第 1 题
选择题
当 时, 是 的
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正确答案:C
因为当 时,
所以 是 的高阶无穷小,正确答案为 C。
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当 时, 是 的
正确答案:C
因为当 时,
所以 是 的高阶无穷小,正确答案为 C。
当 时, 是 的
设函数
在 处
正确答案:D
因为 ,故 在 处连续。
进一步计算导数:
因此, ,所以正确答案是 D。
当 时, 是 的
设函数
在 处
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
正确答案:A
令 ,其导数为 。令 ,得到驻点 。
由 ,可得:
进而有:
但选项中无此结果,推测题目中函数应为 ( )。
此时导数为 ,驻点为 。由 ,可得:
因此:
正确答案为 A。
当 时, 是 的
设函数
在 处
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 可微, , ,则
正确答案:C
对 两边求导得:
对 两边求导得:
将 代入第一式得:
将 代入第二式得:
联立解得:
因此:
正确答案为 C。
当 时, 是 的
设函数
在 处
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 可微, , ,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
正确答案:B
将二次型展开得:
对应的矩阵为:
计算特征多项式:
令其等于零,得到特征值为 。因此,该二次型的正惯性指数为 1,负惯性指数为 1,应选 B。
当 时, 是 的
设函数
在 处
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 可微, , ,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
设 为 4 阶正交矩阵,若矩阵 , , 表示任意常数,则线性方程组 的通解 ( )
正确答案:D
因为 为4阶正交矩阵,所以向量组 是一组标准正交向量组,则 。
又
所以齐次线性方程组 的通解为 。
而
故线性方程组 的通解为
其中 为任意常数。故应选D。
当 时, 是 的
设函数
在 处
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 可微, , ,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
设 为 4 阶正交矩阵,若矩阵 , , 表示任意常数,则线性方程组 的通解 ( )
设 , 为三阶可逆矩阵, 为三阶矩阵,使 为对角矩阵,则 , 可以分别取
正确答案:C
对 进行初等行变换:
得到:
再通过列变换得到:
故正确答案为 C。
当 时, 是 的
设函数
在 处
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 可微, , ,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
设 为 4 阶正交矩阵,若矩阵 , , 表示任意常数,则线性方程组 的通解 ( )
设 , 为三阶可逆矩阵, 为三阶矩阵,使 为对角矩阵,则 , 可以分别取
设随机事件 、 ,下列不成立的是
正确答案:D
计算条件概率:
由不等式 可得:
但无法进一步推出 ,因此正确答案为 D。
当 时, 是 的
设函数
在 处
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 可微, , ,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
设 为 4 阶正交矩阵,若矩阵 , , 表示任意常数,则线性方程组 的通解 ( )
设 , 为三阶可逆矩阵, 为三阶矩阵,使 为对角矩阵,则 , 可以分别取
设随机事件 、 ,下列不成立的是
设 , ,…, 为来自总体 的简单随机样本, , , , ,则
正确答案:B
因为 和 是二维正态分布,所以 与 也服从二维正态分布。因此, 服从正态分布。
期望值为:
方差为:
故正确答案为 B。
当 时, 是 的
设函数
在 处
设函数 ( )有两个零点,则 的取值范围是
设函数 可微, , ,则
二次型 的正惯性指数与负惯性指数依次为
设 为 4 阶正交矩阵,若矩阵 , , 表示任意常数,则线性方程组 的通解 ( )
设 , 为三阶可逆矩阵, 为三阶矩阵,使 为对角矩阵,则 , 可以分别取
设随机事件 、 ,下列不成立的是
设 , ,…, 为来自总体 的简单随机样本, , , , ,则
设总体
的概率分布为
利用来自总体的样本值 ,可得 的最大似然估计值为
正确答案:A
似然函数为:
取对数后得到:
对 求导并令导数为零:
解得:
因此,正确答案为 A。
当 时, 是 的
正确答案:C
正确答案:C因为当 时,
所以 是 的高阶无穷小,正确答案为 C。
设函数
在 处
正确答案:D
正确答案:D因为 ,故 在 处连续。
进一步计算导数:
因此, ,所以正确答案是 D。
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令 ,其导数为 。令 ,得到驻点 。
由 ,可得:
进而有:
但选项中无此结果,推测题目中函数应为 ( )。
此时导数为 ,驻点为 。由 ,可得:
因此:
正确答案为 A。
设函数 可微, , ,则
正确答案:C
正确答案:C对 两边求导得:
对 两边求导得:
将 代入第一式得:
将 代入第二式得:
联立解得:
因此:
正确答案为 C。
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将二次型展开得:
对应的矩阵为:
计算特征多项式:
令其等于零,得到特征值为 。因此,该二次型的正惯性指数为 1,负惯性指数为 1,应选 B。
设 为 4 阶正交矩阵,若矩阵 , , 表示任意常数,则线性方程组 的通解 ( )
正确答案:D
正确答案:D因为 为4阶正交矩阵,所以向量组 是一组标准正交向量组,则 。
又
所以齐次线性方程组 的通解为 。
而
故线性方程组 的通解为
其中 为任意常数。故应选D。
设 , 为三阶可逆矩阵, 为三阶矩阵,使 为对角矩阵,则 , 可以分别取
正确答案:C
正确答案:C对 进行初等行变换:
得到:
再通过列变换得到:
故正确答案为 C。
设随机事件 、 ,下列不成立的是
正确答案:D
正确答案:D计算条件概率:
由不等式 可得:
但无法进一步推出 ,因此正确答案为 D。
设 , ,…, 为来自总体 的简单随机样本, , , , ,则
正确答案:B
正确答案:B因为 和 是二维正态分布,所以 与 也服从二维正态分布。因此, 服从正态分布。
期望值为:
方差为:
故正确答案为 B。
设总体
的概率分布为
利用来自总体的样本值 ,可得 的最大似然估计值为
正确答案:A
正确答案:A似然函数为:
取对数后得到:
对 求导并令导数为零:
解得:
因此,正确答案为 A。
(填空题)若 ,求 在 处的值。
【答案】 \[\frac{\sin \frac{1}{e}}{2 e} \]
【解析】
给定导数表达式:
\[\frac{d y}{d x} = -\sin e^{-\sqrt{x}} \left( e^{-\sqrt{x}} \cdot \frac{1}{-2 \sqrt{x}} \right) \]
在 处的导数值为:
\[\left. \frac{d y}{d x} \right|_{x=1} = \frac{\sin \frac{1}{e}}{2 e} \]
(填空题)计算
【答案】 6
【解析】
计算以下积分:
第一步:简化第一个积分
令 ,则 ,即 。积分限变为:
因此,第一个积分可表示为:
第二步:简化第二个积分
令 ,则 ,即 。积分限变为:
因此,第二个积分可表示为:
第三步:计算积分
计算第一个积分:
计算第二个积分:
第四步:求和
将两个积分结果相加:
因此,最终结果为:
(填空题)设平面区域 由曲线 ( )与 轴围成,求 绕 轴旋转所成旋转体的体积 。
【答案】
【解析】
首先,我们计算体积
:
进行变量替换,设 ,则 ,积分限变为 到 :
利用三角恒等式 ,积分变为:
拆分为两部分:
计算第一部分:
计算第二部分,利用分部积分:
因此,体积为:
(填空题)求差分方程 的通解
【答案】
【解析】
齐次解为
。设特解形式为:
将特解代入原方程:
展开并整理方程:
比较系数解得:
因此,通解为:
其中 为任意常数。
(填空题)设
求展开式中 项的系数。
【答案】 -5
【解析】
设行列式
将其按第一行展开,并计算各子式:
计算得
代入得
故 x^3 项的系数为 -5.
(填空题)甲乙两个盒子中各装有 \(2\) 个红球和 \(2\) 个白球,先从甲盒中任取一球,观察颜色后放入乙盒中,再从乙盒中任取一球,令 \(X\) 和 \(Y\) 分别表示从甲盒和乙盒中取到的红球个数,求 \(X\) 与 \(Y\) 的相关系数
【答案】
【解析】 详解
随机变量 和 的分布分别为:
计算得到协方差和方差:
因此,相关系数为:
(本题满分 10 分)
已知 存在,求 的值。
【答案】
【解析】
要使极限存在,必须保证左右极限相等。
考虑 时的极限:
再考虑 时的极限:
令左右极限相等,得到方程:
解得:
(本题满分12分)
求函数
的极值。
【答案】
函数在点
处取极小值
,在点
处取极小值
。
【解析】
(1) 求驻点:
即:
解得驻点 和 。
(2) 计算二阶偏导数:
(3) 极值判定:
在驻点 处(注:原解析中 应为 ):
故 在 处取极小值 2。
在驻点 处:
故 在 处取极小值 。
(本题满分12分)
设有界区域 是 和直线 以及 轴在第一象限围成的部分,计算二重积分
【答案】
【解析】
设有界区域
为单位圆在第一象限中由
轴和直线
所截的扇形区域,其极坐标表示为
,
。计算二重积分
作变量代换 , ,则雅可比行列式为 ,且 , 。积分变为
其中 为 在 平面上的对应区域,由 , 及圆 围成。
将 按 的范围分为两部分:
则
计算内层积分:
代入得
计算各定积分:
因此,
于是
故原积分的值为
(本题满分 12 分)
设
为正整数,
是微分方程
满足条件 的解。
求 ;
求级数 的收敛域及和函数。
【答案】
【解析】
(1) 微分方程
的通解为:
代入初始条件 得:
因此特解为:
(2) 级数 的收敛半径为 1。在 处收敛,在 处需单独判断。
设和函数为:
通过逐项求导和积分可得:
由于 在 上连续,且 ,故和函数为:
(本题满分 12 分)
设矩阵 仅有两个不同的特征值。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】
当
,
时,可逆矩阵
,使得
为对角矩阵。
当
,
时,可逆矩阵
,使得
为对角矩阵。
【解析】
由行列式计算得到特征方程:
解得特征值 , , 。
情况1:
对于二重特征值 ,矩阵为:
要求有两个线性无关的特征向量,矩阵秩必须为1,因此:
此时特征向量为 , 。对于 ,对应的特征向量为 。
情况2:
对于二重特征值 ,矩阵为:
同样要求秩为1,得到:
此时特征向量为 , 。对于 ,对应的特征向量为 。
结论
当 或 时,存在可逆矩阵 使得 为对角矩阵。
本小题满分12分
在区间 上随机取一点,将该区间分成两段,较短一段长度记为 ,较长的一段长度记为 ,令 。
求 的概率密度;
求 的概率密度;
求
【答案】
(1)
的概率密度为
(2)
的概率密度为
(3)
【解析】
(1) 当随机点在
时,
为该点到
的距离,即
,故
的概率密度为
(2) 设
,则
。当
时,
故
的概率密度为
(3) 期望计算为