,則C為m×s矩陣,且r(B)=n.因為BA=C,所以r(C)≤r(A),r(C)≤r(B).若r(C)=s,則r(A)≥s,又r(A)≤s,所以r(A)=s,A的列向量組線性無關(guān),(A)不對;若r(C)=s,則r(A)=s,所以A的行向量組的秩為s,故n≥s.若n>s,則A的行向量組線性相關(guān),若n=s,則A的行向量組線性無關(guān),(B)不對;若r(A)=s,因為r(C)≤s,所以不能斷定C的列向量組線性相關(guān)還是無關(guān),(C)不對;若r(C)=s,則r(A)=s,選(D).8、設(shè)n階方陣A的n個特征值全為0,則().A、A=OB、A只有一個線性尢關(guān)的特征向量C、A不能與對角陣相似D、當A與對角陣相似時,A=O標準答案:D知識點解析:若A的全部特征值皆為零且與對角矩陣相似,則存在可逆矩陣P,使得于是A=O,選(D).二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)9、設(shè),則a=_______,b=________.標準答案:a=1,b=-2知識點解析:10、曲線在t=0對應點處的法線方程為________.標準答案:知識點解析:當t=0時,x=3,y=1,11、設(shè)y=y(x)由=x+1-y確定,則=________.標準答案:知識點解析:12、∫01dx∫1-x1f(x,y)dy+∫12dxf(x,y)dy=________.標準答案:知識點解析:二重積分的積分區(qū)域為D={(x,y)|1-y≤x≤1+y2,0≤y≤1},13、微分方程y"-3y’+2y=2ex滿足=1的特解為________.標準答案:y=-3ex+3e2x-2xex知識點解析:特征方程為λ2-3λ+2=0,特征值為λ1=1,λ2=2,y"-3y’+2y=0的通解為y=C1ex+C2e2x.令原方程的特解為y0(x)=Axex,代入原方程為A=-2,原方程的通解為y=C1ex+C2e2x-2xex由=1得y(0)=0,y’(0)=1,代入通解得C1=-3,C3=3,特解為y=-3ex+3e2x-2xex.14、已知三階方陣A,B滿足關(guān)系式E+B=AB,A的三個特征值分別為3,-3,0,則|B-1+2E|=________.標準答案:-8知識點解析:因為A的特征值為3,-3,0,所以A-E的特征值為2,-4,-1,從而A-E可逆,由E+B=AB得(A-E)B=E,即B與A-E互為逆陣,則B的特征值為,-1,B-1的特征值為2,-4,-1,從而B-1+2E的特征值為4,-2,1,于是|B-1+2E|=-8.三、解答題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)15、證明:當x<1且x≠0時,<1.標準答案:當x<0時,令f(x)=x+ln(1-x)-xln(1-x),顯然f(0)=0,因為所以f(x)在(-∞,0)上單調(diào)減少,所以當x<0時,f(x)>f(0)=0,即x+ln(1-x)-xln(1-x)>0,于是當0<x<1時,令f(x)=x+ln(1-x)-xln(1-x),且f(0)=0,因為所以f(x)在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)增加,于是f(x)>f(0)=0,故知識點解析:暫無解析16、計算標準答案:令x=tant,則知識點解析:暫無解析17、設(shè)u=f(x2+y2,z),其中f二階連續(xù)可偏導,且函數(shù)z=z(x,y)由xy+ez=xz確定,求標準答案:由xy+ez=xz得知識點解析:暫無解析18、設(shè)f(x)在R上可微且f(0)=0,又f’(lnx)=求∫f(x)dx.標準答案:令u=lnx,則f’(u)=于是知識點解析:暫無解析19、設(shè)f(x)在(0,+∞)內(nèi)一階連續(xù)可微,且對x∈(0,+∞)滿足x∫01f(xt)dt=2∫0xf(t)dt+xf(x)+x3,又f(1)=0,求f(x).標準答案:令u=xt,則原方程變換為∫0xf(u)du=2∫0xf(t)dt+xf(x)+x3,兩邊對x求導得f(x)=2f(x)+f(x)+xf’(x)+3x2,整理得f’(x)+=-3x.此微分方程的通解為f(x)=.由f(1)=0,得C=,所以f(x)=知識點解析:暫無解析20、一個容器的內(nèi)表面?zhèn)让嬗汕€x=(0≤x≤2,y>0)繞x軸旋轉(zhuǎn)而成,外表面由曲線x=在點(2,)的切線位于點(2,)與x軸交點之間的部分繞x軸旋轉(zhuǎn)而成,此容器材質(zhì)的密度為μ,求此容器自身的質(zhì)量M及其內(nèi)表面的面積S.標準答案:=>切線方程為y=,與x軸的交點坐標為(1,0).切線旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)體體積為,曲線旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)體的體積為此容器的質(zhì)量為容器內(nèi)表面積為知識點解析:暫無解析21、位于上半平面的上凹曲線y=y(x)過點(0,2),在該點處的切線水平,曲線上任一點(x,y)處的曲率與及1+y’2之積成反比,比例系數(shù)k=,求y=y(x).標準答案:根據(jù)題意得知識點解析:暫無解析22、設(shè)A=,B為三階非零矩陣,為BX=0的解向量,且AX=α3有解.(Ⅰ)求常數(shù)a,b的值;(Ⅱ)求BX=0的通解.標準答案:(Ⅰ)由B為三階非零矩陣得r(B)≥1,從而BX=0的基礎(chǔ)解系最多有兩個線性無關(guān)的解向量,由AX=α3有解得r(A)=r(Aα3),(Ⅱ)由α1,α2為BX=0的兩個線性無關(guān)解得3-r(B)≥2,從而r(B)≤1,再由r(B)≥1得r(B)=1,α1,α2為BX=0的一個基礎(chǔ)解系,知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(數(shù)學二)模擬試卷第5套一、選擇題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)1、設(shè)f(x)滿足f″(x)+x[fˊ(x)]2=sinx,且fˊ(0)=0,則()A、f(0)是f(x)的極小值.B、f(0)是f(x)的極大值.C、曲線y=f(x)在點(0,f(0))左側(cè)鄰域是凹的,在右側(cè)鄰域是凸的.D、曲線y=f(x))在點(0,f(0))左側(cè)鄰域是凸的,在右側(cè)鄰域是凹的.標準答案:D知識點解析:由f″(x)+x[fˊ(x)]2=sinx,有f″(0)=0,再求導.得f"’(x)+[fˊ(x)2+2xfˊ(x)f″(0)=cosx,f"’(0)=1.所以由極限的局部保號性知.存在x=0的去心鄰域且x>0時,f″(x)>0,故應選D.2、下列命題:①設(shè)均存在,則f(x)在x=x0處必連續(xù);②設(shè)fˊ-(x0)與fˊ+(x0)均存在,則f(x)在x=x0處必連續(xù);③設(shè)f(x0-)與f(x0+)均存在,則f(x)在x=x0處必連續(xù);④設(shè)中至少有一個不存在,則f(x)在x=x0處必不可導.正確的個數(shù)是()A、1.B、2.C、3.D、4.標準答案:A知識點解析:f″(x0)存在,即f(x)在x=x0處左導數(shù)存在,推知f(x)在x=x0處左連續(xù);fˊ(x0)存在,推知f(x)在x=x0處右連續(xù).故f(x)在x=x0處連續(xù),②正確.①與③都不正確.因為這兩種情形.f(x0)可能沒有定義.④也不正確.反例:但f″(0)卻存在.3、設(shè)區(qū)域,其中常數(shù)a>b>0.D1是D在第一象限的部分,f(x,y)在D上連續(xù),等式恒成立的充分條件是()A、f(-x,-y)=f(x,y).B、f(-x,-y)=-f(x,y).C、f(-x,y)=f(x,-y)=-f(x,y).D、f(-x,y)=f(x,-y)=f(x,y).標準答案:D知識點解析:當C成立時,f(x,y)關(guān)于x和y都是奇函數(shù).積分應為零,而題中未說類似地,可知,也不選A,B.當D成立時,f(x,y)關(guān)于x和y分別都是偶函數(shù),將D在第一、二象限中的部分分別記為D1,D2,于是4、設(shè)f(x)在(-∞,+∞)上連續(xù)且嚴格單調(diào)增加,f(0)=0,常數(shù)n為正奇數(shù),并設(shè)F(x)=∫0xtnf(t)dt.則下列選項中正確的是()A、F(x)在(-∞,0)內(nèi)嚴格單調(diào)增加,在(0,+∞)內(nèi)也嚴格單調(diào)增加.B、F(x)在(-∞,0)內(nèi)嚴格單調(diào)增加,在(0,+∞)內(nèi)嚴格單調(diào)減少.C、F(x)在(-∞,0)內(nèi)嚴格單調(diào)減少,在(0,+∞)內(nèi)嚴格單調(diào)增加.D、F(x)在(-∞,0)內(nèi)嚴格單調(diào)減少,在(0,+∞)內(nèi)也嚴格單調(diào)減少.標準答案:D知識點解析:設(shè)x>0,則0<ξ<x,0<ξn<xn,0<f(ξ)<f(x),故0<ξnf(ξ)<xnf(x),從而Fˊ(x)>0;設(shè)x<0,則0<ξ<x,xn<ξn<0,f(x)<f(ξ)<0,故xnf(x)>ξnf(ξ),從而Fˊ(x)<0,故選C.5、設(shè)f(x)在區(qū)間(-∞,+∞)上連續(xù),且滿足f(x)=∫0xf(x-t)sintdt+x.則在(-∞,+∞)上,當x≠0時,f(x)()A、恒為正.B、恒為負.C、與x同號.D、與x異號.標準答案:C知識點解析:令x-t=u,作積分變量代換,得f(x)=∫x0sin(x-u)d(-u)+x=∫0xf(u)sin(x-u)d(-u)+x=sinx∫0xf(u)cosudu-cosx∫0xf(u)sinudu+x,fˊ(x)=cosx∫0xf(u)cosudu+sinx·cosx·f(x)+sinx∫0xf(u)sinudu-cosx·sinx·f(x)+1=cosx∫0xf(u)cosudu+sinx∫0xf(u)sinudu+1,f″(x)=-sinx∫0xf(u)cosudu+cos2·f(x)+cosx∫0xf(u)sinudu+sin2·f(x)=f(x)-f(x)+x,所以.又因f(0)=0,fˊ(0)=1,所以C1=1,所以C2=0.從而6、設(shè)f(x)在(-∞,+∞)上連續(xù),下述命題:①若對任意a,∫-aaf(x)dx=0,則f(x)必是奇函數(shù);②若對任意a,∫-aaf(x)dx=2∫0af(x)dx,則f(x)必是偶函數(shù);③若f(x)為周期為T的奇函數(shù),則F(x)=∫0xf(t)dt也具有周期T.正確的個數(shù)是()A、0.B、1.C、2.D、3.標準答案:D知識點解析:①是正確的.記F(a)=∫-aaf(x)dx,有Fˊ(a)=f(a)+f(-a).由于F(a)≡0,所以Fˊ(a)≡0,即f(a)=-f(-a),f(x)為奇函數(shù).②是正確的.記F(a)=∫-aaf(x)dx-2∫0af(x)dx,F(xiàn)ˊ(a)=f(a)+f(-a)-2f(a)≡0,所以f(-a)=f(a),f(x)為偶函數(shù).③所以,F(xiàn)(x)具有周期T,故應選D.7、設(shè)A,B均是三階非零矩陣,滿足AB=O,其中,則()A、當a=-1時,必有r(A)=1.B、當a≠-1時,必有r(A)=2.C、當a=2時,必有r(A)=1.D、當a≠2時,必有r(A)=2.標準答案:C知識點解析:A是非零矩陣,r(A)>0,AB=0,r(A)+r(B)≤3,故r(B)≤2.當a≠-1時,必有a=2,r(B)=2=>r(A)=1,B不成立,C正確.當a≠2時,必有a=-1,r(B)=1=>r(A)=1或2,A,D不成立.8、設(shè)ξ1,ξ2,ξ3,ξ1+aξ2-2ξ3均是非齊次線性方程組Ax=b的解,則對應齊次線性方程組Ax=0有解()A、η1=2ξ1+aξ2+ξ3.B、η2=-2ξ1+3ξ2-2aξ3.C、η3=aξ1+2ξ2-ξ3.D、η4=3ξ1-2aξ2+ξ3.標準答案:D知識點解析:由題設(shè)條件Aξi=b,i=1,2,3及A(ξ1+aξ2-2ξ3)=b+ab-2b=b,得(1+a-2)b=b,b≠0,即1+a-2=1,故a=2.當a=2時,看是否滿足Aηi=0,i=1,2,3,4.Aη1=A(2ξ1+2ξ2+ξ3)=5b≠0,Aη2=A(-2ξ1+3ξ2-4ξ3)=-3b≠0,Aη3=A(2ξ1+2ξ2-ξ3)=3b≠0,Aη4=A(3ξ1-4ξ2+ξ3)=0.故η4是對應齊次方程組Ax=0的解,故應選D.二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)9、函數(shù)的間斷點的個數(shù)為______.標準答案:2知識點解析:應先寫出f(x)的表達式.故知f(x)有且僅有兩個間斷點.10、設(shè)f(x)在區(qū)間[a,+∞)上存在二階導數(shù),且f(x)=b,f″(x)=0,其中a,b均為常數(shù),則fˊ(x)=______.標準答案:0知識點解析:取常數(shù)h>0,在區(qū)間[x,x+h]上用泰勒公式:f(x+h)=f(x)+fˊ(x)(x+h-x)+f″(ξ)(x+h-x)2,af″(ξ)h2.當x→+∞時有ξ→+∞,并且由已知11、______.標準答案:-ln2知識點解析:12、設(shè)常數(shù)a>0,雙紐線(x2+y2)2=a2(x2-y2)圍成的平面區(qū)域記為D,則二重積分(x2+y2)dσ=______.標準答案:知識點解析:由于被積函數(shù)及積分區(qū)域D關(guān)于兩坐標軸都對稱,所以13、設(shè),其中f,g均可微,則______.標準答案:2xyfˊ1知識點解析:因為14、設(shè)A是三階矩陣,有特征值λ1≠λ2≠λ3,則B=(λ1E-A)(λ2E-A)(λE-A)=______.標準答案:O知識點解析:因A有三個不同的特征值,故A有三個線性無關(guān)的特征向量,設(shè)為ξ1,ξ2,ξ3,則有可逆矩陣P=(ξ1,ξ2,ξ3),使得,代入B,得三、解答題(本題共11題,每題1.0分,共11分。)15、設(shè)f(x)在區(qū)間[0,+∞)上可導,f(0)=0,g(x)是f(x)的反函數(shù),且∫0f(x)g(t)dt+∫0xf(t)dt=xex-ex+1.求f(x),并要求證明:得出來的f(x)在區(qū)間[0,+∞)上的確存在反函數(shù).標準答案:將∫0f(x)g(t)dt+∫0xf(t)dt=xex-ex+1兩邊對x求導,得g[f(x)]fˊ(x)+f(x)=xex.由于g[f(x)]=x,上式成為xfˊ(x)+f(x)=xex.當x>0時,上式可以寫為由一階線性微分方程的通解公式,得通解由f(x)在x=0處可導且f(0)=0,得當且僅當C=1時上式成立,所以下面證明上面得到的f(x)在區(qū)間[0,+∞)上的確存在反函數(shù).由所得到的表達式f(x)在區(qū)間[0,+∞)上連續(xù),所以只要證明f(x)在(0,+∞)上單調(diào)即可.由取其分子,記為φ(x)=x2ex-xex+ex-1,有φ(0)=0,φˊ(x)=(x2+x)ex>0,當x∈(0,+∞)時,φ(x)>φ(0)=0,fˊ(x)>0.所以,f(x)在區(qū)間[0,+∞)上存在反函數(shù).證畢.知識點解析:暫無解析16、設(shè)D={(x,y)|x2+y2≤x+y),計算二重積分max{x,y}dσ.標準答案:作直線y=x,將D分成兩部分.D1={(x,y)|y≥x,(x,y)∈D},D2{(x,y)|y≤x,(x,y)∈D}.僅在y=x((x,y)∈D)處為D1與D2的公共區(qū)域,不影響二重積分的值.知識點解析:暫無解析17、設(shè)a為常數(shù),討論兩曲線y=ex與的公共點的個數(shù)及相應的a的取值范圍.標準答案:若a=0,則易知y=ex與y=0無公共點,以下設(shè)a≠0.討論y=ex與交點的個數(shù),等同于討論方程的根的個數(shù),亦即等同于討論函數(shù)f(x)=xex-a的零點個數(shù).得唯一駐點x0=-1.當x<-1時,fˊ(x)<0;當x>-1時,fˊ(x)>0.所以min{f(x)}=f(-1)=-e-1-a.又①設(shè)-e-1-a>0,即設(shè)a<-e-1,則min{f(x)}>0,f(x)無零點;②設(shè)-e-1-a=0,即設(shè)a=-e-1,則f(x)有唯一零點x0=-1;③設(shè)-e-1-a<0,即設(shè)a>-e-1.又分兩種情形:(i)設(shè)-e-1<a<0.則有f(-∞)=-a>0.f(-1)=-e-1-a<0.而在區(qū)間(-∞,-1)內(nèi)f(x)單調(diào)遞減,在區(qū)間(-1,+∞)內(nèi)f(x)單調(diào)遞增.故f(x)有且僅有兩個零;(ii)設(shè)a>0.易知f(x)=xex在區(qū)間(-∞,0]內(nèi)無零點,而在區(qū)間(0,+∞)內(nèi),f(0)=-a<0,f(+∞)=+∞,fˊ(x)=(x+1)ex>0,所以f(x)在區(qū)間(0,+∞)內(nèi)剛好有1個零點.討論完畢.綜上,結(jié)論是:當a<-e-1或a=0時,無交點;當a=-e-1時,有唯一交點(切點);當-e-1<a<0時.有兩個交點;當a>0時,在區(qū)間(-∞,0]內(nèi)無交點.而在區(qū)間(0,+∞)內(nèi),即第一象限內(nèi)有唯一交點.知識點解析:暫無解析設(shè)微分方程xyˊ+2y=2(ex-1).18、求上述微分方程的通解,并求使y(x)存在的那個解(將該解記為y0(x),以及極限值y0(x);標準答案:當x≠0時.原方程化為由一階線性微分方程的通解公式,得通解其中C為任意常數(shù).由上述表達式可知,存在的必要條件是當C=2時,對應的y(x)記為知識點解析:暫無解析19、補充定義之后使y0(x)在x=0處連續(xù),求yˊ0(x),并請證明:無論x=0還是x≠0,yˊ0(x)均連續(xù).標準答案:令而當x≠0時.yˊ0(x)在x=0處連續(xù),又yˊ(x)在x≠0處也連續(xù)(初等函數(shù)).故無論x=0還是x≠0,均連續(xù).知識點解析:暫無解析20、設(shè)x與y均大于0.且x≠y,證明:.標準答案:不妨認為y>x>0.因若x>y>0,則變換所給式子左邊的x與y,由行列式性質(zhì)知,左式的值不變.由柯西中值定理,存在一點ξ∈(x,y),使得上式.記f(u)=eu-ueu,有f(0)=1,當u>0時,fˊ(u)=-ueu<0,所以f(u)<1,從而知eξ-ξeξ<1,于是證得知識點解析:暫無解析21、求.要求寫出詳細的推導過程.標準答案:將題給積分拆成兩項并將第1項交換積分次序:下面來計算由于當0<x≤1時,ex2>1,則所以于是可以用洛必達法則計算下面極限:知識點解析:暫無解析設(shè)22、證明f(x)在x=0處連續(xù);標準答案:由題設(shè)當x∈(-1,+∞),但x≠0時所以所以f(x)在x=0處連續(xù).知識點解析:暫無解析23、求區(qū)間(-1,+∞)上的fˊ(x),并由此討論區(qū)間(-1,+∞)上f(x)的單調(diào)性.標準答案:下面求區(qū)間(-1,+∞)上x≠0處的fˊ(x):為討論fˊ(x)的符號,取其分子記為g(x),即令g(x)=(1+x)ln2(1+x)-x2,有g(shù)(0)=0.gˊ(x)=2ln(1+x)+ln2(1+x)-2x,有g(shù)ˊ(0)=0.當-1<x<+∞,但x≠0時,由泰勒公式有當-1<x<+∞,但x≠0時,ξ介于0與x之間.所以當-1<x<+∞但x≠0時,fˊ(x)<0.又由所以fˊ(x)<0(-1<x<+∞),由定理:設(shè)f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)連續(xù)且可導,導數(shù)fˊ(x)<0,則f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)為嚴格單調(diào)減少.故f(x)在區(qū)間(-1,+∞)上單調(diào)遞減.知識點解析:暫無解析24、(1)設(shè)A是n階方陣,滿足A2=A,證明A相似于對角陣;(2)設(shè),求可逆陣P使得P-1AP=Λ,其中Λ是對角陣.標準答案:(1)由題設(shè)A2=A,故A2-A=A(A-E)=(A-E)A=O,故r(A)+r(A-E)≤n.又r(A)+r(A-E)=r(A)+r(E-A)≥r(A+E-A)=r(E)=n,故r(A)+r(A-E)=n.設(shè)r(A)=r,r(A-E)=n-r.因(A-E)A=O,r(A)=r,A中r個線性無關(guān)列向量是A的對應于特征值λ=1的特征向量,設(shè)為ξ1,ξ2,…,ξr.又A(A-E)=O,r(A-E)=n-r,A-E中n-r個線性無關(guān)列向量是A的對應于特征值λ=0的特征向量,記為η1,η2,η3,…,ηn-r,不同特征值對應的特征向量線性無關(guān).故取P=(ξ1,ξ2,…,ξr,η1,η2,…,ηn-r),P可逆,且(2)滿足上一題的條件,由上知r(A)=1,A的線性無關(guān)列向量是A的對應于特征值λ=1的特征向量.r(A-E)=2,的線性無關(guān)列向量是A的對應于特征值λ=0的特征向量.知識點解析:暫無解析25、(1)設(shè)n元實二次型f(x1,x2,…,x3)=xTAx,其中A又特征值λ1,λ2,…,λn,且滿足λ1≤λ2≤…≤λn.證明對任何n維列向量x,有λ1xTx≤λ2xTx≤…≤λnxTx.(2)設(shè)f(x1,x2,x3)=(x1,x2,x3)=xTAx,當x12+x22+x32=1時,求f(x1,x2,x3)的最大值.標準答案:(1)f(x1,x2,…,x3)是實二次型,有正交變換x=Qy,其中Q是正交矩陣,使得因λ1≤λ2…≤λn,故得λ1(y12+y22+…+yn2)≤λ1y12+λ2y22+…+λnyn2≤λn(y12+y22+…+yn2).因x=Qy,其中Q是正交陣,QTQ=E,故xTx=(Qy)TQy=yTQTQy=yTy,故有λ1xTx≤xTAx≤λnxTx.(2)A有特征值λ1=0<λ2=4<λ3=9.由上一題知,當x12+x22+x32=xTx=1時,對任何x,有f(x1,x2,x3)=xTx≤λ3xTx=9.即此時f(x1,x2,x3)的最大值為9.知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(數(shù)學二)模擬試卷第6套一、選擇題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)1、設(shè)f(x)=在x=0處連續(xù),則f(x)在x=0處().A、不可導B、f’(0)=ln23+1C、f’(0)=(ln3+1)D、f’(0)=(ln23+1)標準答案:D知識點解析:因為f(x)在x=0處連續(xù),所以a=1+ln3,于是f(x)=所以f(x)在x=0處可導,且f’(0)=(ln23+1),選(D).2、當x→0時,無窮小的階數(shù)最高的是().A、B、tanx-xC、(1+tanx)ln(1+2x)-1D、標準答案:A知識點解析:由(1+tanx)ln(1+2x)-1=eln(1+2x)ln(1+tanx)-1~ln(1+2x)ln(1+tanx)~2x2得(1+tanx)ln(1+2x)-1為2階無窮?。?、對函數(shù)f(x)=(4-t)ln(1+t)dt().A、僅有極大值B、僅有極小值C、既有極大值又有極小值D、沒有極值標準答案:C知識點解析:令f’(x)=2x(4-x2)ln(1+x2)=0,得x1=-2,x2=0,x3=2.當x<-2時,f’(x)>0;當x∈(-2,0)時,f’(x)<0;當x∈(0,2)時,f’(x)>0;當x>2時,f’(x)<0,則x1=-2,x2=2為f(x)的極大值點,x2=0為f(x)的極小值點,選(C).4、微分方程y"-4y’=x2+cos2x的特解形式為().A、(ax2+bx+c)+(Acos2x+Bsin2x)B、(ax2+bx+c)+x(Acosx+Bsin2x)C、(ax3+bx2+cx)+(Acos2x+Bsin2x)D、(ax3+bx2+cx)+x(Acos2x+Bsin2x)標準答案:C知識點解析:特征方程為λ2-4λ=0,特征值為λ1=0,λ2=4,方程y"-4y’=x2的特解為y1=x(ax2+bx+c)=ax3+bx2+cx;方程y"-4y’=cos2x的特解為Acos2x+Bsin2x.選(C).5、設(shè)平面圖形A由x2+y2≤2x及y≥x所確定,則A繞直線x=2旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體的體積公式為().A、
B、
C、
D、
標準答案:B知識點解析:取[x,x+dx][0,1],則dV=2π(2-x)(-x)dx,所求的體積為若取[y,y+dy][0,1],則所求的體積為選(B).6、設(shè)f(x)連續(xù),且滿足f(x)+2∫0xf(t)dt=x2+,則關(guān)于f(x)的極值問題有().A、存在極小值B、存在極大值C、存在極小值D、存在極小值標準答案:A知識點解析:等式兩邊求導,得f’(x)+2f(x)=2x,其通解為f(x)=Ce-2x+(x-).因為f(0)=,所以C=1,從而f(x)=e-2x+(x-).令f’(x)=-2e-2x+1=0,得唯一駐點為x=因為f"(x)=4e-2x>0,故x=是極小值點,極小值為7、已知四維列向量α1,α2,α3線性無關(guān),若向量βi(i=1,2,3,4)是非零向量且與向量α1,α2,α3均正交,則向量組β1,β2,β3,β4的秩為().A、1B、2C、3D、4標準答案:A知識點解析:設(shè)αi=(ai1,ai2,ai3,ai4)T(i=1,2,3),由已知條件有βiTαj=0(i=1,2,3,4;j=1,2,3),由于α1,α2,α3線性無關(guān),所以方程組系數(shù)矩陣的秩為3,所以其基礎(chǔ)解系含一個解向量,從而向量組β1,β2,β3,β4的秩為1,選(A).8、設(shè)A,B及A*都是n(n≥3)階非零矩陣,且AB=O,則r(B)=().A、0B、1C、2D、3標準答案:B知識點解析:由B為非零矩陣得r(A)<n,從而r(A*)=0或r(A*)=1,因為A*為非零矩陣,所以r(A*)=1,于是r(A)=n-1,又由AB=O得r(A)+r(B)≤n,從而r(B)≤1,再由B為非零矩陣得r(B)≥1,故r(B)=1,選(B).二、填空題(本題共6題,每題1.0分,共6分。)9、=________.標準答案:知識點解析:10、設(shè)y=f(x)與y=sin2x在(0,0)處切線相同,其中f(x)可導,則標準答案:知識點解析:由y=f(x)與y=sin2x在(0,0)處切線相同得f(0)=0,f’(0)=2.11、=________.標準答案:10π知識點解析:12、由方程x+2y+z-=0所確定的函數(shù)z=z(x,y)在點(1,1,2)處的全微分dz=________.標準答案:知識點解析:x+2y+z-=0兩邊對x求偏導得x+2y+z-=0兩邊對y求偏導得13、設(shè)函數(shù)y=y(x)在(0,+∞)上滿足△y=(+xsinx)△x+o(△x),且,則y(x)=________.標準答案:x(1-cosx)知識點解析:由可微的定義,函數(shù)y=y(x)在(0,+∞)內(nèi)可微,且y’=+xsinx或y’-=xsinx,由一階非齊次線性微分方程的通解公式得14、設(shè)矩陣A=不可對角化,則a=________.標準答案:0或4知識點解析:得λ1=0,λ2=a,λ3=4.因為A不可對角化,所以A的特征值一定有重根,從而a=0或a=4.當a=0時,由r(0E-A)=r(A)=2得λ1=λ2=0只有一個線性無關(guān)的特征向量,則A不可對角化,a=0符合題意;由r(4E-A)=2得λ2=λ3=4只有一個線性無關(guān)的特征向量,故A不可對角化,a=4符合題意.三、解答題(本題共9題,每題1.0分,共9分。)15、設(shè)f(x)連續(xù),且f(1)=0,f’(1)=2,求極限標準答案:知識點解析:暫無解析16、設(shè)方程,求常數(shù)a的值.標準答案:知識點解析:暫無解析17、求曲線y=-x2+1上一點P(x0,y0)(其中x0≠0),使過P點作拋物線的切線,此切線與拋物線及兩坐標軸所圍成圖形的面積最?。畼藴蚀鸢福呵芯€方程為y=-2x0x+x02+1,令y=0,得切線與x軸的交點為令x=0,得切線與y軸的交點為B(0,1+x02).1)當x0>0時,因為>0,所以所圍成圖形面積為2)當x0<0時,因為<0,所以所圍成的面積為知識點解析:暫無解析18、設(shè)f(x)在[0,a]上一階連續(xù)可導,f(0)=0,在(0,a)內(nèi)二階可導且f"(x)>0.證明:標準答案:令φ(x)=∫0xtf(t)dt-∫0xf(t)dt,φ(0)=0.因為f"(x)>0,所以f’(x)單調(diào)增加,故f’(ξ)<f’(x),于是φ"(x)>0(0<x<a).知識點解析:暫無解析19、計算二重積分,其中積分區(qū)域D={(x,y)|0≤x2≤y≤x≤1}.標準答案:知識點解析:暫無解析20、設(shè)u=f(x2+y2,xz),z=z(x,y)由ex+ey=ez確定,其中f二階連續(xù)可偏導,求標準答案:知識點解析:暫無解析21、求微分方程y"+y’-2y=xex+sin2x的通解.標準答案:特征方程為λ2+λ-2=0,特征值為λ1=-2,λ2=1,y"+y’-2y=0的通解為y=C1e-2x+C2ex.設(shè)y"+y’-2y=xex(*)y"+y’-2y=sin2x(**)令(*)的特解為y1(x)=(ax2+bx)ex,代入(*)得由y"+y’-2y=sin2x得y"+y’-2y=(1-cos2x),知識點解析:暫無解析22、設(shè),討論當a,b取何值時,方程組AX=b易無解、有唯一解、有無數(shù)個解;有無數(shù)個解時求通解.標準答案:情形一:a≠0當a≠0且a-b+1≠0時,方程組有唯一解;當a≠0且a-b+1=0時,方程組有無數(shù)個解,情形二:a=0當b≠1時,方程組無解;當b=1時,方程組有無數(shù)個解,知識點解析:暫無解析23、設(shè)A為三階實對稱矩陣,若存在正交矩陣Q,使得QTAQ=,又α=且A*α=α.(Ⅰ)求正交矩陣Q;(Ⅱ)求矩陣A.標準答案:(Ⅰ)顯然A的特征值為λ1=λ2=-1,λ3=2,A*的特征值為μ1=μ2=-2,μ3=1.因為α為A*的屬于特征值μ3=1的特征向量,所以α是A的屬于特征值λ3=2的特征向量,令α=α3.令A的屬于特征值λ1=λ2=-1的特征向量為ξ=,因為實對稱矩陣不同特征值對應的特征向量正交,所以-x1-x2+x3=0,則A的屬于特征值λ1=λ2=-1的線性無關(guān)的特征向量為知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(數(shù)學二)模擬試卷第7套一、選擇題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)1、下列無窮小中階數(shù)最高的是().A、ex-etanxB、C、ln(1+x)-sinxD、標準答案:B知識點解析:ex-etanx=etanx(ex-tanx-1)~x-tanx,2、下列命題正確的是().A、若f(x)在x0處可導,則一定存在δ>0,在|x-x0|<δ內(nèi)f(x)可導B、若f(x)在x0處連續(xù),則一定存在δ>0,在|x-x0|<δ內(nèi)f(x)連續(xù)C、若存在,則f(x)在x0處可導D、若f(x)在x0的去心鄰域內(nèi)可導,f(x)在x0處連續(xù),且存在,則f(x)在x0處可導,且f’(x0)=標準答案:D知識點解析:對任意的a≠0,因為不存在,所以f(x)在x=a處不連續(xù),當然
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