第 1 题
选择题
函数 的无穷间断点的个数为
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正确答案:B
函数 有间断点 。
因为
其中
所以 为跳跃间断点。
虽然
所以 为可去间断点。
而
即 为无穷间断点。
故无穷间断点个数为 1。
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函数 的无穷间断点的个数为
正确答案:B
函数 有间断点 。
因为
其中
所以 为跳跃间断点。
虽然
所以 为可去间断点。
而
即 为无穷间断点。
故无穷间断点个数为 1。
函数 的无穷间断点的个数为
设 、 是一阶线性非齐次微分方程 的两个特解,若常数 、 使 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )
正确答案:A
由于 是 的解,因此有
即
又已知
代入得
由于一阶非齐次微分方程 是非齐次的,可知 ,因此
又因为 是非齐次微分方程 的解,所以
整理得
即
由 可得
由 (1) 与 (2) 解得
故应选 (A)。
函数 的无穷间断点的个数为
设 、 是一阶线性非齐次微分方程 的两个特解,若常数 、 使 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )
曲线 与曲线 相切,则
正确答案:C
由于曲线
与曲线
相切,在切点处两条曲线的斜率相等,即
解得
在切点处两条曲线的纵坐标也相等。对于
,当
时,
对于
,当
时,
因此有
解得
故正确答案为 (C)。
函数 的无穷间断点的个数为
设 、 是一阶线性非齐次微分方程 的两个特解,若常数 、 使 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )
曲线 与曲线 相切,则
设 是正数,反常积分 ()
正确答案:D
与 都是瑕点,应分成
对于 ,当 时, ,故 ,则被积函数等价于 。
根据反常积分收敛性判别法,当 时收敛,否则发散。但无论 取何正整数,该积分的收敛性仅由指数决定。而题目问的是积分本身是否与 有关。
实际计算中,对于 ,当 时, 的极限为有限值,故积分收敛性与 无关。
对于 ,当 时,令 ,则积分变为 。此时 ,故被积函数等价于 ,而 ,即 ,在 时,积分收敛性同样与 无关。
综上,该反常积分与 取值都无关。
函数 的无穷间断点的个数为
设 、 是一阶线性非齐次微分方程 的两个特解,若常数 、 使 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )
曲线 与曲线 相切,则
设 是正数,反常积分 ()
设函数 ,由方程 确定,其中 为可微函数,且 ,则
正确答案:B
根据隐函数求导公式,有:
因此,
函数 的无穷间断点的个数为
设 、 是一阶线性非齐次微分方程 的两个特解,若常数 、 使 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )
曲线 与曲线 相切,则
设 是正数,反常积分 ()
设函数 ,由方程 确定,其中 为可微函数,且 ,则
正确答案:D
因此,
函数 的无穷间断点的个数为
设 、 是一阶线性非齐次微分方程 的两个特解,若常数 、 使 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )
曲线 与曲线 相切,则
设 是正数,反常积分 ()
设函数 ,由方程 确定,其中 为可微函数,且 ,则
设向量组 可由向量组 线性表示,下列命题正确的是( )
正确答案:A
由于向量组 能由向量组 线性表示,所以 ,即
若向量组 线性无关,则 ,所以
即 ,选 (A)。
函数 的无穷间断点的个数为
设 、 是一阶线性非齐次微分方程 的两个特解,若常数 、 使 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )
曲线 与曲线 相切,则
设 是正数,反常积分 ()
设函数 ,由方程 确定,其中 为可微函数,且 ,则
设向量组 可由向量组 线性表示,下列命题正确的是( )
设 为 4 阶实对称矩阵,且 ,若 的秩为 3,则 相似于
正确答案:D
设 为 的特征值。由于 ,所以 ,即 。因此 的特征值只能为 或 。
由于 为实对称矩阵,故 可相似对角化,且相似对角矩阵中非零特征值的个数等于矩阵的秩。已知 ,所以 有 3 个非零特征值,即 3 个 和 1 个 。
因此 相似于
,选 (D)。
函数 的无穷间断点的个数为
正确答案:B
正确答案:B函数 有间断点 。
因为
其中
所以 为跳跃间断点。
虽然
所以 为可去间断点。
而
即 为无穷间断点。
故无穷间断点个数为 1。
设 、 是一阶线性非齐次微分方程 的两个特解,若常数 、 使 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )
正确答案:A
正确答案:A由于 是 的解,因此有
即
又已知
代入得
由于一阶非齐次微分方程 是非齐次的,可知 ,因此
又因为 是非齐次微分方程 的解,所以
整理得
即
由 可得
由 (1) 与 (2) 解得
故应选 (A)。
曲线 与曲线 相切,则
正确答案:C
正确答案:C由于曲线
与曲线
相切,在切点处两条曲线的斜率相等,即
解得
在切点处两条曲线的纵坐标也相等。对于
,当
时,
对于
,当
时,
因此有
解得
故正确答案为 (C)。
设 是正数,反常积分 ()
正确答案:D
正确答案:D与 都是瑕点,应分成
对于 ,当 时, ,故 ,则被积函数等价于 。
根据反常积分收敛性判别法,当 时收敛,否则发散。但无论 取何正整数,该积分的收敛性仅由指数决定。而题目问的是积分本身是否与 有关。
实际计算中,对于 ,当 时, 的极限为有限值,故积分收敛性与 无关。
对于 ,当 时,令 ,则积分变为 。此时 ,故被积函数等价于 ,而 ,即 ,在 时,积分收敛性同样与 无关。
综上,该反常积分与 取值都无关。
设函数 ,由方程 确定,其中 为可微函数,且 ,则
正确答案:B
正确答案:B根据隐函数求导公式,有:
因此,
正确答案:D
正确答案:D因此,
设向量组 可由向量组 线性表示,下列命题正确的是( )
正确答案:A
正确答案:A由于向量组 能由向量组 线性表示,所以 ,即
若向量组 线性无关,则 ,所以
即 ,选 (A)。
设 为 4 阶实对称矩阵,且 ,若 的秩为 3,则 相似于
正确答案:D
正确答案:D设 为 的特征值。由于 ,所以 ,即 。因此 的特征值只能为 或 。
由于 为实对称矩阵,故 可相似对角化,且相似对角矩阵中非零特征值的个数等于矩阵的秩。已知 ,所以 有 3 个非零特征值,即 3 个 和 1 个 。
因此 相似于
,选 (D)。
(填空题)3 阶常系数线性齐次微分方程 的通解为
【答案】
【解析】 该常系数线性齐次微分方程的特征方程为 。
因式分解得 。
解得特征根为 , 。
因此通解为 。
(填空题)曲线 的斜渐近线方程为
【答案】
【解析】 曲线 的斜渐近线方程为
由 ,可得该函数在无穷远处的斜率趋向于 2。
又因为
说明函数与直线 在无穷远处的纵向差距趋于零。
因此,该曲线的斜渐近线为 。
(填空题)函数 在 处的 阶导数
【答案】
【解析】
根据高阶导数公式可知:
因此:
代入 得:
(填空题)当 时,对数螺线 的弧长为
【答案】
【解析】 由于 ,对数螺线 的极坐标弧长公式为:
(填空题)已知一个长方形的长 以 的速率增加,宽 以 的速率增加,则当 , 时,它的对角线增加的速率为
【答案】 3
【解析】 设 , 。由题意知,在 时刻, , ,且 , 。
设该对角线长为 ,则:
对其求导得:
代入 时的值:
(填空题)设 为 3 阶矩阵,且 , , ,则
【答案】 3
【解析】
由于
,
所以
已知
,因此
于是
(本题满分 10 分)求函数 的单调区间与极值。
【答案】
函数
的单调递减区间为
,单调递增区间为
。
极大值点为
,极大值为
;极小值点为
,极小值为
。
【解析】
因为
,
所以
令 ,得 或 。
又
进一步利用导数定义判断极值:当
由负变正时,
由正变负,
所以
是极大值。
而 ,所以 为极小值。
又因为:
所以 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 。
(本题满分 10 分)
(I) 比较 与 的大小,说明理由;
(II) 记 ,求极限 。
【答案】
(I)
(II)
【解析】
【解析】
(I) 当 时, ,因此 ,所以
于是
(II) 计算得
因此
根据夹逼定理,有
所以
(本题满分 10 分)设 由参数方程
( )所确定, , ,已知 ,求 。
【答案】
【解析】
根据题意得:
即:
整理得:
令 ,则方程化为:
其通解为:
因为 ,所以:
解得 ,故:
即:
则:
又由 ,可得:
解得 ,故:
(本题满分 10 分)一个高为 的柱体形贮油罐,底面是长轴为 ,短轴为 的椭圆。现将贮油罐平放,当油的高度为 时,计算油的质量(长度单位为 ,质量密度为常数 )。

【答案】
【解析】
油罐放平后建立坐标系,底面椭圆方程为
。当油的高度为
时,液面位于
到
之间。
阴影部分面积为:
令 ,积分限对应为:
于是:
利用恒等式 ,得:
代入上下限:
计算得:
因此,油的质量为:
(本题满分 10 分)设函数
具有二阶连续偏导数,且满足等式
求
的值,使等式在变换
,
下化简为
【答案】 或
【解析】 根据复合函数链式法则,得到以下偏导数关系:
将上述结果代入原方程,得到:
整理后得到:
为了使方程化简为 ,需要满足以下条件:
解方程 ,得到 或 。
解方程 ,得到 或 。
当 , 或 , 时,计算:
满足条件。
因此, 的值为 或 。
(本题满分 分)计算二重积分 ,其中 。
【答案】
【解析】
将极坐标转换为直角坐标,
,
,以及
,则被积函数可化为:
积分区域 中, ,即 ,也就是 ,且 ,对应的直角坐标区域为 , 。
因此,二重积分可化为直角坐标下的累次积分:
令 ,则 。当 时, ;当 时, ,于是:
因此:
(本题满分 11 分)
设函数 在闭区间 上连续,在开区间 内可导,且 , .
证明:存在 , ,使得:
【答案】 见解析
【解析】 令 ,对 在区间 上应用拉格朗日中值定理,存在 ,使得
再对 在区间 上应用拉格朗日中值定理,存在 ,使得
将两式相加,得到
因此,存在 与 ,使得
(本题满分 11 分)
(1) 已知矩阵 ,向量 ,若方程组 有两个不同的解,求 , ;
(2) 求方程组 的通解。
【答案】
(1)
,
。
(2) 方程组
的通解为
,其中
为任意常数。
【解析】
(1)
方法一:已知
有两个不同的解,因此
。对增广矩阵进行初等行变换,可得当
且
时满足条件。
方法二:由 得 或 。当 时方程组无解,故 ,再由 得 。
(2) 对增广矩阵做初等行变换,可得通解为
其中 为任意常数。
(本题满分 11 分)
设
正交矩阵 使 为对角矩阵,若 的第 1 列为 ,求 , 。
【答案】 ,
【解析】 已知 ,存在正交矩阵 ,使得 为对角阵,且 的第一列为 ,故 对应于 的特征向量为 。
根据特征值与特征向量的定义,有
即
由此解得 , 。因此
由
可得 的特征值为 , , 。
由 ,即
可解得对应于 的线性无关特征向量为 。
由 ,即
可解得对应于 的特征向量为 。
由于 为实对称矩阵, 为对应于不同特征值的特征向量,故它们相互正交。将其单位化:
取
则有