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2001年数一考研真题及答案篇一:2001考研数学一试题及答案解析
2001年全国硕士研究生入学统一考试
数学一试题
一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上.)
(1)设ye(C1sinxC2cosx)(C1,C2为任意常数)为某二阶常系数线性齐次微分方程的通解,则该方程为_____________.
(2)设r
x
xyz
222
,则div(gradr)
01
(1,2,2)
=_____________.
(3)交换二次积分的积分次序:
2
dy
1y2
f(x,y)dx=_____________.
1
(4)设矩阵A满足AA4E0,其中E为单位矩阵,则(AE)=_____________. (5)设随机变量X的方差是2,则根据切比雪夫不等式有估计
P{XE(X)2}
_____________.
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.)
(1)设函数f(x)在定义域内可导,yf(x)则yf(x)
的图形为
(2)设f(x,y)在点(0,0)附近有定义,且fx(0,0)3,fy(0,0)1,则 (A) dz|(0,0)3dxdy.
(B) 曲面zf(x,y)在(0,0,f(0,0))处的法向量为{3,1,1}.
zf(x,y)
(C) 曲线在(0,0,f(0,0))处的切向量为{1,0,3}.
y0zf(x,y)
(D) 曲线在(0,0,f(0,0))处的切向量为{3,0,1}.
y0
(3)设f(0)0,则f(x)在x=0处可导的充要条件为 (A) lim(C) lim
1hh
2
h0
f(1cosh)存在. f(hsinh)存在.
(B) lim(D) lim
1h1h
h0
f(1e)存在. [f(2h)f(h)]存在.
h
1
2
h0h0
11
(4)设A
111114
1110
,B
0111
1110
0000
0000
0
0
,则A与B 00
(A) 合同且相似. (C) 不合同但相似.
(B) 合同但不相似. (D) 不合同且不相似.
(5)将一枚硬币重复掷n次,以X和Y分别表示正面向上和反面向上的次数, 则X和Y的相关系数等于
(A)-1.
三、(本题满分6分) 求
四、(本题满分6分)
设函数zf(x,y)在点(1,1)处可微,且f(1,1)1,
(B) 0.
(C)
12
. (D) 1.
arctanee
2x
x
.
fx
|(1,1)2,
fy
|(1,1)3,(x)f(x,
f(x,x)).求
ddx
(x)
3
x1
.
五、(本题满分8分)
1xxarctanx,
设f(x)=
1,
六、(本题满分7分) 计算I
2
x0,x0,
将f(x)展开成x的幂级数,并求级数
(1)
n2
的和.
n114n
L
(yz)dx(2zx)dy(3xy)dz,其中L是平面xyz2与柱
222222
面xy1的交线,从Z轴正向看去,L为逆时针方向.
七、(本题满分7分)
设f(x)在(1,1)内具有二阶连续导数且f(x)0,试证:
(1)对于(1,1)内的任一x0,存在惟一的(x)(0,1),使f(x)=f(0)+xf((x)x)成立; (2)lim(x)
x0
12
.
八、(本题满分8分)
设有一高度为h(t)(t为时间)的雪堆在融化过程,其侧面满足方程zh(t)
2(xy)
h(t)
22
(设
长度单位为厘米,时间单位为小时),已知体积减少的速率与侧面积成正比(比例系数为0.9),问高度为130(厘米)的雪堆全部融化需多少小时?
九、(本题满分6分)
设1,2,,s为线性方程组Ax0的一个基础解系,1t11t22,2t12t23,,
st1st21,其中t1,t2为实常数.试问t1,t2满足什么条件时,1,2,,s也为Ax0的一个
基础解系.
十、(本题满分8分)
已知3阶矩阵A与三维向量x,使得向量组x,Ax,Ax线性无关,且满足Ax3Ax2Ax. (1)记P=(x,Ax,Ax),求3阶矩阵B,使APBP(2)计算行列式AE.
十一、(本题满分7分)
2
2
32
1
;
设某班车起点站上客人数X服从参数为(0)的泊松分布,每位乘客在中途下车的概率为p(0p1),且中途下车与否相互独立.以Y表示在中途下车的人数,求:
(1)在发车时有n个乘客的条件下,中途有m人下车的概率; (2)二维随机变量(X,Y)的概率分布.
十二、(本题满分7分)
2
设总体X服从正态分布N(,)(0),从该总体中抽取简单随机样本
X1,X2,,X2n(n2),其样本均值为X
2n
i1
1
2nn
Xi,求统计量Y
(X
i1
i
X
ni
2
2X)的
数学期望E(Y).
2001年考研数学一试题答案与解析
一、填空题
(1)【分析】 由通解的形式可知特征方程的两个根是r1,r21i,从而得知特征方程为
(rr1)(rr2)r(r1r2)rr1r2r2r20.
2
2
由此,所求微分方程为y2y2y0.
(2)【分析】 先求gradr.
'''
rrrxyz
gradr=,,,,.
xyzrrr
再求
divgradr=
xyz()(( xryrzr1r
xr
23
=()(
1r
)(3)3
rrrr
y
2
1z
2
3xyz
r
3
222
2r
.
于是
divgradr|(1,2,2)=
2r
|(1,2,2)
23
.
(3)【分析】 这个二次积分不是二重积分的累次积分,因为1y0时
1y2.由此看出二次积分
01
dy
2
1y
f(x,y)dx是二重积分的一个累次
积分,它与原式只差一个符号.先把此累次积分表为
01
dy
2
1y
f(x,y)dx
D
f(x,y)dxdy.
由累次积分的内外层积分限可确定积分区域D:
1y0,1yx2.
见图.现可交换积分次序
原式=
(4)【分析】 矩阵A的元素没有给出,因此用伴随矩阵、用初等行变换求逆的路均堵塞.应当考虑用定义法.
因为
01
dy
2
1y
f(x,y)dxdx
1
20
1x
f(x,y)dydx
1
21x0
f(x,y)dy.
(AE)(A2E)2EAA4E0,
2
故 (AE)(A2E)2E,即 (AE)
1
(AE)
A2E2
E.
按定义知
12
(A2E).
(5)【分析】 根据切比雪夫不等式
P{XE(X)}P{XE(X)2}
D(x)
2
2
,
于是
D(x)
2
12
.
二、选择题
'
(1)【分析】 当x0时,f(x)单调增f(x)0,(A),(C)不对;
'
当x0时,f(x):增——减——增f(x):正——负——正,(B)不对,(D)对.
应选(D).
(2)【分析】 我们逐一分析.
2001年数一考研真题及答案篇二:2001年数一考研答案
1
2
3
4
5
2001年数一考研真题及答案篇三:2001考研数学一试题及答案解析
一、填空题
(1)【分析】 由通解的形式可知特征方程的两个根是r1,r21i,从而得知特征方程为
(rr1)(rr2)r2(r1r2)rr1r2r22r20.
由此,所求微分方程为y2y2y0.
(2)【分析】 先求gradr.
gradr=
''
'
rrrxyz
,,,,. xyzrrr
再求 divgradr=
xyz
()()() xryrzr
1x21y21z23x2y2z22=(3)(3)(3). rrrrrrrr3r
于是
divgradr|(1,2,2)=
22
|(1,2,2). r3
(3)【分析】 这个二次积分不是二重积分的累次积分,因为1y0时
1y2.由此看出二次积分dy
1
01
2
02
1y
f(x,y)dx是二重积分的一个累次
积分,它与原式只差一个符号.先把此累次积分表为
dy
1y
f(x,y)dxf(x,y)dxdy.
D
由累次积分的内外层积分限可确定积分区域D:
1y0,1yx2.
见图.现可交换积分次序
原式=
(4)【分析】 矩阵A的元素没有给出,因此用伴随矩阵、用初等行变换求逆的路均堵塞.应当考虑用定义法.
01
dy
2
1y
f(x,y)dxdx
1
20
1x
f(x,y)dydx
1
21x
f(x,y)dy.
因为
(AE)(A2E)2EA2A4E0,
故
(AE)(A2E)2E,即 (AE)
A2E
E. 2
按定义知
1
(AE)1(A2E).
2
(5)【分析】 根据切比雪夫不等式
P{XE(X)}P{XE(X)2}
D(x)
2
,
于是
D(x)1
. 2
22
二、选择题
(1)【分析】 当x0时,f(x)单调增f(x)0,(A),(C)不对;
当x0时,f(x):增——减——增f(x):正——负——正,(B)不对,(D)对. 应选(D).
(2)【分析】 我们逐一分析.
关于(A),涉及可微与可偏导的关系.由f(x,y)在(0,0)存在两个偏导数微.因此(A)不一定成立.
关于(B)只能假设f(x,y)在(0,0)存在偏导数
'
'
f(x,y)在(0,0)处可
f(0,0)f(0,0)
,不保证曲面zf(x,y)在 ,
xy
f(0,0)f(0,0)
,1{3,1,-1}与{3,1,1}不(0,0,f(0,0))存在切平面.若存在时,法向量n=
yx
共线,因而(B)不成立.
xt,
关于(C),该曲线的参数方程为y0,
zf(t,0),
它在点(0,0,f(0,0))处的切向量为
{t',0,
d
f(t,0)}|t0{1,0,fx'(0,0)}{1,0,3}. dt
因此,(C)成立.
(3)【分析】 当f(0)0时,
f'(0)lim
x0
f(x)f(x)f(x)
limlim.
x0x0xxx
关于(A):lim由此可知
1f(1cosh)1cosh1f(t)
, f(1cosh)limt1coshlim
h0h2h01coshh22t0t
1
lim2f(1cosh) f'(0) .
h0h
'
若f(x)在x0可导(A)成立,反之若(A)成立f(0) 足(A),但f(0)不.
关于(D):若f(x)在x0可导,
'
f'(0).如f(x)|x|满
1f(2h)f(h)lim[f(2h)f(h)]lim[2]2f'(0)f'(0). h0hh02hh
h0
(D)成立.反之(D)成立lim(f(2h)f(h))f(x)在x0连续,f(x)在x0可
导.如f(x)
2x1,x0
x0 0,
满足(D),但f(x)在x0处不连续,因而f(0)也不.
'
再看(C):
1hsinhf(hsinh)hsinhf(t)
(当它们都时). f(hsinh)limlim22h0h2h0h0hhsinhht
hsinhf(t)'
f(0)注意,易求得lim.因而,若(C)成立.反之若(C)成立(即 0lim
h0t0h2t
f(t)'
f'(0)).因为只要有界,任有(C)成立,如f(x)|x|满足(C),但f(0)不.
t
lim
(4)【分析】 由 |EA|40,知矩阵A的特征值是4,0,0,0.又因A是实对称矩阵,A必能相似对角化,所以A与对角矩阵B相似.
作为实对称矩阵,当A
4
3
因此,只能选(B).
B时,知A与B有相同的特征值,从而二次型xTAx与xTBx有相同的
正负惯性指数,因此A与B合同.
所以本题应当选(A).
注意,实对称矩阵合同时,它们不一定相似,但相似时一定合同.例如
1010AB与,
0203
它们的特征值不同,故A与B不相似,但它们的正惯性指数均为2,负惯性指数均为0.所以A与B合同.
(5)【分析】 解本题的关键是明确X和Y的关系:XYn,即YnX,在此基础上利用性质:相关系数XY的绝对值等于1的充要条件是随机变量X与Y之间存在线性关系,即Y
aXb(其
中a,b是常数),且当a0时,XY1;当a0时,XY1,由此便知XY1,应选(A).
事实上,Cov(X,Y)Cov(X,nX)DX,DYD(nX)DX,由此由相关系数的定
义式有
三、【解】
XY
1.
112xdexx2xx
] 原式=arctaned(e)[earctane2x
22e(1e2x)
12xdexdexx
=(earctane2x)
2e1e2x
=
12x
(earctanexexarctanex)C. 2
四、【解】 求
先求(1)f(1,f(1,1))f(1,1)1.
d3
(x)|x132(1)'(1)3'(1),归结为求'(1).由复合函数求导法 dx
d
'(x)f1'(x,f(x,x))f2'(x,f(x,x))f(x,x),
dx
'(1)f1'(1,1)f2'(1,1)[f1'(1,1)f2'(1,1)].
f1'(1,1)
f(1,1)f(1,1)
3. 2,f2'(1,1)
yx
,
注意
因此
'(1)23(23)17
d3
(x)|x131751. dx
2
五、【分析与求解】
关键是将arctanx展成幂级数,然后约去因子x,再乘上1x并化简即可.
'
直接将arctanx展开办不到,但(arctanx)易展开,即
1n2n
(arctanx)(1)x,|x|1, 2
1xn0
'
①
(1)n2n1
积分得 arctanx(arctant)dt(1)tdtx,x[1,1]. ②
00
n0n02n1
x
'
n
x2n
因为右端积分在
x1时均收敛,又arctanx在x1连续,所以展开式在收敛区间端点
x1成立.
1x2
现将②式两边同乘以得
x
1x2(1)n2n(1)n2n(1)nx2n22
arctanx(1x)xx x2n12n12n1n0n0n0
(1)n2n(1)n12n
xx =n02n1n02n1
=1
(1)n(
n1
11
)x2n 2n12n1
(1)n22n
x , 12
14nn1
x[1,1],x0
上式右端当x0时取值为1,于是
(1)n22n
f(x)1x,x[1,1]. 2
14nn1
(1)n111[f(1)1](21). 上式中令x12
14n22442n1
六、【解】
用斯托克斯公式来计算.记S为平面xyz2上L所
为围部分.由L的定向,按右手法则S取上侧,S的单位法向量
n(cos,cos,cos).
于是由斯托克斯公式得
2001年数一考研真题及答案篇四:考研数学:2001年考研数学三_真题及答案(精校版)
2001 年全国硕士研究生入学统一考试经济数学三试题详解及评析
一、填空题
(1)设生产函数为QALK, 其中Q是产出量, L 是劳动投入量, K 是资本投入量,而A,
α,β均为大于零的参数,则当Q =1时K关于L的弹性为
【答案】(1)
1
【解】 当Q1时,有KAL, 于是K关于L的弹性为
L
K'(L)
LK(L)
1AL
1
1
AL
.
(2) 某公司每年的工资总额比上一年增加20%的基础上再追加2 百万.若以Wt表示第t 年的工资总额(单位:百万元),则Wt满足的差分方程是___ 【答案】(2) 1.2Wt12
【解】Wt(10.2)Wt121.2Wt12
k1
(3) 设矩阵A
11
【答案】(3) -3
111k11,且秩(A)=3,则k = 1k1
11k
【解】方法1:由题设r(A)3,知必有
k1111k11A(k3)(k1)30,
11k1
111k
解得 k1或k3.显然k1时r(A)1,不符合题意,因此一定有k3.
方法2:初等变换.不改变矩阵的秩,对A作初等变换有
k1A
11111k
1kk11
1k11k
11k1k
11k100k10
11k31
0k100 00k10k1000k1
100
故知k3时,r(A)3.
(4)设随机变量X,Y 的数学期望都是2,方差分别为1和4,而相关系数为0.5.则根据切比雪夫不等式PX-Y6
1 12
【解】 另ZXY, 则
【答案】(4)
E(Z)E(X)E(Y)0,
D(Z)D(XY)D(X)D(Y)
2Cov(X,Y)
1420.53,
于是有
PX-Y6PZ-E(Z)6
D(Z)1
. 2
612
(5)设总体X服从正态分布N(0,0.2),而X1,X2,X15是来自总体X的简单随机样本,则
2
X12X10
随机变量Y服从___分布,参数为_______ 22
2X11X152
【答案】(5) F (10,5)
【解】 因为XiN(0,2)i1,2,,15.于是
2
2
2
Xi
N(0,1),从而有 2
2
2
X10X15X1X1122
(10),(5),
2222
而且由样本的独立性可知,
2
2
2
2
X10X15X1X1122(10)与(5)相互独立.
2222
故
2
X12X10/102222X1X10YF(10,5). 2222
2X11X15X11X15
/5
22
故Y服从第一个自由度为10,第二个自由度为5 的F分布.
二、选择题
(1)设函数f (x)的导数在x=a处连续,又lim
xa
f'(x)
1,则 xa
(A) x = a 是f (x)的极小值点. (B) x = a 是f (x)的极大值点. (C) (a, f(a))是曲线y= f(x)的拐点.
(D) x =a不是f (x)的极值点, (a, f(a))也不是曲线y=f(x)的拐点. 【答案】(1)(B) 【解】方法1:由lim
xa
f'(x)
1,知limf'(x)0,即f(a)0,于是有
xaxa
f'(x)f'(a)f'(x)
f"(a)limlim1,
xaxaxaxa
即f(a)0 ,f(a)10,故xa是f(x)的极大值点, 因此,正确选项为(B).
方法2:由lim
xa
f'(x)
1,;及保号性定理知,存在xa的去心邻域,在此去心邻域xa
内
f'(x)
0.于是推知,在此去心邻域内当xa时f(x)0;当xa时f(x)0.又由xa
条件知f(x)在xa处连续,由判定极值的第一充分条件知,f(a)为f(x)的极大值. 因此,选 (B).
(2)设函数g(x)
x
12
(x1),0x12
,则g(x)在区间 f(u)du,其中f(x)
1(x1),1x23
(0,2) 内
(A)无界 (B)递减 (C) 不连续 (D) 连续
【答案】(2)(D)
【解】 当0x1时,有 g(x)
12131(x1)dxxx, 0262x1x12122
当1x2时,有g(x)(x1)dx(x1)dxx1,
021336
x
131xx,62
即 g(x)
21x12,36
显然g(x)在区间[0,2]内连续, 所以,应选 (D).
0x1
1x2
a11a21
(3)设A
a31a41
a12a22a32a42
a13a23a33a43
a14a14
aa24,B24a34a34a44a44
a13
a23a33a43
a12a22a32a42
a110
0a21,P
a3110a411
1000010
10, 00
10P2
00000010,其中A 可逆,则B1等于 100
001
111
(A)A1PP12 (B)P1AP2 (C)PP12A (D)P2AP1.
【答案】(3) (C) 【解】将A的2、3列互换,再1、4列互换,可得B,根据初等阵的性质,有
BAP2P1
两边求逆,且PP11,P2故应选(C).
1
1
111
PPPP2,得B1AP2P11P2A12A.
1
(4)设A 是n 阶矩阵,α是n维列向量.若秩
A
T
秩(A),则线性方程组 0
(A)AX =α必有无穷多解 (B)AX =α 必有惟一解. A(C)T
X
A
仅有零解 0(D)T
0y
X
0必有非零解.
0y
【答案】(4) (D)
A
【解】 由题设,显然有秩T
因此齐次线性方程组
A
秩(A)nn1, 即系数矩阵T0
非列满秩,
0
A
T
X
0必有非零解. 0y
故正确选项为(D).
(5)将一枚硬币重复掷n 次,以X和Y 分别表示正面向上和反面向上的次数,则X和Y的相关系数等于
(A) -1 (B) 0 (C)【答案】(5) (A)
【解】设X和Y分别表示正面向上和反面向上的次数,则有Y=n−X,因此X和Y 的 相关系数为r = −1.
三 、(本题满分8 分)
设u= f(x,y,z)有连续的一阶偏导数,又函数y=y(x)及z=z(x)分别由下列两 式确定:exy2和e
xy
1
(D) 1 2
x
xz
sintdu
,求 tdx
【解】 根据复合函数求导公式,有
duffdyfdz
dxxydxzdx
由exy2两边对x求导,得
xy
()
exy(yx
即
dydy
)(yx)0, dxdx
dyy
. dxxxzsintx
由e,两边对x求导,得
0t
sin(xz)dzex(1),
xzdx
dzex(xz)
1. 即 dxsin(xz)
将其代入(*)式,得
dufyfex(xz)f
1. dxxxysin(xz)z
四 、(本题满分8 分)
已知f (x)在(−∞,+∞)内可导,且limf'(x)e,lim(
x
x
xcx
)lim[f(x)f(x1)],
xxc
求c的值.
2001年数一考研真题及答案篇五:2001_2010年考研数学真题及答案
2001年全国硕士研究生入学统一考试数学(二)试题
一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分) 1、lim
x1
xx
=( ). 2
xx2
2xy
2、曲线e3、
( ). cos(xy)e1在点(0,1)处 的切线方程为 :
2
2
322
(xsinx)cosxdx=( ).
4、微分方程yarcsinx
yx2
1满足y(1( ). )=0的特解为:
a11x11
5、方程组1a1x21有无穷多解,则a=( ).
11ax23
二、单项选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.)
1
1、f(x)
0
x1x1
则f{f[f(x)]}=
1
( A ) 0;(B)1;(C)
0x10
; (D)x11
2
x1
. x1
2、x0时,(1cosx)ln(1x)是比xsinxn高阶的无穷小,而xsinxn是比
ex1高阶的无穷小,则正整数n等于
( A )1;(B)2;(C)3;(D)4. 3、曲线y(x1)(x3)的拐点的个数为 ( A )0;(B)1;(C)2;(D)3.
4、函数f(x)在区间(1-δ,1+δ)内二阶可导,f(x) 严格单调减小,且 f(1)=f(1)=1,则
2
2
2
x; (B)在(1-δ,1)和(1,1+δ)内均有f(x)x;
(C)在(1-δ,1)内有f(x)x,在(1,1+δ)内有f(x)x; (D)在(1-δ,1)内有f(x)x,在(1,1+δ)内有f(x)x.
(A)在(1-δ,1)和(1,1+δ)内均有f(x)5、(同数学一的二1)
三、(本题满分6分)求
(2x
dx
2
1)x
2
.
x
sintsint
)sinx的表达式,并指出函数f(x)的间断四、(本题满分7分)求函数f(x)=lim(
txsinx
点及其类型.
五、(本题满分7分)设(x)是抛物线y
(x1)处的x上任意一点M(x,y)
曲率半径,ss(x)是该抛物线上介于点A(1,1)与M之间的弧长,计算
yd2d
32()2的值(曲率K=). 3
2dsds(1y)2
六、(本题满分7分)f(x)在[0,+)可导,f(0)=0,且其反函数为g(x). 若
f(x)0
g(t)dtx2ex,求f(x).
七、(本题满分7分)设函数f(x),g(x)满足f(x)=g(x), g(x)=2ex-f(x) 且f(0)=0,g(0)=2,求
[
g(x)f(x)]dx 2
1x(1x)
八、(本题满分9分)设L为一平面曲线,其上任意点P(x,y)(x0)到原点的距离,恒等于该点处 的切线在y轴上的截距,且L过点(0.5,0).
1、 求L的方程
2、 求L的位于第一象限部分的一条切线,使该切线与L以及两坐标轴所围成的图形
的面积最小.
九、(本题满分7分)一个半球型的雪堆,其体积的融化的速率与半球面积S成正比 比例系数K>0.假设在融化过程中雪堆始终保持半球形状,已知半径为 r0 的雪堆 在开始融化的3小时内,融化了其体积的7/8,问雪堆全部融化需要多少时间? 十、(本题满分8分)f(x)在[-a,a]上具有二阶连续导数,且f(0)=0
1、 写出f(x)的带拉格朗日余项的一阶麦克劳林公式; 2、 证明在[-a,a]上至少存在一点,使af()3
3
aa
f(x)dx
100011
十一、(本题满分6分)已知A110,B101且满足
111110
AXA+BXB=AXB+BXA+E,求X.
十二、(本题满分6分)设1,2,3,4为线性方程组AX=O的一个基础解系, 11t2,22t3,33t4,44t1,其中t为实常数
试问t满足什么条件时1,2,3,4也为AX=O的一个基础解系.
2002年全国硕士研究生入学统一考试
数学(二)试题
一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)
1earcsinf(x)2x
ae
x
tanx
1.设函数
x0
在x0处连续,则a( ). x0
2.位于曲线yxe
2
(0x)下方,x轴上方的无界图形的面积为( ).
3.yyy0满足初始条件y(0)1,y(0)1. 的特解是( )4
.lim1
nn
=( ). 022
22的非零特征值是( )5.矩阵2.
222
二、单项选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.)
2
1.函数f(u)可导,yf(x)当自变量x在x1处取得增量x0.1时,相应的
函数增量y的线性主部为0.1,则f(1)= (A)-1; (B)0.1; (C)1; (D)0.5.
2.函数f(x)连续,则下列函数中,必为偶函数的是 (A)
x0x0
f(t2)dt; (B) f2(t)dt;
x
(C)
t[f(t)f(t)]dt; (D) t[f(t)f(t)]dt.
x
3.设yf(x)是二阶常系数微分方程ypyqye
3x
满足初始条件
y(0)y(0)0的
ln(1x2)
特解,则极限lim
x0y(x)
(A)不存在; (B)等于1; (C)等于2; (D) 等于3.
4.设函数f(x)在R上有界且可导,则
(A)当limf(x)0时,必有limf(x)0;
x
x
(B)当limf(x)存在时,必有limf(x)0;
x
x
(C) 当limf(x)0时,必有limf(x)0;
x0
x0
(D) 当limf(x)存在时,必有limf(x)0.
x0
x0
5.设向量组1,2,3线性无关,向量1可由1,2,3线性表示,而向量2不能由
1,2,3线性表示,则对于任意常数k必有
(A)1,2,3,k12线性无关;(B) 1,2,3,k12线性相关; (C)1,2,3,1k2线性无关; (D) 1,2,3,1k2线性相关.
三、(本题满分6分)已知曲线的极坐标方程为r1cos,求该曲线对应于处的切线与法线的直角坐标方程.
2
2x2x
四、(本题满分7分)设函数yf(x)x
(ex1)2
1x0
0x1,
求函数F(x)
x1
f(t)dt的表达式.
五、(本题满分7分)已知函数f(x)在R上可导,f(x)0,limf(x)1,且满足
x
1f(xhx)1
h
lim()ex,求f(x). h0f(x)六、(本题满分7分)求微分方程xdy(x2y)dx0的一个解yy(x),使得由曲线yy(x)与直线x1,x2以及x轴所围成的平面图形绕x轴旋转一周的旋转体的体积最
小.
七、(本题满分7分)某闸门的形状与大小如图所示,其中直线l 为对称轴,闸门的上部为矩形ABCD,下部由二次曲线与线段 AB所围成.当水面与闸门的上断相平时,欲使闸门矩形部分与 承受的水压与闸门下部承受的水压之比为5:4,闸门矩形部分
的高h应为多少? 八、(本题满分8分)
设0xn3,xn1
. xn(3xn)(n=1,2,3,„)
证明:数列{xn}的极限存在,并求此极限. 九、(本题满分8分)设ba0,证明不等式
2alnblna1
.
baa2b2ab
十、(本题满分8分)设函数f(x)在x=0的某邻域具有二阶连续导数,且
f(0)f(0)f(0)0.证明:存在惟一的一组实数a,b,c,使得当h0时,
af(h)bf(2h)cf(3h)f(0)o(h2).
十一、(本题满分6分)已知A,B为三阶方阵,且满足2ABB4E.
⑴证明:矩阵A2E可逆;
1
120
20,求矩阵A. ⑵若B1
002
十二、(本题满分6分)已知四阶方阵A(1,2,3,4), 1,2,3,4均为四维列向量,其中2,3,4线性无关,1223.若1234,求线性方程组
Ax的通解.
2003年考研数学(二)真题评注 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) 若 时, 与 是等价无穷小,则a= -4 .
【分析】 根据等价无穷小量的定义,相当于已知 ,反过来求a. 注意在计算过程中应尽可能地应用无穷小量的等价代换进行化简. 【详解】 当 时, , . 于是,根据题设有 ,故a=-4.
【评注】 本题属常规题型,完全类似例题见《数学复习指南》P.38 【例1.62】.
(2) 设函数y=f(x)由方程 所确定,则曲线y=f(x)在点(1,1)处的切线方程是 x-y=0 . 【分析】 先求出在点(1,1)处的导数,然后利用点斜式写出切线方程即可. 【详解】 等式 两边直接对x求导,得 ,
将x=1,y=1代入上式,有 故过点(1,1)处的切线方程为 ,即
2001年数一考研真题及答案篇六:2001-数二真题、标准答案及解析
2001 年全国硕士研究生入学统一考试 理工数学二试题详解及评析一、填空题 (1) limx →13 − x − 1+ x = x2 + x − 2 2 6limx →1.【答】 −【详解】2 (1 − x ) 3 − x − 1+ x 1 ⋅ = lim 2 x →1 ( x − 1)( x + 2 ) x + x−2 3 − x + 1+ x=− = 1 1 lim 2 x→1 x + 2− 2 ⋅ 6(2)设函数 y = f ( x) 由方程 e 法线方程为 【答】 .2 x+ y− cos ( xy ) = e − 1 所确定,则曲线 y = f ( x ) 在点 ( 0,1) 处的x − 2 y + 2 = 0.2 x+ y【详解】在等式 e− cos ( xy ) = e − 1 两边对 x 求导,得e2 x + y ⋅ ( 2 + y ' ) + sin ( xy ) ⋅ ( y + xy ' ) = 0,将 x = 0, y = 1 代入上式,得 y ( 0 ) = −2. 故所求法线方程为'y −1 =即1 x, 2x − 2 y + 2 = 0.(3)∫ π (x2 − 2π3+ sin 2 x ) cos 2 xdx =.【答】π8在区间 ⎢ −【详解】⎡ π π⎤ 3 2 2 2 上, x cos x 是奇函数, sin x cos x 是偶函数, , 2 2⎥ ⎣ ⎦-1-故∫ (x2−ππ3+ sin 2 x ) cos 2 xdx =2∫ (x2−ππ32cos 2 x + sin 2 x cos 2 x )dx = ∫ 2π1 2 sin 2 xdx − 4 2π1 π = ∫ 2π (1 − cos 4 x )dx 8 −2 =π8.(4)过点 ⎜ 【答】y ⎛1 ⎞ = 1 的曲线方程为 , 0 ⎟ 且满足关系式 y ' arcsin x + ⎝2 ⎠ 1 − x2.1 y arcsin x = x − . 2方法一:【详解】'原方程 y arcsin x +y1 − x2= 1 可改写为'( y arcsin x )两边直接积分,得= 1,y arcsin x = x + c.又由 y ⎜1 ⎛1⎞ ⎟ = 0, 解得 c = − . 2 ⎝2⎠故所求曲线方程为:1 y arcsin x = x − . 2方法二: 将原方程写成一阶线性方程的标准形式y' +1 1 − x arcsin x21 1− x 2 arcsin xy=1 . arcsin x−解得 y = e e∫⎡ ∫ 1 ⎢ dx ⎢ c + e 2 arcsin x 1− x arcsin x ⎢ ⎣ 1∫dx⎤ ⎥ dx ⎥ ⎥ ⎦=1 (c + x) , arcsin x1 ⎛1⎞ y⎜ ⎟ = 0 ⇒ c = − . 2 ⎝2⎠-2-故曲线方程为:1 y arcsin x = x − . 2⎡ a 1 1 ⎤ ⎡ x1 ⎤ ⎡ 1 ⎤ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ (5)设方程 1 a 1 x2 = 1 有无穷多个解,则 a = ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 1 1 a ⎥ ⎢ x3 ⎥ ⎢ −2 ⎥ ⎣ ⎦⎣ ⎦ ⎣ ⎦【答】 【详解】 -2 方法一: .利用初等行变换化增广矩阵为阶梯形,有1 M −2 ⎤ a ⎡ a 1 1 M 1 ⎤ ⎡1 ⎢ 1 a 1 M 1 ⎥ → ⎢0 a − 1 1 − a M 3 ⎥→ A=⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 1 1 a M −2 ⎥ ⎢ 0 1 − a 1 − a 2 M 1 + 2 a ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎡1 1 ⎢ ⎢0 a − 1 ⎢0 0 ⎣( a − 1)( a + 2 )a ( a − 1)⎤ ⎥ ⎥, M 2 ( a + 2 )⎥ ⎦ M M−2 3可见,只有当 a = −2 时才有秩 r A = r ( A ) = 2 < 3, 对应方程组有无穷多个解. 方法二: 当系数矩阵的行列式不为零时,方程组有唯一解,因此满足题设条件的 a 一定使系数行列 式为零,即有( )a 1 1 1 a 1 = ( a + 2 )( a − 1) = 0,21 1 a解得 a = −2 或 a = 1. 由于答案有两个,应将其带回原方程进行检验.显然,当 a = 1 时,原方程无解,因此只
能是a = −2.二、选择题 (1)设 f ( x ) = ⎨ (A) 0 .⎧1, x ≤ 1, , 则 f f ⎡ f ( x ) ⎤ 等于 ⎣ ⎦ ⎩0, x > 1{}(B) 1.-3-(C) ⎨⎧1, x ≤ 1, ⎩0, x > 1.(D) ⎨⎧0, x ≤ 1, ⎩1, x > 1.【 】 【答】 【详解】 于是 从而 应选(B). 因为 f ( x ) ≤ 1,f ⎡ f ( x ) ⎤ = 1, ⎣ ⎦f f ⎡( x ) ⎤ = 1. ⎣ ⎦{}故正确选项为(B). (2)设当 x → 0 时, (1 − cos x ) ln 1 + x 阶的无穷小,则正整数 n 等于 (A)1. (B)2. (C)3. (D)4. 【 】(2) 是比 x sin xn高阶的无穷小, x sin x 是比 en(x2−1 高)【答】 【详解]应选(B). 由题设,知limx →0(1 − cos x ) ln (1 + x 2 )x sin x n1 2 2 x ⋅x 1 1 1 = lim 2 = lim n −3 = lim x 3− n = 0. n x →0 x⋅x 2 x→0 x 2 x →0n应满足 n ≤ 2;又由 limx →0x sin x n ex −12= limx →0x n +1 = lim x n −1 = 0, 2 x →0 x知 n ≥ 2. 故 n = 2. 因此正确选项为(B). (3)曲线 y = ( x − 1) (A)0.2( x − 3)2的拐点个数为 (C)2. (D)3. 【 】(B)1.【答】 【详解】应选(C). 因为-4-y ' = 4 ( x − 1)( x − 2 )( x − 3)y '' = 4 ( 3x 2 − 12 x + 11) ,y ''' = 24 ( x − 2 ) .令 y = 0, 即 3 x − 12 x + 11 = 0, 因为 ∆ = 12 − 4 ⋅ 3 ⋅11 = 12 > 0, 所以 y = 0 有两个根,且不'' 2 2n为 2 ,因在此两点处,三阶导数 y ≠ 0, 因此曲线有两个拐点.'''故正确选项为(C). (4) 已 知 函 数 f ( x ) 在 区 间 (1 − δ ,1 + δ ) 内 具 有 二 阶 导 数 , f'( x) 严 格 单 调 减 少 , 且f (1) = f (1) = 1, 则'(A)在 (1 − δ ,1) 和 (1,1 + δ ) 内均有 f ( x ) < x. (B)在 (1 − δ ,1) 和 (1,1 + δ ) 内均有 f ( x ) > x. (C)在 (1 − δ ,1) 内, f ( x ) < x, 在 (1,1 + δ ) 内, f ( x ) > x. (D)在 (1 − δ ,1) 内, f ( x ) > x, 在 (1,1 + δ ) 内, f ( x ) < x. 【 】 【答】 【详解】 应选(A). 方法一:令 F ( x ) = f ( x ) − x, 则F'( x ) = f ' ( x ) − 1 = f ' ( x ) − f ' (1) ,'由于 f( x ) 严格单调减少,'因此当 x ∈ (1 − δ ,1) 时, F( x ) < 0, 且在 x = 1 处, F ' (1) = 0.可见 F ( x ) 在 x = 1 处取极大值,即在 (1 − δ ,1) 和 (1,1 + δ ) 内均有 F ( x ) < F (1) = 0, 也即 f ( x ) < x. 故正确选项为(A). 方法二: 因为 f'( x ) 严格单调减少,且 f (1) = 1,'-5-则在 (1 − δ ,1) 内, f 在 (1,1 + δ ) 内, f''( x ) > f ' (1) = 1( x ) < 1;从而在 (1 − δ ,1) 内任一 x, 有∫ f ( t ) dt > ∫ 1dt ,1 ' 1xx即 f (1) − f ( x ) > 1 − x, f (1) = 1 ⇒ f ( x ) < x. 而对 (1,1 + δ ) 内任一 x, 有∫即 故选(A).x1f ' ( t ) dt < ∫ 1dt ,x1f ( x ) < x.(5) 设函数 f ( x ) 在定义域内可导, y = f ( x ) 的图形如右图所示, 则导函数 y = f 图形为'( x) 的【 】 【答】应选(D) 【详解】 从题设图形可见, y 轴的左侧, 在 曲线 y = f ( x ) 是严格单调增加的, 因此当 x < 0
-6-时,一定有 f', ; ( x ) > 0 对应 y = f ' ( x ) 图形必在 x 轴的上方,由此可排除(A)(C)'又 y = f ( x ) 的图形在 y 轴右侧有三个零点, 因此由罗尔中值定理知, 其导函数 y = f 形在 y 轴一定有两个零点,进一步可排除(B). 故正确答案为(D).( x) 图三、求∫ (2x2+ 1) x 2 + 1dx.【详解】设 x = tan t , 则 dx = sec t.2原式 =d sin t sec2 tdt cos tdt ∫ sec t ⋅ ( 2 tan 2 t + 1) = ∫ 2sin 2 t + cos2 t = ∫ 1 + sin 2 t= arctan ( sin t ) + C ⎛ x ⎞ = arctan ⎜ ⎟ + C. 2 ⎝ 1+ x ⎠⎛ sin t ⎞ sin t −sin x , 记此极限为 f ( x ) , 求函数 f ( x ) 的间断点并指出其类型. 四、求极限 lim ⎜ ⎟ t → x sin x ⎝ ⎠【详解】方法一:x⎡ sin t − sin x ⎤ sin t −sin x sin x = e sin x , 原式 = lim ⎢1 + ⎥ t→x sin x ⎦ ⎣xsin x⋅x即f ( x ) = e sin x ,x显然 f ( x ) 的间断点为:x = 0, x = kπ ( k = ±1, ±2,L)由于 lim f ( x ) = lim e sin x = e,x →0 x →0 x所以 x = 0 是函数 f ( x ) 的第一类(或可去)间断点; 而 lim − f ( x ) = lim − e sin x 与 lim + f ( x ) = lim + e sin x 均不存在,x →( kπ ) x →( kπ ) x →( kπ ) x → ( kπ ) x x故 x = kπ ( k = ±1, ±2,L) 是函数 f ( x ) 的第二类(或无穷)间断点.-7-方法二: 原式 = lim e sin t −sin xt→x x ln sin t sin x= et→xlim sin t −sin x ln sin xxsin t=x , sin x故 f ( x) = ex sin x求间断点并指出其类型同方法一.五、设 ρ =ρ ( x ) 是抛物线 y = x 上任一点 M ( x, y )( x ≥ 1) 处的曲率半径, s = s ( x ) 是该d 2ρ ⎛ d ρ ⎞ −⎜ ⎟ 的值.(在直角坐标系下曲 ds 2 ⎝ ds ⎠2计算 3ρ 抛物线上介于点 A (1,1) 与 M 之间的弧长,率公式为 K =y ''(1 + y )1 2 x3 '2 2)【详解】 y =', y '' = −1 4 x3,抛物线在点 M ( x, y )( x ≥ 1) 处三维曲率半径1 (1 + y ) ρ = ρ ( x) = = K y ''3 '2 2=3 1 ( 4 x + 1) 2 . 2抛物线上 AM 的弧长s = s ( x) = ∫x11 + y '2 dx = ∫x11+1 dx, 4x故1 dρ 1 3 ⋅ ( 4 x + 1) 2 ⋅ 4 d ρ dx 2 2 = = =6 π ds ds 1 1+ dx 4xd 2ρ d ⎛ d ρ ⎞ 1 6 1 6 = ⎜ ⋅ = ⎟ ⋅ ds = 2 ds dx ⎝ ds ⎠ 2 x 1 4x +1 1+ dx 4x因此3ρ3 d 2ρ ⎛ d ρ ⎞ 1 6 =⎜ = 3 ⋅ ( 4 x + 1) 2 ⋅ − 36 x = 9 ⎟ 2 ds 2 4x +1 ⎝ ds ⎠ 2-8-六、设函数 f ( x ) 在 [ 0, +∞ ) 上可导, f ( 0 ) = 0, 且其反函数为 g ( x ) , 若 求 f ( x) . 【详解】 等式两边对 x 求导得∫f ( x)0g ( t )dt = x 2 e x ,g ⎡ f ( x ) ⎤ f ' ( x ) = 2 xe x + x 2 e x ⎣ ⎦而 故 当 x ≠ 0 时,有g ⎡ f ( x ) ⎤ = x, ⎣ ⎦xf ' ( x ) = 2 xe x + x 2 e x .f ' ( x ) = 2e x + xe x积分得f ( x ) = ( x + 1) e x + C由于 f ( x ) 在 x = 0 处连续,故有f ( 0 ) = lim f ( x ) = lim ⎡( x + 1) e x + C ⎤ = 0, ⎦ x → 0+ x →0+ ⎣得 因
此C = −1f ( x ) = ( x + 1) e x − 1.七、 设函数 f ( x ) , g ( x ) 满足 f'( x ) = g ( x ) , g ' ( x ) = 2e x − f ( x ) , 且 f ( 0 ) = 0, g ( 0 ) = 2, 求∫π0⎛ g ( x) f ( x) ⎞ − ⎜ ⎟dx. ⎜ 1 + x (1 + x )2 ⎟ ⎝ ⎠f '' ( x ) = g ' ( x ) = 2e x − f ( x ) ,【详解】 方法一: 由 于是有⎧ f '' ( x ) + f ( x ) = 2e x , ⎪ f ( 0 ) = 0, ⎨ ⎪ f ' ( 0 ) = 2, ⎩解得f ( x ) = sin x − cos x + e x .-9-从而有∫π0⎛ g ( x) π g ( x )(1 + x ) − f ( x ) f ( x) ⎞ dx − ⎜ ⎟dx = ∫ 2 2 0 ⎜ 1 + x (1 + x ) ⎟ (1 + x ) ⎝ ⎠ ' π f ( x )(1 + x ) − f ( x ) π ⎡ f ( x) ⎤ dx = ∫ d ⎢ =∫ ⎥ 2 0 0 (1 + x ) ⎣ 1+ x ⎦ f ( x ) π f (π ) − f (0) | = 1+ x 0 1+ π 1 + eπ = 1+ π =方法二: 如方法一先求出 f ( x ) 的表达式,再用分部积分法求定积分:∫π0⎛ g ( x) π g ( x) π f ( x) ⎞ ⎛ 1 ⎞ dx + ∫ f ( x ) d ⎜ − ⎜ ⎟dx = ∫ ⎟ 2 0 1+ x 0 ⎜ 1 + x (1 + x ) ⎟ ⎝ 1+ x ⎠ ⎝ ⎠ π g ( x) f ( x) π π f ' ( x) dx + dx =∫ |− 0 1+ x 1 + x 0 ∫0 1 + x π g ( x) π g ( x) f (π ) = dx − ∫ dx − f ( 0) + ∫ 0 1+ x 0 1+ x 1+ π 1 + eπ = 1+ π八、设 L 是一条平面曲线,其上任意一点 P ( x, y )( x > 0 ) 到坐标原点的距离恒等于该点处 的切线在 y 轴上的截距,且 L 经过点 ⎜ (1) 试求曲线 L 的方程; (2) 求 L 位于第一象限部分的一条切线,使该切线与 L 以及两坐标轴所围图形的面积最 小. 【详解】 (1) 设曲线 L 上过点 P ( x, y ) 的切线方程为 Y − y = y ( X − x ) , 令 X = 0, 则得该切'⎛1 ⎞ ,0⎟ . ⎝2 ⎠线在 y 轴上的截距为 y − xy ,'由题设知 x + y = y − xy ,2 2 '此为一阶齐次微分方程,令 u =y , 将此方程化为 x- 10 -du 1+ u解得2=−dx , xy + x2 + y 2 = C, ⎛1 ⎞ ,0⎟ 知 ⎝2 ⎠ 1 C= , 2由 L 经过点 ⎜于是 L 的方程为:1 y + x2 + y 2 = , 2 1 − x2 . 4 1 2 (2)设第一象限内曲线 y = − x . 在点 P ( x, y ) 处的切线方程为 4即y=⎛1 ⎞ Y − ⎜ − x 2 ⎟ = −2 x ( X − x ) , ⎝4 ⎠即1⎛ 1⎞ Y − ( − ) = −2 xX + x 2 + ⎜ 0 < x ≤ ⎟ 4⎝ 2⎠⎡ 2 1 ⎤ ⎢x + 4 ⎥ ⎛ 1⎞ 它与 x 轴及 y 轴的交点分别为 ⎢ , 0 ⎥ , ⎜ 0, x 2 + ⎟ , 4⎠ ⎢ 2x ⎥ ⎝ ⎣ ⎦所求面积:⎛ 2 1⎞ x + ⎟ 1 1 ⎜ 4⎠ ⎛1 ⎞ ⎝ − ∫ 2 ⎜ − x 2 ⎟ dx. S ( x) = ⋅ 0 2 2x ⎝4 ⎠令 S ( x ) = 0 ,得'2x=3 . 6当0 < x <3 ' 时, S ( x ) < 0; 6x>3 ' 时, S ( x ) > 0; 6- 11 -因而 x =3 ⎛ 1⎞ 是 S ( x ) 在 ⎜ 0, ⎟ 内唯一极小值点,即最小值点. 6 ⎝ 2⎠于是所求切线为:Y = −2 ⋅3 3 1 3 1 X + + ,即Y = − X+ 6 36 4 3 3九、一个半球体状得雪堆,其体积融化的速率与半球面面积 S 成正比,比例常数 K > 0. 假 设在融化过程中雪堆始终保持半球体状, 已知半
径为 r0 的雪堆开始融化的 3 小时内, 融化了 其体积的 【详解】 方法一: 设雪堆在时刻 t 的体积 V = 由题设知7 , 问雪堆全部融化需要多少小时? 82 3 π r , 表面积 S = 2π 2 r 2 , r 为时间 t 的函数, 3即 于是dV = − KS , dt dr 2π 2 r 2 = −2π Kr 2 , dt dr = −K , dt积分得 r = − Kt + C , 由 r ( 0 ) = r0 , 得 又由题设,r = r0 − kt ,即 有 从而1 V ( 3) = V ( 0 ) , 8 2 1 2 3 π ( r0 − 3K ) = ⋅ π r03 , 3 8 3 1 K = r0 6 1 r = r0 − r0t. 6因雪球全部融化时, r = 0 ,故得 t = 6, 即雪球全部融化需要 6 小时.- 12 -方法二: 这雪堆在时刻 t 的体积 V = 由题设知2 3 π r , 表面积 S = 2π 2 r 2 , 从而 S = 3 18π V 2 3dV = − KS = − 3 18π V 2 dt即dV V2 3= − 3 18π Kdt ,积分得 设 V ( 0 ) = V0 , 得 C = 3 3 V0 . 故3 3 V = 3 3 V0 + C.3 3 V = 3 3 V0 − 3 18π Kt , 1 8又由 V ( 3) = V0 ,得33 V0 = 3 3 V0 − 3 18π K , 2从而 故K=3V02 3 18π,3 3 V = 3 3 V0 −当 V = 0 时,得 t = 6, 即雪球全部融化需要 6 小时.13 V0 t. 2十、设 f ( x ) 在区间 [ − a, a ] ( a > 0 ) 上具有二阶连续导数, f ( 0 ) = 0, (1) 写出 f ( x ) 的带拉格朗日余项的一阶麦克劳林公式; (2) 证明在 [ − a, a ] 上至少存在一点η , 使得a 3 f '' (η ) = 3∫ f ( x ) dx.a−a【详解】 (1)对任意 x ∈ [ − a, a ] ,- 13 -f '' (ξ ) 2 f '' (ξ ) 2 ' f ( x ) = f ( 0) + f ( 0) x + x = f ( 0) x + x (其中 ξ 在 0 与 x 之间) 2! 2!'(2)∫a−af ( x ) dx = ∫ f ' ( 0 )xdx + ∫a −ax 2 '' f (ξ )dx − a 2!a=因为 f''1 a 2 '' x f (ξ ) dx 2 ∫− af '' ( x ) ≤ M ,( x ) 在 [ −a, a ] 上连续,故对任意的 x ∈ [ −a, a ] ,有 m ≤''其中 M , m 分别为 f 于是有( x ) 在 [ −a, a ] 上的最大值,最小值a a 1 a 2 '' 2 ∫− a x f (ξ ) dx ≤ M ∫0 x dx 2m ∫ x 2 dx ≤ ∫ f ( x )xdx =a0−a即m≤3 a3∫a−af ( x )xdx ≤ M十 一 、 已 知 矩 阵⎡1 0 0 ⎤ ⎡0 1 1 ⎤ ⎢1 1 0 ⎥ , B = ⎢1 0 1 ⎥ , 且 矩 阵 A=⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢1 1 1 ⎥ ⎢1 1 0 ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦X满 足AXA + BXB = AXB + BXA + E ,其中 E 是三阶单位矩阵,求 X .【详解】 由设关系,有AX ( A − B ) + BX ( B − A ) = E ,即( A − B) X ( A − B) = E1 −1 −1 A− B = 0 0 1 0 −1 ≠ 1由于行列式所以矩阵 A − B 可逆.而( A − B)−1⎡1 1 2 ⎤ ⎢ ⎥ = ⎢0 1 1 ⎥ , ⎢0 0 1 ⎥ ⎣ ⎦- 14 -故⎡1 2 5 ⎤ 2 ⎡( A − B )−1 ⎤ = ⎢0 1 2 ⎥ . X= ⎥ ⎣ ⎦ ⎢ ⎢0 0 1 ⎥ ⎣ ⎦十 二 、 已 知α1 , α 2 , α 3 , α 4 是 线 性 方 程 组 AX = 0 的 一 个 基 础 解 系 , 若β1 = α1 + tα 2 , β 2 = α 2 + tα 3 , β 3 = α 3 + tα 4 , β 4 = α 4 + tα1 ,讨论实数 t 满足什么关系时, β1 , β 2 , β3 , β 4 也是 AX = 0 的一个基
2001年数一考研真题及答案篇七:2001考研数一真题
2001年全国硕士研究生入学统一考试
数学(一)试卷
一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)
(1)设ye(asinxbcosx)(a,b为任意常数)为某二阶常系数线性齐次微分方程的通解,则该方程为_____________. (2)rxx2y2z2,则div(gradr)(1,2,2)= _____________.
(3)交换二次积分的积分次序:
201dy1y2f(x,y)dx=_____________. (4)设AA4EO,则(A2E)= _____________.
(5)D(X)2,则根据车贝晓夫不等式有估计PXE(X)2} _____________.
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)
(1)设函数f(x)在定义域内可导,yf(x)的图形如右图所示,则yf(x)的图形为
1
(A) (B) (C) (D)
(2)设f(x,y)在点(0,0)的附近有定义,且fx(0,0)3,fy(0,0)1则
(A)dz|(0,0)3dxdy
(B)曲面zf(x,y)在(0,0,f(0,0))处的法向量为{3,1,1}
(C)曲线zf(x,y)在(0,0,f(0,0))处的切向量为{1,0,3} y0
zf(x,y)在(0,0,f(0,0))处的切向量为{3,0,1} y0(D)曲线(3)设f(0)0则f(x)在x=0处可导
f(1cosh)(A)lim存在 2h0h
(C)limh0 f(1eh)(B) lim存在 h0h(D)limh0f(hsinh)存在 h2
1
1
1
111111410,B01100000 0000 f(2h)f(h)存在 h1(4)设A11100,则A与B 00
(A)合同且相似
(C)不合同但相似 (B)合同但不相似 (D)不合同且不相似
(5)将一枚硬币重复掷n次,以X和Y分别表示正面向上和反面向上的次数, 则X和Y相关系数为
(A) -1
(C) (B)0 (D)1 1 2
三、(本题满分6分)
arctanex
求. 2xe
四、(本题满分6分)
设函数zf(x,y)在点(1,1)可微,且f(1,1)1,fx(1,1)2,fy(1,1)3,(x)f(x,f(x,x)),求
五、(本题满分8分) d3(x)dxx1.
1x2(1)narctaxn x0设f(x)x,将f(x)展开成x的幂级数,并求的和. 2n114n x0
六、(本题满分7分)
计算I222222(yz)dx(2zx)dy(3xy)dz,其中L是平面 xyz2与柱面xy1的交线,L
从Z轴正向看去,L为逆时针方向.
七、(本题满分7分)
设f(x)在(1,1)内具有二阶连续导数且f(x)0.证明:
(1)对于x(1,0)(0,1),存在惟一的(x)(0,1),使 f(x)=f(0)+xf((x)x)成立.
(2)lim(x)0.5. x0
八、(本题满分8分)
2(x2y2)设有一高度为h(t)(t为时间)的雪堆在融化过程,其侧面满足方程zh(t)(设长度单位为厘米,时h(t)
间单位为小时),已知体积减少的速率与侧面积成正比(系数为0.9),问高度为130厘米的雪堆全部融化需多少时间?
九、(本题满分6分)
设α1,α2,,αs为线性方程组AXO的一个基础解系,
β1t1α1t2α2,β2t1α2t2α3,,βst1αst2α1,
其中t1,t2为实常数,试问t1,t2满足什么条件时β1,β2,,βs也为AXO的一个基础解系?
十、(本题满分8分)
已知三阶矩阵A和三维向量x,使得x,Ax,Ax线性无关,且满足Ax3Ax2Ax.
(1)记P(x,Ax,Ax),求B使APBP.
(2)计算行列式AE.
十一、(本题满分7分)
设某班车起点站上客人数X服从参数为(0)的泊松分布,每位乘客在中途下车的概率为p(0p1),且中途下车与否相互独立.Y为中途下车的人数,求:
(1)在发车时有n个乘客的条件下,中途有m人下车的概率.
(2)二维随机变量(X,Y)的概率分布.
十二、(本题满分7分)
设X~N(,)抽取简单随机样本X1,X2,,X2n(n2), n12n
样本均值Xi,Y(XiXni2)2,求E(Y). 2ni1i1232212
2001年数一考研真题及答案篇八:2011年数一考研真题及答案
2011年考研数学试题(数学一)
一、选择题
1、曲线y=(x−1)(x−2)(x−3)(x−4)的拐点是(
2
3
4
)
(A)(1,0)(B)(2,0)(C)(3,0)(D)(4,0)
【答案】C【考点分析】本题考查拐点的判断。直接利用判断拐点的必要条件和第二充分条件即可。
【解析】由y=(x−1)(x−2)(x−3)(x−4)可知1,2,3,4分别是
2
3
4
y=(x−1)(x−2)(x−3)(x−4)=0的一、二、三、四重根,故由导数与原函数之间的
关系可知y′(1)≠0,y′(2)=y′(3)=y′(4)=0
234
y′′(2)≠0,y′′(3)=y′′(4)=0,y′′′(3)≠0,y′′′(4)=0,故(3,0)是一拐点。
2、设数列{an}单调减少,liman=0,Sn=
n→∞
∞
∑a(n=1,2⋯⋯)无界,则幂级数
kk=1
n
∑an(x−1)的收敛域为(
n=1
n
)(A)(-1,1](B)[-1,1)(C)[0,2)(D)
(0,2]
【答案】C【考点分析】本题考查幂级数的收敛域。主要涉及到收敛半径的计算和常数项级数收敛性的一些结论,综合性较强。【解析】Sn=
∑ak(n=1,2⋯⋯)无界,说明幂级数∑an(x−1)的收敛半径R≤1;
n
k=1
n=1
n∞
{an}单调减少,liman
n→∞
半径R≥1。因此,幂级数
=0,说明级数∑an(−1)收敛,可知幂级数∑an(x−1)的收敛
n=1
n=1
∞
n
∞
n
∑an(x−1)的收敛半径R=1,收敛区间为(0,2)。又由于x=0时幂级数
n=1
∞
n
收敛,x=2时幂级数发散。可知收敛域为[0,2)。
3、设函数f(x)具有二阶连续导数,且f(x)>0,f(0)′=0,则函数z=f(x)lnf(y)
在点(0,0)处取得极小值的一个充分条件是()(A)f(0)>1,f′′(0)>0(C)f(0)<1,f′′(0)>0
(B)f(0)>1,f′′(0)<0(D)f(0)<1,f′′(0)<0
【答案】C【考点分析】本题考查二元函数取极值的条件,直接套用二元函数取极值的充分条件即可。
【解析】由z=f(x)lnf(y)知zx′=f′(x)lnf(y),zy′=
2
′′′f(y)f(y)−(f(y))
zxx′′=f′′(x)lnf(y),zyy′′=f(x)
f2(y)
f(x)f′(x)
f′(y),zxy′′=f′(y)f(y)f(y)
所以zxy′′
x=0
y=0
=
f′(0)
f′(0)=0,zxx′′f(0)
x=0y=0
=f′′(0)lnf(0),
zyy′′
x=0y=0
f′′(0)f(0)−(f′(0))2
=f(0)=f′′(0)
f2(0)
要使得函数z=f(x)lnf(y)在点(0,0)处取得极小值,仅需
f′′(0)lnf(0)>0,f′′(0)lnf(0)⋅f′′(0)>0
所以有f(0)>1,f′′(0)>04、设I=
∫
π
40
lnsinxdx,J=∫lncotxdx,K=∫lncosxdx,则I,J,K的大小关系是()
(B)I<K<J
(C)J<I<K
(D)K<J<I
π40π40
(A)I<J<K【答案】B
【考点分析】本题考查定积分的性质,直接将比较定积分的大小转化为比较对应的被积函数的大小即可。【解析】x∈
(0,
π
4
π时,0<sinx<<cosx<cotx,因此lnsinx<lncosx<lncotx4π4
∫
lnsinxdx<
∫
lncosxdx<
∫
π4
lncotxdx,故选(B)
5.设A为3阶矩阵,将A的第二列加到第一列得矩阵B,再交换B的第二行与第一行得单
⎡100⎤⎡100⎤
⎢110⎥,P=⎢001⎥,则A=(位矩阵.记P=1⎢⎥2⎢⎥⎢⎢⎣001⎥⎦⎣010⎥⎦
(A)PP12
−1(B)P1P2
)
(C)P2P1(D)P2−1P1
【答案】D【考点分析】本题考查初等矩阵与初等变换的关系。直接应用相关定理的结论即可。
【解析】由初等矩阵与初等变换的关系知AP1=B,P2B=E,所以
A=BP1−1=P2−1P1−1=P2P1−1,故选(D)
6、设Α=(α1,α2,α3,α4)是4阶矩阵,Α∗为Α的伴随矩阵,若(1,0,1,0)是方程组Αx=0
Τ
的一个基础解系,则Α∗x=0基础解系可为((A)
)
(D)
α1,α3
(B)
α1,α2
(C)
α1,α2,α3α2,α3,α4
【答案】D【考点分析】本题考查齐次线性方程组的基础解系,需要综合应用秩,伴随矩阵等方面的知识,有一定的灵活性。
【解析】由Αx=0的基础解系只有一个知r(A)=3,所以r(A∗)=1,又由A∗A=AE=0知,α1,α2,α3,α4都是Α∗x=0的解,且Α∗x=0的极大线生无关组就是其基础解系,又
⎛1⎞⎛1⎞
⎜0⎟⎜0⎟
A⎜⎟=(α1,α2,α3,α4)⎜⎟=α1+α3=0,所以α1,α3线性相关,故α1,α2,α4或⎜1⎟⎜1⎟⎜⎟⎜⎟0⎝⎠⎝0⎠
α2,α3,α4为极大无关组,故应选(D)
7、设F1(x),F2(x)为两个分布函数,其相应的概率密度f1(x),f2(x)是连续函数,则必为概率密度的是(
)
(B)2f2(x)F1(x)(D)f1(x)F2(x)+f2(x)F1(x)
(A)f1(x)f2(x)(C)f1(x)F2(x)
【答案】D【考点分析】本题考查连续型随机变量概率密度的性质。【解析】检验概率密度的性质:f1(x)F2(x)+f2(x)F1(x)≥0;
∫
+∞
−∞
f1(x)F2(x)+f2(x)F1(x)dx=F1(x)F2(x)−∞=1。可知f1(x)F2(x)+f2(x)F1(x)
+∞
为概率密度,故选(D)。
8、设随机变量Χ与Υ相互独立,且ΕΧ与ΕΥ存在,记U=max{x,y},V=min{x,y},则Ε(UV)=((A)
)(B)
ΕUΕVΕΧΕΥ(C)ΕUΕΥ(D)ΕΧΕV
【答案】B【考点分析】本题考查随机变量数字特征的运算性质。计算时需要先对随机变量UV进行处理,有一定的灵活性。
【解析】由于UV=max{X,Y}min{X,Y}=XY
可知E(UV)=E(max{X,Y}min{X,Y})=E(XY)=E(X)E(Y)故应选(B)二、填空题9、曲线y=
∫
x
π⎞⎛
tantdt⎜0≤x≤⎟的弧长s=
4⎠⎝
【答案】1−
π
【考点分析】本题考查曲线弧长的计算,直接代公式即可。4
【解析】s=
∫
π4
(y
'2
)
dx=
∫
π4
tanxdx=
2
∫
π4
secx−1dx=tanx−x=1−
2
π40
π4
10、微分方程y′+y=e−xcosx满足条件y(0)=0的解为y=【答案】y=sinxe−x
【考点分析】本题考查一阶线性微分方程的求解。先按一阶线性微分方程的求解步骤求出其通解,再根据定解条件,确定通解中的任意常数。【解析】原方程的通解为
−1dx1dx
y=e∫[e−xcosx⋅e∫dx+C]=e−x[cosxdx+C]=e−x[sinx+C]
∫∫
由y(0)=0,得C=0,故所求解为y=sinxe−x11、设函数F(x,y)=
∫
xy
sint∂2F
dt,则22
1+t∂x
=
x=0
y=2
【答案】4
【考点分析】本题考查偏导数的计算。
2223
∂2F∂Fysinxy∂2Fycosxy(1+xy)−2xysinxy
【解析】。故2=,2=22222∂x1+xy∂x∂x(1+xy)
x=0
y=2
=4。
12、设L是柱面方程x2+y2=1与平面z=x+y的交线,从z轴正向往z轴负向看去为逆时针方向,则曲线积分【答案】π
【考点分析】本题考查第二类曲线积分的计算。首先将曲线写成参数方程的形式,再代入相应的计算公式计算即可。
�∫
L
y2
xzdx+xdy+dz=
2
⎧x=cost⎪
【解析】曲线L的参数方程为⎨y=sint,其中t从0到2π。因此
⎪z=cost+sint⎩
�∫
L
y2
xzdx+xdy+dz
2
2π
sin2t
=cost(cost+sint)(−sint)+costcost+(cost−sint)dt
20
2π
sin2tcostsin3t22
=−sintcost−+cost−dt
220
=π
∫∫
13、若二次曲面的方程为x2+3y2+z2+2axy+2xz+2yz=4,经正交变换化为
y12+4z12=4,则a=
【答案】−1
【考点分析】本题考查二次型在正交变换下的标准型的相关知识。题目中的条件相当于告诉了二次型的特征值,通过特征值的相关性质可以解出a。
【解析】本题等价于将二次型f(x,y,z)=x2+3y2+z2+2axy+2xz+2yz经正交变换后化为了f=y12+4z12。由正交变换的特点可知,该二次型的特征值为1,4,0。
⎛1a1⎞
⎜⎟该二次型的矩阵为A=a31,可知A=−a2−2a−1=0,因此a=−1。⎜⎟⎜111⎟⎝⎠
2001年数一考研真题及答案篇九:考研数学一历年真题2001
2001年全国硕士研究生入学统一考试
数学(一)试卷
一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)
(1)设yex(asinxbcosx)(a,b为任意常数)为某二阶常系数线性齐次微分方程的通解,则该方程为_____________.
(2)r
x2y2z2,则div(gradr)
(1,2,2)= _____________.
(3)交换二次积分的积分次序:01
dy
1y
2
f(x,y)dx=_____________.
(4)设A2A4EO,则(A2E)1= _____________.
(5)D(X)2,则根据车贝晓夫不等式有估计P{XE(X)2} _____________.
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)
(1)设函数f(x)在定义域内可导,yf(x)的图形如右图所示,则yf(x)的图形为
(A) (B)
(C) (D)
(2)设f(x,y)在点(0,0)的附近有定义,且fx(0,0)3,fy(0,0)1则
(A)dz|(0,0)3dxdy
(B)曲面zf(x,y)在(0,0,f(0,0))处的法向量为{3,1,1} (C)曲线zf(x,y)y0在(0,0,f(0,0))处的切向量为{1,0,3}
(D)曲线zf(x,y)y0
在(0,0,f(0,0))处的切向量为{3,0,1}
(3)设f(0)0则f(x)在x=0处可导
h(A)limf(1cosh)
存在
(B) h0h
2 limf(1e)
存在
h0h
(C)lim
f(hsinh)
f(2h)f(h)
h0
h
2
存在 (D)lim
h0
h
存在
111000(4)设
1A
1111000
111
4
,B
000,则A与B 101111
0
0
(A)合同且相似 (B)合同但不相似 (C)不合同但相似
(D)不合同且不相似
(5)将一枚硬币重复掷n次,以X和Y分别表示正面向上和反面向上的次数, 则X和Y相关系数为 (A) -1
(B)0
(C)
12
(D)1
三、(本题满分6分)
arctanex求e2x
.
四、(本题满分6分)
设函数zf(x,y)在点(1,1)可微,且f(1,1)1,fx(1,1)2,fy(1,1)3,(x)f(x,f(x,x)),求
ddx
3
(x)x1
.
五、(本题满分8分)
1
(1)在发车时有n个乘客的条件下,中途有m人下车的概率. (2)二维随机变量(X,Y)的概率分布.
十二、(本题满分7分)
设X~N(,2)抽取简单随机样本X1,X2,,X2n(n2),
n
12n
样本均值Xi,Y(XiXni2)2,求E(Y). 1x2
(1)narctanx x0
设f(x) x,将f(x)展开成x的幂级数,并求的和. 2
n114n
x0
六、(本题满分7分)
222222
计算I(yz)dx(2zx)dy(3xy)dz,其中L是平面 xyz2与柱面xy1
L
的交线,从Z轴正向看去,L为逆时针方向.
七、(本题满分7分)
设f(x)在(1,1)内具有二阶连续导数且f(x)0.证明:
(1)对于x(1,0)(0,1),存在惟一的(x)(0,1),使 f(x)=f(0)+xf((x)x)成立. (2)limx0
(x)0.5.
八、(本题满分8分)
2(x2y2设有一高度为h(t)(t为时间)的雪堆在融化过程,其侧面满足方程zh(t))
h(t)
(设长度单位为厘
米,时间单位为小时),已知体积减少的速率与侧面积成正比(系数为0.9),问高度为130厘米的雪堆全部融化需多少时间?
九、(本题满分6分)
设α1,α2,,αs为线性方程组AXO的一个基础解系,
β1t1α1t2α2,β2t1α2t2α3,,βst1αst2α1,
其中t1,t2为实常数,试问t1,t2满足什么条件时β1,β2,,βs也为AXO的一个基础解系?
十、(本题满分8分)
已知三阶矩阵A和三维向量x,使得x,Ax,A2x线性无关,且满足A3x3Ax2A2x. (1)记P(x,Ax,A2x),求B使APBP1. (2)计算行列式AE.
十一、(本题满分7分)
设某班车起点站上客人数X服从参数为(0)的泊松分布,每位乘客在中途下车的概率为p(0p1),且中途下车与否相互独立.Y为中途下车的人数,求:
2
2ni1i1
2001年数一考研真题及答案篇十:2002考研数一真题答案
2002年考研数学一试题答案与解析
一、填空题 (1)【分析】
(2)【分析】
原式
e
dlnx1
ln2xlnx
e
1.
方程两边对x两次求导得
① ②
eyy'6xy'6y2x0,
eyy''eyy'26xy''12y'20.
以x0代入原方程得y0,以xy0代入①得y'0,,再以xyy'0代入②得y''(0)2.
(3)【分析】
这是二阶的可降阶微分方程.
dy'dPdP
P. dxdxdy
令y'P(y)(以y为自变量),则y''
代入方程得 yP
1
). 2
dPdPP20,即yP0(或P0,但其不满足初始条件dydy
y'
x0
dPdy
0, 分离变量得
Py
积分得 lnPlnyC',即P
C1
(P0对应C10); y
11
由x0时y1,Py',得C1.于是
22
y'P
1
,2ydydx,积分得y2xC2. 2y
又由y
x0
1得C2
1,所求特解为y
(4)【分析】
因为二次型xTAx经正交变换化为标准型时,标准形中平方项的
系数就是二次型矩阵A的特征值,所以6,0,0是A的特征值.
又因aiii,故aaa600,a2.
(5)【分析】
设事件A表示“二次方程y24yX0无实根”,则
A{164X0}{X
4}.依题意,有
1
P(A)P{X4}.
2
4
),
而 即
414141(),(),0.4.
22
P{X4}1P{X4}1(
二、选择题
(1)【分析】
这是讨论函数f(x,y)的连续性,可偏导性,可微性及偏导数
的连续性之间的关系.我们知道,f(x,y)的两个偏导数连续是可微的充分条件,若f(x,y)可微则必连续,故选(A).
1
1u
由limn10n充分大时即N,nN时0,且
nun
n
(2)【分析】
11
0,不妨认为n,un0,因而所考虑级数是交错级数,但不能保证的单
nuunnlim
调性.
按定义考察部分和
Sn(1)
k1n
k1
nn
111k11 ()(1)(1)k1ukuk1ukk1uk1k1
(1)kn11(1)n11l1(1)(n),
ulu1un1u1k1ukl1
n
原级数收敛.
11
uun1nn1n11
再考察取绝对值后的级数(2, ).注意n
1un1unun1n1n1un
n
111
发散()发散.因此选(C). un1n1nn1un
(3)【分析】 理, (
当
f(2x)f(x)f'()x(x)
证明(B)对:反证法.假设limf(x)a0,则由拉格朗日中值定
x
x)
时,,因为x2x);但这与
f(
2xf(x)f(x2矛盾)f(f(xx)(M)). M2
(4)【分析】 因为r(A)r(A)23,说明方程组有无穷多解,所以三个平面有
公共交点且不唯一,因此应选(B).
(A)表示方程组有唯一解,其充要条件是r(A)r(A)3.
(C)中三个平面没有公共交点,即方程组无解,又因三个平面中任两个都不行,故r(A)2和
r(A)3,且A中任两个平行向量都线性无关.
类似地,(D)中有两个平面平行,故r(A)2,r(A)3,且A中有两个平行向量共线.
(5)【分析】
首先可以否定选项(A)与(C),因
[f1(x)f2(x)]dx
f1(x)dx
f2(x)dx21,
F1()F2()1121.
1,2x1,1,0x1,
对于选项(B),若f1(x)则对任何f2(x)
0,其他,0,其他,
x(, )
f1(x)f2(x)0,(D).
f1(x)f2(x)dx01,因此也应否定(C),综上分析,用排除法应选
进一步分析可知,若令Xmax(X1,X2),而Xi~fi(x),i1,2,则X的分布函数
F(x)恰是F1(x)F2(x).
F(x)P{max(X1,X2)x}P{X1x,X2x}
P{X1x}P{X2x}F1(x)F2(x).
三、【解】 用洛必达法则.由题设条件知
lim[af(h)bf(2h)f(0)](ab1)f(0).由于f(0)
h0
,故必有
ab10 .
又由洛必达法则 lim
af(h)bf(2h)f(0)af'(h)2bf'(2h)
lim
h0h0h1
(a2b)f'(0)0,
及f(0)0,则有a2b0.
综上,得a2,b1.
四、【解】 由已知条件得
f(0)0,f'(0)(
arctanx0
etdt)'x
2
x0
earctanx
1x2
2
x0
1,
故所求切线方程为yx.由导数定义及数列极限与函数极限的关系可得
2
f()f(0)
2f(x)f(0)limnf()2lim2lim2f'(0)2. nnx02nx
n
五、【分析与求解】 D是正方形区域如图.因在D上被积函数分块表示
2
x,xy,
max{x,y}2(x,y)D,
y,xy,
2
2
于是要用分块积分法,用yx将D分成两块:
DD1UD2,D1DI{yx},D2DI{yx}.
Iemax{x
D1
2
2
,y2}
dxdyemax{x
D2
2
2
,y2}
dxdy
exdxdyeydxdy2exdxdy(D关于yx对称)
D1
D2
D1
2
2dxedy(选择积分顺序)2xexdxex
1x
x2
1
22
10
e1.
六、【分析与求解】 (1)易知PdxQdy原函数,
PdxQdy
1x1
dxyf(xy)dxxf(xy)dy2dy2(ydxxdy)f(xy)(ydxxdy) yyy
xyxx
d()f(xy)d(xy)d[f(t)dt].
yy0
xyx
在y0上PdxQdy原函数,即u(x,y)0f(t)dt.
y
积分I在y0与路径无关.
(2)因找到了原函数,立即可得Iu(x,y) 七、【证明】
(c,d)
(a,b)
ca. db
与书上解答略有不同,参见数三2002第七题(1)因为幂级数
x3x6x9x3n
y(x)1LL
3!6!9!(3n)!
的收敛域是(x),因而可在(x)上逐项求导数,得
x2x5x8x3n1
y'(x)LL,
2!5!8!(3n1)!x4x7x3n2
y''(x)xLL,
4!7!(3n2)!
所以
x2xn
y''y'y1xLLex(x).
2!n!
(2)与y''y'yex相应的齐次微分方程为y''y'y0,
1.
其特征方程为210,
特征根为1,22因此齐次微分方程的通解为Ye(C1
x2
xC2x). 设非齐次微分方程的特解为yAex,将y代入方程y''y'yex可得
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