第 1 题
选择题
若函数 在 处连续,则( )
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正确答案:A
【解】 , ,
因为 在 处连续,所以 ,
从而 ,应选(A).
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若函数 在 处连续,则( )
正确答案:A
【解】 , ,
因为 在 处连续,所以 ,
从而 ,应选(A).
若函数 在 处连续,则( )
设函数 可导,且 ,则()
正确答案:C
【解】 方法一 若 ,则 ,从而 ;
若 ,则 ,从而 ,
故 ,应选(C).
方法二 由 得 单调递增,
从而 ,故 ,应选(C).
若函数 在 处连续,则( )
设函数 可导,且 ,则()
函数 在点 处沿向量 的方向导数为( )
正确答案:D
【解】 , , ,
, , ,
, , ,
所求的方向导数为 ,应选(D).
【答案】(D).
若函数 在 处连续,则( )
设函数 可导,且 ,则()
函数 在点 处沿向量 的方向导数为( )
甲、乙两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方 10(单位:m)处,图中,实线表示甲的速度曲线 (单位:m/s),虚线表示乙的速度曲线 ,三块阴影部分面积的数值依次是 10,20,3。计时开始后乙追上甲的时刻记为 (单位:s),则()

正确答案:C
【解】
从
到
的时间段内,甲、乙走过的距离分别为
在 时,有 ,即
或写作
由此解得 ,应选(C)。
若函数 在 处连续,则( )
设函数 可导,且 ,则()
函数 在点 处沿向量 的方向导数为( )
甲、乙两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方 10(单位:m)处,图中,实线表示甲的速度曲线 (单位:m/s),虚线表示乙的速度曲线 ,三块阴影部分面积的数值依次是 10,20,3。计时开始后乙追上甲的时刻记为 (单位:s),则()

设 为 维单位列向量, 为 阶单位矩阵,则()
正确答案:A
【解】方法一 令 , ,
令 ,由 得 , 或 ,
因为 得 的特征值为 , ,
的特征值为 , ,从而 ,
即 不可逆,应选(A).
方法二 令 , ,
由 得 ,
再由 得
,
而 , ,
于是 ,即 不可逆,应选(A).
若函数 在 处连续,则( )
设函数 可导,且 ,则()
函数 在点 处沿向量 的方向导数为( )
甲、乙两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方 10(单位:m)处,图中,实线表示甲的速度曲线 (单位:m/s),虚线表示乙的速度曲线 ,三块阴影部分面积的数值依次是 10,20,3。计时开始后乙追上甲的时刻记为 (单位:s),则()

设 为 维单位列向量, 为 阶单位矩阵,则()
已知矩阵 , , , 则( )
正确答案:B
【解】 显然矩阵 的特征值都是 , ,
由 得 , 则 A 可相似对角化,从而 ;
由
得 , 则 不可相似对角化,从而 与 不相似,
应选 (B)。
若函数 在 处连续,则( )
设函数 可导,且 ,则()
函数 在点 处沿向量 的方向导数为( )
甲、乙两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方 10(单位:m)处,图中,实线表示甲的速度曲线 (单位:m/s),虚线表示乙的速度曲线 ,三块阴影部分面积的数值依次是 10,20,3。计时开始后乙追上甲的时刻记为 (单位:s),则()

设 为 维单位列向量, 为 阶单位矩阵,则()
已知矩阵 , , , 则( )
设 为随机事件.若 ,则 的充分必要条件是( )
正确答案:A
【解】 由 得 ,即
等价于 ;
由 得 ,即
等价于 ,应选(A)。
若函数 在 处连续,则( )
设函数 可导,且 ,则()
函数 在点 处沿向量 的方向导数为( )
甲、乙两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方 10(单位:m)处,图中,实线表示甲的速度曲线 (单位:m/s),虚线表示乙的速度曲线 ,三块阴影部分面积的数值依次是 10,20,3。计时开始后乙追上甲的时刻记为 (单位:s),则()

设 为 维单位列向量, 为 阶单位矩阵,则()
已知矩阵 , , , 则( )
设 为随机事件.若 ,则 的充分必要条件是( )
设 为来自总体 的简单随机样本,记 ,则下列结论中不正确的是()
正确答案:B
【解】 若总体 ,则
, ,
因为总体 ,所以 , ,
再由 得 ,从而 ,
不正确的是(B),应选(B).
若函数 在 处连续,则( )
正确答案:A
正确答案:A【解】 , ,
因为 在 处连续,所以 ,
从而 ,应选(A).
设函数 可导,且 ,则()
正确答案:C
正确答案:C【解】 方法一 若 ,则 ,从而 ;
若 ,则 ,从而 ,
故 ,应选(C).
方法二 由 得 单调递增,
从而 ,故 ,应选(C).
函数 在点 处沿向量 的方向导数为( )
正确答案:D
正确答案:D【解】 , , ,
, , ,
, , ,
所求的方向导数为 ,应选(D).
【答案】(D).
甲、乙两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方 10(单位:m)处,图中,实线表示甲的速度曲线 (单位:m/s),虚线表示乙的速度曲线 ,三块阴影部分面积的数值依次是 10,20,3。计时开始后乙追上甲的时刻记为 (单位:s),则()

正确答案:C
正确答案:C【解】
从
到
的时间段内,甲、乙走过的距离分别为
在 时,有 ,即
或写作
由此解得 ,应选(C)。
设 为 维单位列向量, 为 阶单位矩阵,则()
正确答案:A
正确答案:A【解】方法一 令 , ,
令 ,由 得 , 或 ,
因为 得 的特征值为 , ,
的特征值为 , ,从而 ,
即 不可逆,应选(A).
方法二 令 , ,
由 得 ,
再由 得
,
而 , ,
于是 ,即 不可逆,应选(A).
已知矩阵 , , , 则( )
正确答案:B
正确答案:B【解】 显然矩阵 的特征值都是 , ,
由 得 , 则 A 可相似对角化,从而 ;
由
得 , 则 不可相似对角化,从而 与 不相似,
应选 (B)。
设 为随机事件.若 ,则 的充分必要条件是( )
正确答案:A
正确答案:A【解】 由 得 ,即
等价于 ;
由 得 ,即
等价于 ,应选(A)。
设 为来自总体 的简单随机样本,记 ,则下列结论中不正确的是()
正确答案:B
正确答案:B【解】 若总体 ,则
, ,
因为总体 ,所以 , ,
再由 得 ,从而 ,
不正确的是(B),应选(B).
(填空题)已知函数 ,则 ______.
【答案】 0
【解析】 方法一 ,
由 得 。
方法二 根据求导改变奇偶性的性质,因为 为偶函数,所以 为奇函数,
故 。
(填空题)微分方程 的通解为 ______.
【答案】 ( 为任意常数)
【解析】 【解】 特征方程为 ,特征值为 ,通解为 ( 为任意常数)
(填空题)若曲线积分 在区域 内与路径无关,则 ______.
【答案】 -1
【解析】
由于曲线积分与路径无关,
代入得
因此
(填空题)幂级数 在区间 内的和函数 ______.
【答案】
【解析】
方法一:
方法二: 令 ,
则
,
故
(填空题)设矩阵 为线性无关的 维列向量组,则向量组 的秩为______.
【答案】 2
【解析】
。
因为
线性无关,所以
可逆,从而
由
得 ,故向量组 的秩为 2。
(填空题)设随机变量 的分布函数为 ,其中 为标准正态分布函数,则 ______.
【答案】 2
【解析】
随机变量
的概率密度函数为
其数学期望为
(本题满分 10 分)
设函数 具有 2 阶连续偏导数, ,求 , .
【答案】
【解析】
(本题满分 10 分)
【答案】
【解析】
(本题满分 10 分)
已知函数 由方程 确定,求 的极值。
【答案】
极小值点为
,
;极大值点为
,
。
【解析】
【解】
两边对
求导得
,
令
得
,
,对应的函数值为
,
;
两边再对
求导得
,
由
得
为极小值点,极小值为
;
由
得
为极大值点,极大值为
。
(本题满分 10 分)
设函数 在区间 上具有 2 阶导数,且 证明:
(Ⅰ)方程 在区间 内至少存在一个实根;
(Ⅱ)方程 在区间 内至少存在两个不同实根。
【答案】 见解析
【解析】
(Ⅰ) 根据极限的保号性,由于
存在
,使得当
时,
即当
时,
。
于是存在
,满足
。
又因为
,由介值定理可知,存在
,使得
(Ⅱ) 令
则
由
,根据罗尔定理,存在
,使得
由于
,可得
再次应用罗尔定理,存在
与
,使得
即方程
在区间 内至少有两个不同的实根。
(本题满分 10 分)
设薄片型物体 是圆锥面 被柱面 割下的有限部分,其上任一点的密度为 。记圆锥面与柱面的交线为 C。
(Ⅰ)求 在 平面上的投影曲线的方程;
(Ⅱ)求 的质量 。
【答案】
(Ⅰ)
在
平面上的投影曲线的方程为
。
(Ⅱ)
的质量
。
【解析】
(Ⅰ)由
,得
,
故 C 在 xOy 平面上的投影曲线为
(Ⅱ)
由
得
则
(本题满分 11 分)
设 3 阶矩阵 有 3 个不同的特征值,且 。
(Ⅰ) 证明 ;
(Ⅱ) 设 ,求方程组 的通解。
【答案】
(Ⅰ) 见解析
(Ⅱ) 方程组
的通解为
,其中
为任意常数。
【解析】
【证明】(Ⅰ)设
的特征值为
,
因为
有三个不同的特征值,所以
可以相似对角化,即存在可逆矩阵
,使得
因为
两两不同,所以
,
又因为
,所以
线性相关,从而
,于是
。
(Ⅱ)因为
,所以
基础解系含一个线性无关的解向量,
由
得
的通解为
(本题满分 11 分)
设二次型 在正交变换 下的标准形为 ,求 的值及一个正交矩阵 .
【答案】
a = 2,正交矩阵
,标准形为
。
【解析】
【解】
,
,
,
因为 ,所以 。
由 ,得 。
由 ,得 , , .
由
得 对应的线性无关的特征向量为 ;
由
得 对应的线性无关的特征向量为 ;
由 得 对应的线性无关的特征向量为 。
规范化得 , , ,故正交矩阵为 ,
。
(本题满分 11 分)
设随机变量 , 相互独立,且 的概率分布为 , 的概率密度为
(Ⅰ) 求 ;
(Ⅱ) 求 的概率密度。
【答案】
(Ⅰ)
(Ⅱ)
的概率密度为
【解析】
(Ⅰ)
,
(Ⅱ)
方法一
当 时, ;
当 时, ;
当
时,
当
时,
当
时,
综上,
概率密度为
方法二
由全概率公式,
当 时, ;
当
时,
当
时,
当
时,
当 时, 。
故
(本题满分 11 分)
某工程师为了解一台天平的精度,用该天平对一物体的质量做 次测量,该物体的质量 是已知的。设 次测量结果 相互独立且均服从正态分布 ,该工程师记录的是 次测量的绝对误差 。利用 估计 。
(Ⅰ) 求 的概率密度;
(Ⅱ) 利用一阶矩求 的矩估计量;
(Ⅲ) 求 的最大似然估计量。
【答案】
(Ⅰ)
的概率密度为:
其中 是标准正态分布的概率密度函数。
(Ⅱ)
的矩估计量为:
(Ⅲ)
的最大似然估计量为:
【解析】
【解】
(Ⅰ)由
得
。
的分布函数为 。
当 时, ;
当
时,
因此
的密度函数为
(Ⅱ)
由
,得
的矩估计量为
(Ⅲ)似然函数为
由
得
故
的最大似然估计量为