2015年全國碩士研究生入學(xué)統(tǒng)一考試數(shù)學(xué)(一)試題及正確答案!
下邊以文字的形式為大家?guī)砣款}目及其答案!
一、選擇題:18小題,每小題4分,共32分.下列每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求的,請將所選項(xiàng)前的字母填在答題紙指定位置上.
(1)設(shè)函數(shù)在內(nèi)連續(xù),其中二階導(dǎo)數(shù)的圖形如圖所示,則曲線的拐點(diǎn)的個(gè)數(shù)為 ( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】(C)
【解析】拐點(diǎn)出現(xiàn)在二階導(dǎo)數(shù)等于0,或二階導(dǎo)數(shù)不存在的點(diǎn),并且在這點(diǎn)的左右兩側(cè)二階導(dǎo)函數(shù)異號(hào)。因此,由的圖形可得,曲線存在兩個(gè)拐點(diǎn).故選(C).
(2)設(shè)是二階常系數(shù)非齊次線性微分方程的一個(gè)特解,則 ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
【答案】(A)
【分析】此題考查二階常系數(shù)非齊次線性微分方程的反問題——已知解來確定微分方程的系數(shù),此類題有兩種解法,一種是將特解代入原方程,然后比較等式兩邊的系數(shù)可得待估系數(shù)值,另一種是根據(jù)二階線性微分方程解的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)來求解,也就是下面演示的解法.
【解析】由題意可知,、為二階常系數(shù)齊次微分方程的解,所以2,1為特征方程的根,從而,,從而原方程變?yōu)�,再將特解代入�?故選(A)
(3) 若級數(shù)條件收斂,則 與依次為冪級數(shù)的 ( )
(A) 收斂點(diǎn),收斂點(diǎn)
(B) 收斂點(diǎn),發(fā)散點(diǎn)
(C) 發(fā)散點(diǎn),收斂點(diǎn)
(D) 發(fā)散點(diǎn),發(fā)散點(diǎn)
【答案】(B)
【分析】此題考查冪級數(shù)收斂半徑、收斂區(qū)間,冪級數(shù)的性質(zhì).
【解析】因?yàn)闂l件收斂,即為冪級數(shù)的條件收斂點(diǎn),所以的收斂半徑為1,收斂區(qū)間為.而冪級數(shù)逐項(xiàng)求導(dǎo)不改變收斂區(qū)間,故的收斂區(qū)間還是.因而與依次為冪級數(shù)的收斂點(diǎn),發(fā)散點(diǎn).故選(B).
(4) 設(shè)是第一象限由曲線,與直線,圍成的平面區(qū)域,函數(shù)在上連續(xù),則 ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
【答案】(B)
【分析】此題考查將二重積分化成極坐標(biāo)系下的累次積分
【解析】先畫出D的圖形,
所以,故選(B)
(5) 設(shè)矩陣,,若集合,則線性方程組有無窮多解的充分必要條件為 ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
【答案】D
【解析】,
由,故或,同時(shí)或。故選(D)
(6)設(shè)二次型 在正交變換為 下的標(biāo)準(zhǔn)形為 ,其中 ,若 ,則在正交變換下的標(biāo)準(zhǔn)形為 ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
【答案】(A)
【解析】由,故.且
.
所以。選(A)
(7) 若A,B為任意兩個(gè)隨機(jī)事件,則 ( )
(A) (B)
(C) (D)
【答案】(C)
【解析】由于,按概率的基本性質(zhì),我們有且,從而,選(C) .
(8)設(shè)隨機(jī)變量不相關(guān),且,則 ( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】(D)
【解析】
,選(D) .
二、填空題:914小題,每小題4分,共24分.請將答案寫在答題紙指定位置上.
(9)
【答案】
【分析】此題考查型未定式極限,可直接用洛必達(dá)法則,也可以用等價(jià)無窮小替換.
【解析】方法一:
方法二:
(10)
【答案】
【分析】此題考查定積分的計(jì)算,需要用奇偶函數(shù)在對稱區(qū)間上的性質(zhì)化簡.
【解析】
(11)若函數(shù)由方程確定,則
【答案】
【分析】此題考查隱函數(shù)求導(dǎo).
【解析】令,則
又當(dāng)時(shí),即.
所以,因而
(12)設(shè)是由平面與三個(gè)坐標(biāo)平面平面所圍成的空間區(qū)域,則
【答案】
【分析】此題考查三重積分的計(jì)算,可直接計(jì)算,也可以利用輪換對稱性化簡后再計(jì)算.
【解析】由輪換對稱性,得
,
其中為平面截空間區(qū)域所得的截面,其面積為.所以
(13) 階行列式
【答案】
【解析】按第一行展開得
(14)設(shè)二維隨機(jī)變量服從正態(tài)分布,則
【答案】
【解析】由題設(shè)知,,而且相互獨(dú)立,從而
.
三、解答題:15~23小題,共94分.請將解答寫在答題紙指定位置上.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
(15)(本題滿分10分) 設(shè)函數(shù),,若與在是等價(jià)無窮小,求的值.
【答案】
【解析】法一:原式
即
法二:
因?yàn)榉肿拥臉O限為0,則
,分子的極限為0,
,
(16)(本題滿分10分) 設(shè)函數(shù)在定義域I上的導(dǎo)數(shù)大于零,若對任意的,由線在點(diǎn)處的切線與直線及軸所圍成區(qū)域的面積恒為4,且,求的表達(dá)式.
【答案】.
【解析】設(shè)在點(diǎn)處的切線方程為:
令,得到,
故由題意,,即,可以轉(zhuǎn)化為一階微分方程,
即,可分離變量得到通解為:,
已知,得到,因此;
即.
(17)(本題滿分10分)
已知函數(shù),曲線C:,求在曲線C上的最大方向?qū)?shù).
【答案】3
【解析】因?yàn)檠刂荻鹊姆较虻姆较驅(qū)?shù)最大,且最大值為梯度的模.
,
故,模為,
此題目轉(zhuǎn)化為對函數(shù)在約束條件下的最大值.即為條件極值問題.
為了計(jì)算簡單,可以轉(zhuǎn)化為對在約束條件
下的最大值.
構(gòu)造函數(shù):
,得到
.
所以最大值為.
(18)(本題滿分 10 分)
(I)設(shè)函數(shù)可導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)定義證明
(II)設(shè)函數(shù)可導(dǎo),
,寫出
的求導(dǎo)公式.
【解析】(I)
(II)由題意得
(19)(本題滿分 10 分)
已知曲線L的方程為起點(diǎn)為
,終點(diǎn)為
,計(jì)算曲線積分
.
【答案】
【解析】由題意假設(shè)參數(shù)方程,
(20) (本題滿11分)
設(shè)向量組內(nèi)
的一個(gè)基,
,
,
.
(I)證明向量組為
的一個(gè)基;
(II)當(dāng)k為何值時(shí),存在非0向量在基
與基
下的坐標(biāo)相同,并求所有的
.
【答案】
【解析】(I)證明:
故為
的一個(gè)基.
(II)由題意知,
即
即
即,得k=0
(21) (本題滿分11 分)
設(shè)矩陣相似于矩陣
.
(I) 求的值;
(II)求可逆矩陣,使
為對角矩陣..
【解析】(I)
(II)
的特征值
時(shí)
的基礎(chǔ)解系為
時(shí)
的基礎(chǔ)解系為
A的特征值
令,
(22) (本題滿分11 分) 設(shè)隨機(jī)變量的概率密度為
對 進(jìn)行獨(dú)立重復(fù)的觀測,直到2個(gè)大于3的觀測值出現(xiàn)的停止.記
為觀測次數(shù).
(I)求的概率分布;
(II)求
【解析】(I) 記為觀測值大于3的概率,則
,
從而,
為的概率分布;
(II)
記,則
,
,
,
所以,
從而.
(23) (本題滿分 11 分)設(shè)總體X的概率密度為:
其中為未知參數(shù),
為來自該總體的簡單隨機(jī)樣本.
(I)求的矩估計(jì)量.
(II)求的最大似然估計(jì)量.
【解析】(I) ,
令,即
,解得
為
的矩估計(jì)量;
(II) 似然函數(shù),
當(dāng)時(shí),
,則
.
從而,關(guān)于
單調(diào)增加,
所以為
的最大似然估計(jì)量.