第 1 题
选择题
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

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正确答案:C
对于连续函数的曲线而言,拐点处的二阶导数等于零或者不存在。
从图上可以看出有两个二阶导数等于零的点,以及一个二阶导数不存在的点 。
对于这三个点,左边二阶导数等于零的点的两侧,二阶导数都是正的,因此对应的点不是拐点。
而另外两个点的两侧,二阶导数是异号的,对应的点才是拐点。
所以应该选 (C)。
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设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

正确答案:C
对于连续函数的曲线而言,拐点处的二阶导数等于零或者不存在。
从图上可以看出有两个二阶导数等于零的点,以及一个二阶导数不存在的点 。
对于这三个点,左边二阶导数等于零的点的两侧,二阶导数都是正的,因此对应的点不是拐点。
而另外两个点的两侧,二阶导数是异号的,对应的点才是拐点。
所以应该选 (C)。
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

设 是二阶常系数非齐次线性微分方程 的一个特解,则
正确答案:A
线性微分方程的特征方程为 ,由特解可知 一定是特征方程的一个实根。
如果 不是特征方程的实根,则对应于 的特解形式应为 ,其中 应是一个零次多项式,即常数,这与条件不符。
因此, 也是特征方程的另一个实根。由韦达定理可得:
同时, 是原方程的一个解,代入可得 ,应选 (A)。
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

设 是二阶常系数非齐次线性微分方程 的一个特解,则
若级数 条件收敛,则 与 对于幂级数 的
正确答案:B
设幂级数 条件收敛,表明幂级数 在 处条件收敛,即该幂级数的收敛半径为 ,故有:
因此,对于幂级数 ,其收敛半径为:
收敛区间为 。
显然, 位于收敛区间内,为收敛点;而 不在收敛区间内,为发散点。
因此,应选 (B)。
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

设 是二阶常系数非齐次线性微分方程 的一个特解,则
若级数 条件收敛,则 与 对于幂级数 的
设 是第一象限中由曲线 , 与直线 , 所围成的平面区域,函数 在 上连续,则
化为极坐标下的二次积分是
正确答案:A
积分区域如图所示,化成极坐标方程:
曲线 化为 ,即 。
曲线 化为 ,即 。
直线 对应 ,直线 对应 。
因此,积分表达式为:
应该选 (A)。
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

设 是二阶常系数非齐次线性微分方程 的一个特解,则
若级数 条件收敛,则 与 对于幂级数 的
设 是第一象限中由曲线 , 与直线 , 所围成的平面区域,函数 在 上连续,则
化为极坐标下的二次积分是
设矩阵 , ,若集合 ,则线性方程组 有无穷多解的充分必要条件是
正确答案:D
对线性方程组的增广矩阵进行初等行变换:方程组有无穷多解的充分必要条件是
,即
同时成立。因此,应选 (D)。
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

设 是二阶常系数非齐次线性微分方程 的一个特解,则
若级数 条件收敛,则 与 对于幂级数 的
设 是第一象限中由曲线 , 与直线 , 所围成的平面区域,函数 在 上连续,则
化为极坐标下的二次积分是
设矩阵 , ,若集合 ,则线性方程组 有无穷多解的充分必要条件是
设二次型 在正交变换 下的标准形为 ,其中 ,若 ,则 在 下的标准形为
正确答案:A
设 ,则 。
已知 ,因此:
故选择 (A)。
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

设 是二阶常系数非齐次线性微分方程 的一个特解,则
若级数 条件收敛,则 与 对于幂级数 的
设 是第一象限中由曲线 , 与直线 , 所围成的平面区域,函数 在 上连续,则
化为极坐标下的二次积分是
设矩阵 , ,若集合 ,则线性方程组 有无穷多解的充分必要条件是
设二次型 在正交变换 下的标准形为 ,其中 ,若 ,则 在 下的标准形为
若 , 为任意两个随机事件,则
正确答案:C
因为 且 ,所以 ,即 。
快速选 (C)。
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

设 是二阶常系数非齐次线性微分方程 的一个特解,则
若级数 条件收敛,则 与 对于幂级数 的
设 是第一象限中由曲线 , 与直线 , 所围成的平面区域,函数 在 上连续,则
化为极坐标下的二次积分是
设矩阵 , ,若集合 ,则线性方程组 有无穷多解的充分必要条件是
设二次型 在正交变换 下的标准形为 ,其中 ,若 ,则 在 下的标准形为
若 , 为任意两个随机事件,则
设随机变量 、 不相关,且 , , ,则 。
正确答案:D
首先,计算期望 :
接着,利用方差与期望的关系 ,代入 :
由于 与 相互独立,有 ,代入已知数值 , , :
计算得:
因此,答案为 ,应选择 (D)。
设函数 在 上连续,其二阶导数 的图形如右图所示,则曲线 在 的拐点个数为

正确答案:C
正确答案:C对于连续函数的曲线而言,拐点处的二阶导数等于零或者不存在。
从图上可以看出有两个二阶导数等于零的点,以及一个二阶导数不存在的点 。
对于这三个点,左边二阶导数等于零的点的两侧,二阶导数都是正的,因此对应的点不是拐点。
而另外两个点的两侧,二阶导数是异号的,对应的点才是拐点。
所以应该选 (C)。
设 是二阶常系数非齐次线性微分方程 的一个特解,则
正确答案:A
正确答案:A线性微分方程的特征方程为 ,由特解可知 一定是特征方程的一个实根。
如果 不是特征方程的实根,则对应于 的特解形式应为 ,其中 应是一个零次多项式,即常数,这与条件不符。
因此, 也是特征方程的另一个实根。由韦达定理可得:
同时, 是原方程的一个解,代入可得 ,应选 (A)。
若级数 条件收敛,则 与 对于幂级数 的
正确答案:B
正确答案:B设幂级数 条件收敛,表明幂级数 在 处条件收敛,即该幂级数的收敛半径为 ,故有:
因此,对于幂级数 ,其收敛半径为:
收敛区间为 。
显然, 位于收敛区间内,为收敛点;而 不在收敛区间内,为发散点。
因此,应选 (B)。
设 是第一象限中由曲线 , 与直线 , 所围成的平面区域,函数 在 上连续,则
化为极坐标下的二次积分是
正确答案:A
正确答案:A积分区域如图所示,化成极坐标方程:
曲线 化为 ,即 。
曲线 化为 ,即 。
直线 对应 ,直线 对应 。
因此,积分表达式为:
应该选 (A)。
设矩阵 , ,若集合 ,则线性方程组 有无穷多解的充分必要条件是
正确答案:D
正确答案:D对线性方程组的增广矩阵进行初等行变换:方程组有无穷多解的充分必要条件是
,即
同时成立。因此,应选 (D)。
设二次型 在正交变换 下的标准形为 ,其中 ,若 ,则 在 下的标准形为
正确答案:A
正确答案:A设 ,则 。
已知 ,因此:
故选择 (A)。
若 , 为任意两个随机事件,则
正确答案:C
正确答案:C因为 且 ,所以 ,即 。
快速选 (C)。
设随机变量 、 不相关,且 , , ,则 。
正确答案:D
正确答案:D首先,计算期望 :
接着,利用方差与期望的关系 ,代入 :
由于 与 相互独立,有 ,代入已知数值 , , :
计算得:
因此,答案为 ,应选择 (D)。
(填空题) ______
【答案】
【解析】
(填空题) ______.
【答案】
【解析】 只要注意 为奇函数,在对称区间上积分为零。
所以
(填空题)若函数 是由方程 确定,则
【答案】
【解析】
我们已知函数
其偏导数为:
在点 处,有:
由隐函数求导公式:
因此,
(填空题)设 是由平面 和三个坐标面围成的空间区域,则
【答案】
【解析】 【详解】注意在积分区域内,三个变量 、 、 具有轮换对称性,即
因此,
进一步计算:
其中, 为 固定时的截面区域,面积为 ,于是
计算该积分:
最终结果为 。
(填空题) 阶行列式
【答案】
【解析】 按照第一行展开,得
于是有
已知
,
,可得
(填空题)设二维随机变量 服从正态分布 ,则
【答案】
【解析】 【详解】由于相关系数等于零,所以 、 都服从正态分布, , ,且相互独立。因此, 。
由于 与 相互独立,且均服从标准正态分布,可得:
(本题满分 10 分)设函数 , 在 时为等价无穷小,求常数 的取值。
【答案】 , ,
【解析】 设函数 与 在 时为等价无穷小,即:
代入 和 :
等价于:
为确保极限存在,需使分子在 处的低阶项为零。首先计算 :
计算一阶导数 :
在 处:
为使 是比 更高阶的无穷小,需 ,即:
代入 ,得:
计算二阶导数 :
在 处:
为使 是比 更高阶的无穷小,需 ,即:
代入 ,得:
现在求极限:
使用泰勒展开: , ,代入:
相加:
因此:
故 。
验证:
满足等价无穷小条件。
因此,常数取值为 , , 。
(本题满分 10 分)设函数 在定义域 上的导数大于零,若对任意的 ,曲线 在点 处的切线与直线 及 轴所围成区域的面积恒为 4,且 ,求 的表达式。
【答案】
【解析】 函数
在点
处的切线方程为
令
,解得
曲线在该点处的切线与直线
及
轴所围成区域的面积为
整理得
即
分离变量得
由
得
,所求函数表达式为
(本题满分 10 分)设函数 ,曲线 ,求 在曲线 上的最大方向导数。
【答案】 最大方向导数为 3
【解析】 函数 在 处的梯度为 ,其模为 ,此问题转化为求函数 在条件 下的条件极值。用拉格朗日乘子法,令 ,解方程组
可得在点 或 处方向导数取到最大,最大值为 。
(本题满分 10 分)
(1) 设函数 , 都可导,利用导数定义证明 ;
(2) 设函数 , , , 都可导, ,写出 的求导公式。
【答案】
(1) 见解析
(2)
【解析】
(1) 证明:设
,则
所以
由导数的定义和可导与连续的关系,得
(2) 设
,其求导公式为
(本题满分10分)已知曲线
的方程为
起点为
,终点为
,计算曲线积分
【答案】
【解析】 曲线
的参数方程为
起点 对应 ,终点为 对应 。
(本题满分 11 分)设向量组 , , 为向量空间 的一组基, , , 。
(1) 证明:向量组 , , 为向量空间 的一组基;
(2) 当 为何值时,存在非零向量 ,使得 在基 , , 和基 , , 下的坐标相同,并求出所有的非零向量。
【答案】
(1) 见解析
(2) 当
时,存在非零向量
,使得
在基
,
,
和基
,
,
下的坐标相同,所有非零向量为
,其中
为非零常数。
【解析】
(1) 由
,计算矩阵行列式:
故向量组 、 、 线性无关,为向量空间 的一组基。
(2) 设非零向量 在两组基下的坐标都是 ,则:
整理得:
即:
该齐次线性方程组有非零解的充要条件是系数矩阵行列式为零:
解得 。此时方程组为:
即:
通解为 , , ( ),故所有非零向量为 ( 为非零常数)。
(本题满分 11 分)已知矩阵 与 相似。
(1) 求 , 的值;
(2) 求可逆矩阵 ,使 为对角矩阵。
【答案】
(1)
,
(2)
【解析】
(1) 因为矩阵
与
相似,所以迹相等且行列式相等,即
计算行列式:
因此得到方程组:
解得 , 。
(2) 由 的特征值为其对角元素 (二重)和 ,故 的特征值也为 (二重)和 。
对于特征值 ,解方程组 :
经初等行变换得:
基础解系为:
对于特征值 ,解方程组 :
经初等行变换得:
基础解系为:
令 ,则
(本题满分 11 分)设 ,对 进行独立重复的观测,直到第 2 个大于 3 的观测值出现时停止,记 为观测次数。求:
(1) 求 的概率分布;
(2) 求数学期望 。
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 对
进行独立重复的观测,得到观测值大于 3 的概率为
显然 的可能取值为
且
(2) 设
(本题满分 11 分)设总体
的概率密度为
其中 为未知参数, 是来自总体的简单样本。
(1) 求参数 的矩估计量;
(2) 求参数 的最大似然估计量。
【答案】
(1) 矩估计量:
(2) 最大似然估计量:
【解析】
(1) 总体的数学期望为
。
令
,解得参数
的矩估计量为
。
(2) 似然函数为
显然
是关于
的单调递增函数。为了使似然函数达到最大,只要使参数
尽可能大即可,因此参数
的最大似然估计量为
。