第 1 题
选择题
当 时, 是 的
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正确答案:C
因为
故当 时, 是 的高阶无穷小。
因此应选 (C)。
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当 时, 是 的
正确答案:C
因为
故当 时, 是 的高阶无穷小。
因此应选 (C)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
正确答案:D
因 ,故 在 处连续。
又
故应选 (D)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
正确答案:C
设圆柱体的底面半径为 ,高为 ,则圆柱体的体积 ,圆柱体的表面积 ,从而
将 , , , 分别代入,解得
故应选 (C)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
正确答案:A
因 ,故 。
又因 ,若 ,则 , 严格单调递增,这与 有 个零点矛盾,故 。
,令 ,解得 。 ,因 有 个零点,故
即 ,从而 ,故 ,得 ,故应选 (A)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 在 处的 2 次泰勒多项式为 ,则
正确答案:D
由题意知 ,故
由系数对应得
即
故应选 (D)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 在 处的 2 次泰勒多项式为 ,则
设函数 可微,且 , ,则
正确答案:C
令 , ,则 ,从而 。
于是有:
则 , ,得 ,故应选 (C)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 在 处的 2 次泰勒多项式为 ,则
设函数 可微,且 , ,则
设函数 在区间 上连续,则
正确答案:B
将区间 上均分成 份,取 为第 个小区间的中点,则
因此,
故应选 (B)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 在 处的 2 次泰勒多项式为 ,则
设函数 可微,且 , ,则
设函数 在区间 上连续,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
正确答案:B
函数表达式为:
对应的矩阵为:
计算特征多项式:
特征值为 、 、 ,故正惯性指数为 ,负惯性指数为 ,应选 (B)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 在 处的 2 次泰勒多项式为 ,则
设函数 可微,且 , ,则
设函数 在区间 上连续,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
设 阶矩阵 , ,若向量组 , , 可以由向量组 , 线性表出,则
正确答案:D
因为 、 、 可由 、 线性表示,所以存在矩阵 ,使得 ,于是 。
若 ,则 ,即 ,所以 的解都是 的解,故应选 (D)。
当 时, 是 的
设 ,则 在 处
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 在 处的 2 次泰勒多项式为 ,则
设函数 可微,且 , ,则
设函数 在区间 上连续,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
设 阶矩阵 , ,若向量组 , , 可以由向量组 , 线性表出,则
设矩阵 ,若存在可逆矩阵 、 使 为对角矩阵,则 、 可以分别为
正确答案:C
法1:验证
故应选 (C)。
法2:对
作行变换:
得
此时
对
作列变换得
使
即 为对角矩阵,故应选 (C)。
当 时, 是 的
正确答案:C
正确答案:C因为
故当 时, 是 的高阶无穷小。
因此应选 (C)。
设 ,则 在 处
正确答案:D
正确答案:D因 ,故 在 处连续。
又
故应选 (D)。
有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为 , 。当底面半径为 ,高为 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为?
正确答案:C
正确答案:C设圆柱体的底面半径为 ,高为 ,则圆柱体的体积 ,圆柱体的表面积 ,从而
将 , , , 分别代入,解得
故应选 (C)。
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
正确答案:A
正确答案:A因 ,故 。
又因 ,若 ,则 , 严格单调递增,这与 有 个零点矛盾,故 。
,令 ,解得 。 ,因 有 个零点,故
即 ,从而 ,故 ,得 ,故应选 (A)。
设函数 在 处的 2 次泰勒多项式为 ,则
正确答案:D
正确答案:D由题意知 ,故
由系数对应得
即
故应选 (D)。
设函数 可微,且 , ,则
正确答案:C
正确答案:C令 , ,则 ,从而 。
于是有:
则 , ,得 ,故应选 (C)。
设函数 在区间 上连续,则
正确答案:B
正确答案:B将区间 上均分成 份,取 为第 个小区间的中点,则
因此,
故应选 (B)。
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
正确答案:B
正确答案:B函数表达式为:
对应的矩阵为:
计算特征多项式:
特征值为 、 、 ,故正惯性指数为 ,负惯性指数为 ,应选 (B)。
设 阶矩阵 , ,若向量组 , , 可以由向量组 , 线性表出,则
正确答案:D
正确答案:D因为 、 、 可由 、 线性表示,所以存在矩阵 ,使得 ,于是 。
若 ,则 ,即 ,所以 的解都是 的解,故应选 (D)。
设矩阵 ,若存在可逆矩阵 、 使 为对角矩阵,则 、 可以分别为
正确答案:C
正确答案:C法1:验证
故应选 (C)。
法2:对
作行变换:
得
此时
对
作列变换得
使
即 为对角矩阵,故应选 (C)。
(填空题)
【答案】
【解析】 由于被积函数 是偶函数,因此有:
令 ,则:
因此,原积分值为 。
(填空题)已知参数方程
,求
【答案】
【解析】 首先,求一阶导数:
接着,求二阶导数:
最后,代入 :
(填空题)设函数 由方程 确定,求
【答案】 1
【解析】 在等式 两边对 求偏导,有:
将 , 代入原方程,得 ,易知 。
再将 、 、 代入偏导方程,解得:
(填空题)设 ,求
【答案】
【解析】 首先,函数定义为:
通过计算内层积分,得到:
进一步化简为:
对 求导,得到:
代入 ,得:
(填空题)求微分方程 的通解
【答案】
【解析】
由特征方程
得
故方程通解为
(填空题)设 ,求 项的系数。
【答案】 -5
【解析】
四阶行列式中含
的项为:
以及
因此, 的系数为 。
(本题满分 10 分)
求极限
【答案】
【解析】 首先,将原极限表达式改写为通分形式:
接下来,将极限拆分为两部分:
利用泰勒展开计算第一部分:
计算第二部分:
应用洛必达法则:
将两部分结果相加:
因此,原极限值为 。
(本题满分 12 分)
已知函数 ,求曲线 的凹凸区间及渐近线。
【答案】
曲线
的凹区间为
和
,凸区间为
。渐近线为
(铅垂渐近线),
(当
时),和
(当
时)。
【解析】
因为
在
连续。又
因为
,故
,即
,从而
在
处连续。又
因为
,
,故
,从而
不存在,故
当
时,
;当
时,
;当
时,
。
从而曲线
的凹区间为
和
,凸区间为
。
因
,故
为曲线
的一条铅垂渐近线。
因
,从而曲线
无水平渐近线。
因
故 为 时曲线 的一条斜渐近线。
因
故 为 时曲线 的一条斜渐近线。
(本题满分 分)
设函数 满足 , 为曲线 ( ),记 的长度为 , 绕 轴旋转曲面面积为 ,求 和 。
【答案】 ,
【解析】 在等式
的两端对
求导,有
故
进一步求导得
则弧长
换元后
旋转体表面积
化简得
(本题满分 12 分)
设 是微分方程 满足条件 的解,
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)设 为曲线 上一点, 为曲线 上 点法线到 轴的截距,当 最小时,求 坐标。
【答案】
(Ⅰ)
(Ⅱ)点
的坐标为
【解析】
(Ⅰ)由 ,可得 ,于是
又 ,代入得 ,因此 。
(Ⅱ)曲线 在点 的法线方程为
令 ,得
设 ,其中 ,则
令 ,解得 。
当 时, ;当 时, ,故 为唯一的极小值点,且为最小值点。
此时点 的坐标为 。
(本题满分 分)
设平面区域 由曲线 与 轴围成,计算二重积分 。
【答案】
【解析】
首先,将积分区域
用极坐标表示,并计算二重积分:
化简被积函数:
计算内层积分:
代入外层积分:
利用三角恒等式 :
注意到 ,因此:
计算积分:
代入上下限:
最终结果为:
(本题满分 12 分)
设矩阵 仅有两个不同特征值,若 相似于对角矩阵,求 的值,并求可逆矩阵 ,使 为对角矩阵。
【答案】
矩阵
仅有两个不同特征值且相似于对角矩阵时,参数
有两种情况:
【解析】
首先计算特征多项式:
因此,矩阵 的特征值为 , , 。
情况①:若
此时 是 的二重特征值, 。由于 可相似对角化,故 。
计算:
由秩为 1 可得 。
求解属于特征值 的特征向量:
得到两个线性无关的特征向量:
再求解属于特征值 的特征向量:
得到线性无关的特征向量:
取 ,则 可逆,且满足:
情况②:若
此时 是 的二重特征值, 。由于 可相似对角化,故 。
计算:
由秩为 1 可得 。
求解属于特征值 的特征向量:
得到两个线性无关的特征向量:
再求解属于特征值 的特征向量:
得到线性无关的特征向量:
取 ,则 可逆,且满足: