第 6 题
选择题
本题共5小题,每小题3分,共15分
设周期函数 在 内可导,周期为 . 又 , 则曲线 在点 处的切线的斜率为
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正确答案:D
【解析】 由于 周期为 4 且可导,因此 也周期为 4,即 。给定极限 ,令 ,则当 时 ,有:
所以
解得 。由周期性, ,因此曲线在点 处的切线斜率为 。
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本题共5小题,每小题3分,共15分
设周期函数 在 内可导,周期为 . 又 , 则曲线 在点 处的切线的斜率为
正确答案:D
【解析】 由于 周期为 4 且可导,因此 也周期为 4,即 。给定极限 ,令 ,则当 时 ,有:
所以
解得 。由周期性, ,因此曲线在点 处的切线斜率为 。
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设周期函数 在 内可导,周期为 . 又 , 则曲线 在点 处的切线的斜率为
设函数 , 讨论函数 的间断点,其结论为
正确答案:B
【解析】 函数
的极限依赖于 的值。
在
处,左极限为
右极限为
函数值为 ,三者不相等,故 为间断点。
在
处,左极限、右极限和函数值均为 0,故连续。
在
处,函数连续。
因此,存在间断点 ,对应选项 B。
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设周期函数 在 内可导,周期为 . 又 , 则曲线 在点 处的切线的斜率为
设函数 , 讨论函数 的间断点,其结论为
齐次线性方程组 的系数矩阵记为 .若存在三阶矩阵 使得 ,则
正确答案:C
【解析】 齐次线性方程组的系数矩阵为 。存在三阶矩阵 使得 ,这意味着 的列向量均为 的解,因此 必须奇异,即 。计算 :
设 ,得 。当 时, ,方程组化为 ,解空间为二维。 的列向量均属于该二维子空间,因此三列线性相关,故 。选项 A 和 B 中 时 ,不可能存在 使 ;选项 D 中 不成立。因此正确选项为 C。
本题共5小题,每小题3分,共15分
设周期函数 在 内可导,周期为 . 又 , 则曲线 在点 处的切线的斜率为
设函数 , 讨论函数 的间断点,其结论为
齐次线性方程组 的系数矩阵记为 .若存在三阶矩阵 使得 ,则
设 阶矩阵 ,若矩阵 的秩为 ,则 必为
正确答案:B
【解析】
矩阵
的秩为
,因此其行列式为零。矩阵
可表示为
其中
是单位矩阵,
是全 1 矩阵。计算行列式,特征值分别为
故
解得
当
时,矩阵所有元素均为 1,秩为 1,不满足条件。
当
时,特征值
其余特征值非零,秩为
,符合要求。
选项 B 为
,故正确。
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设周期函数 在 内可导,周期为 . 又 , 则曲线 在点 处的切线的斜率为
设函数 , 讨论函数 的间断点,其结论为
齐次线性方程组 的系数矩阵记为 .若存在三阶矩阵 使得 ,则
设 阶矩阵 ,若矩阵 的秩为 ,则 必为
设 与 分别为随机变量 与 的分布函数. 为使 是某一变量的分布函数,在下列给定的各组数值中应取
正确答案:A
【解析】
为了使
是某一随机变量的分布函数,必须满足分布函数的条件:非递减性、右连续性,以及
由于 和 是分布函数,它们满足这些条件,因此右连续性自动满足。
首先考虑极限条件:当 时, , ,所以
必须等于 1,即
其次考虑非递减性:对于任意 ,有 ,即
由于 和 非递减,其增量 和 。要保证不等式恒成立,需
检查选项:
因此,只有选项 A 满足所有条件。
本题共5小题,每小题3分,满分15分
设曲线 在点 处的切线与 轴的交点为 , 则 ______.
【答案】
【解析】
曲线
在点
处的切线斜率为
,在
处斜率为
。切线方程为
。
切线与
轴交于
,代入得
,解得
。
则
。
求极限
______.
【答案】
【解析】
考虑积分
。使用分部积分法,设
,
,则
,
。代入分部积分公式:
其中
,所以:
因此,积分结果为
。
验证:对
求导,
与原被积函数一致。
差分方程 的通解为 ______.
【答案】
【解析】
给定差分方程
,可化为标准形式
齐次方程
的解为
其中 为常数。
非齐次项为
,设特解形式为
代入方程:
代入得
比较系数:
特解为
通解为齐次解与特解之和:
设矩阵 满足 ,其中 , 为单位矩阵, 为 的伴随矩阵,则 ______.
【答案】
【解析】
应填
由于 ,所以 可逆。在 两边左乘 ,右乘 ,利用公式 ,得到 。
代入上式,整理得
设 是来自正态总体 的简单随机样本,
则当 ______, ______时,统计量 服从 分布,其自由度为 ______.
【答案】 , , 自由度为 2
【解析】 由于 相互独立,均服从 ,所以由数学期望和方差的性质,得
所以 ,同理 。又因为 与 相互独立,且
由 分布的定义,当 时,
即当 时, 服从 分布,其自由度为 2。实际上,当 时, ;当 时, ,也是正确的。
本题共5小题,每小题3分,共15分
设周期函数 在 内可导,周期为 . 又 , 则曲线 在点 处的切线的斜率为
正确答案:D
正确答案:D【解析】 由于 周期为 4 且可导,因此 也周期为 4,即 。给定极限 ,令 ,则当 时 ,有:
所以
解得 。由周期性, ,因此曲线在点 处的切线斜率为 。
设函数 , 讨论函数 的间断点,其结论为
正确答案:B
正确答案:B【解析】 函数
的极限依赖于 的值。
在
处,左极限为
右极限为
函数值为 ,三者不相等,故 为间断点。
在
处,左极限、右极限和函数值均为 0,故连续。
在
处,函数连续。
因此,存在间断点 ,对应选项 B。
齐次线性方程组 的系数矩阵记为 .若存在三阶矩阵 使得 ,则
正确答案:C
正确答案:C【解析】 齐次线性方程组的系数矩阵为 。存在三阶矩阵 使得 ,这意味着 的列向量均为 的解,因此 必须奇异,即 。计算 :
设 ,得 。当 时, ,方程组化为 ,解空间为二维。 的列向量均属于该二维子空间,因此三列线性相关,故 。选项 A 和 B 中 时 ,不可能存在 使 ;选项 D 中 不成立。因此正确选项为 C。
设 阶矩阵 ,若矩阵 的秩为 ,则 必为
正确答案:B
正确答案:B【解析】
矩阵
的秩为
,因此其行列式为零。矩阵
可表示为
其中
是单位矩阵,
是全 1 矩阵。计算行列式,特征值分别为
故
解得
当
时,矩阵所有元素均为 1,秩为 1,不满足条件。
当
时,特征值
其余特征值非零,秩为
,符合要求。
选项 B 为
,故正确。
设 与 分别为随机变量 与 的分布函数. 为使 是某一变量的分布函数,在下列给定的各组数值中应取
正确答案:A
正确答案:A【解析】
为了使
是某一随机变量的分布函数,必须满足分布函数的条件:非递减性、右连续性,以及
由于 和 是分布函数,它们满足这些条件,因此右连续性自动满足。
首先考虑极限条件:当 时, , ,所以
必须等于 1,即
其次考虑非递减性:对于任意 ,有 ,即
由于 和 非递减,其增量 和 。要保证不等式恒成立,需
检查选项:
因此,只有选项 A 满足所有条件。
设 ,求 与 .
【答案】
【解析】 设 。首先求全微分 ,需计算一阶偏导数 和 。
令
,则
。
计算
:
其中
,
代入得:
计算
:
其中
,
代入得:
因此,全微分为:
接下来求混合偏导数
,即对
求关于
的偏导:
应用乘积法则:
代入
:
化简分子:
因此:
设 ,求 .
【答案】
【解析】
积分区域
由
定义,可改写为
,即圆心在
、半径为
的圆盘。
由于被积函数
仅依赖于
,且区域关于
轴对称,积分可化为:
内层积分对 进行:
因此积分变为:
令 ,则 ,积分限变为 从 到 :
计算积分:
所以:
原积分为:
故结果为 。
设某酒厂有一批新酿的好酒,如果现在(假定 )就售出,总收入为 . 如果窖藏起来待来日按陈酒价格出售, 年末总收入为 . 假定银行的年利率为 ,并以连续复利计息, 试求窖藏多少年售出可使总收入的现值最大.并求 时的 值.
【答案】
窖藏
年售出可使总收入的现值最大。当
时,
年。
【解析】
由连续复利公式知,这批酒在窖藏
年末售出总收入
的现值为
,而由题设,
年末的总收入
,从而
。令
得惟一驻点
。又因为
从而
根据极值的第二充分条件知 是 的极大值点。又因驻点惟一,所以也是最大值点。故窖藏 年出售,总收入的现值最大。当 时, (年)。
设函数 在 上连续,在 内可导,且 .试证存在 , 使得 .
【答案】
存在ξ, η∈(a,b)使得所述等式成立。
【解析】
由于函数
在
上连续,在
内可导,且
,根据拉格朗日中值定理,存在
使得
考虑函数
,它在
上连续,在
内可导,且
。由柯西中值定理,存在
使得
将拉格朗日中值定理的结果代入上式,得
整理得
因此,存在 使得所述等式成立。
设有两条抛物线 和 , 记它们交点的横坐标的绝对值为 .
(1) 求这两条抛物线所围成的平面图形的面积 ;
(2) 求级数 的和.
【答案】
【解析】 (Ⅰ) 由 与 得 。因图形关于 轴对称,所以,所求图形的面积为
(Ⅱ) 由 (I) 的结果知
根据级数和的定义有
设函数 在 上连续.若由曲线 , 直线 与 轴所围成的平面图形绕 轴旋转一周所形成的旋转体体积为
试求 所满足的微分方程,并求该微分方程满足条件 的解.
【答案】
【解析】
由题设及旋转体体积公式得
两边对 求导,化成微分方程
这是一阶齐次微分方程。令 ,有
则上式化为
易知当 或 时不满足初始条件 ,所以 且 。将上述分离并两边积分得
从而微分方程的通解为 ( 为任意常数)。代入初值 得 ,从而所求的解为 ,即
设向量 , 都是非零向量, 且满足条件 .记 阶矩阵 .求:
(1) ;
(2) 矩阵 的特征值和特征向量.
【答案】
(1)
(零矩阵)。
(2) 矩阵
的特征值全为 0;特征向量是所有满足
的非零向量
。
【解析】 (Ⅰ) 对等式 两边取转置,有 ,即 。从而
即 是 阶零矩阵。
(Ⅱ) 设 是 的任一特征值, 是对应的特征向量( ),则有
即矩阵的全部特征值为零。下面求 的特征向量:不妨设 ,则对线性方程组 的系数矩阵作初等行变换得
于是得方程组 的基础解系为
则 的属于 的全部特征向量为 ,其中 为不全为零的任意常数。
设矩阵 ,矩阵 ,其中 为实数, 为单位矩阵. 求对角矩阵 ,使 与 相似,并求 为何值时, 为正定矩阵.
【答案】 对角矩阵 ,使 与 相似。当 且 时, 为正定矩阵。
【解析】
由于矩阵
的特征多项式
可得 的特征值是 。因为 是实对称矩阵,故存在可逆矩阵
即 。那么
即 。故 。当 且 时, 的全部特征值大于零,这时 为正定矩阵。
一商店经销某种商品,每周进货的数量 与顾客对该种商品的需求量 是相互独立的随机变量, 且都服从区间 上的均匀分布.商店每售出一单位商品可得利润 元; 若需求量超过了进货量,商店可从其他商店调剂供应,这时每单位商品获利润为 元. 试计算此商店经销该种商品每周所得利润的期望值.
【答案】
【解析】
设
表示商店每周所得的利润,当
时,卖得利润为
(元);当
时,调剂了
,总共得到利润
(元)。所以
由题设 与 都服从区间 上的均匀分布,联合概率密度为

由二维连续型随机变量的数学期望定义得
设有来自三个地区的各 名、 名和 名考生的报名表, 其中女生的报名表分别为 份、 份和 份.随机地取一个地区的报名表,从中先后抽出两份.
(1) 求先抽到的一份是女生表的概率 ;
(2) 已知后抽到的一份是男生表,求先抽到的一份是女生表的概率 .
【答案】
(1)
(2)
【解析】
记事件
“第
次抽到的报名表是女生表”
,
“报名表是第
个地区的”
。易见
构成一个完备事件组,且
(Ⅰ) 应用全概率公式得
(Ⅱ) 对事件
再次用全概率公式得
由抽签原理可知
从而