2012考研数学一真题答案(完整版)
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2012年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题一、 选择题:1~8小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上.(1)曲线221x xy x +=-渐近线的条数( )(A )0 (B )1 (C )2 (D )3 解析:C由lim 1,1x y y →∞==得为水平渐近线由1lim 1x y x →=∞=得为垂直渐近线 由11lim ,12x y x →-=≠∞=-得非垂直渐近线,选(C )(2)设函数2()(1)(2)x x nx f x e e e n =--…(-),其中n 为正整数,则(0)f '=( )(A )1(1)(1)!n n --- (B )(1)(1)!n n -- (C )1(1)!n n -- (D )(1)!n n - 解析: A2221()(2)(2)(1)2()(1)(2)(0)1(1)(1)(1)(1)!x x nx x x nx x x nxn f x e e e e e e n e e ne f n n ''-=--+-⋅-+--∴=⨯-⨯⨯-=--选(A )(3)如果函数(,)f x y 在(0,0)处连续,那么下列命题正确的是( )(A )若极限00(,)lim x y f x y x y →→+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微(B )若极限2200(,)limx x f x y x y→→+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微 (C )若(,)f x y 在(0,0)处可微,则极限00(,)lim x y f x y x y →→+存在(D )若(,)f x y 在(0,0)处可微,则极限2200(,)limx x f x y x y→→+存在解析:(B)2200(,)limx y f x y k x y→→=+ (0,0)0(,)(0,0)00()f z f x y f x y ορ=⎧⇒⎨∆=-=⋅+⋅+⎩ (,)f x y ⇒在(0,0)处可微.(4)设20k x k I eπ=⎰sin (1,2,3)xdx k =则有( )(A )123I I I << (B)321I I I << (C)231I I I << (D)213I I I <<解析: D22222111sin |sin |.x x I I e xdx I e x dx I ππππ=+=-<⎰⎰2223312|sin |sin .x x I I e x dx e xdx ππππ=-+⎰⎰而2232()2sin sin x t e xdxx t etdt ππππππ+=+-⎰⎰2222()|sin ||sin |.x x ex dx e x dx πππππ+=>⎰⎰31312..I I I I I ∴>∴>>(5)设1234123400110111c c c c αααα-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪===-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,,其中1234,,,c c c c 为任意常数,则下列向量组线性相关的为( )(A )α1, α2, α3 (B )α1, α2, α 4(C )α1, α3, α4 (D )α2, α3, α4解析:C343400c c αα⎛⎫⎪+= ⎪ ⎪+⎝⎭,34αα+ 与1α成比例. 1α∴与3α+4α线性相关,134ααα∴,,线性相关,选C或13413411,,0110c c c ααα-=-= 134,,ααα∴线性相关,选C(6)设A 为3阶矩阵,P 为3阶可逆矩阵,且1100010002p AP -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭.若P=(α1, α2, α3),1223(,,).Q αααα=+则Q -1AQ =( )(A)100020001⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (B)100010002⎛⎫ ⎪ ⎪⎪⎝⎭(C)200010002⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(D)200020001⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭解析:(B )1223100()110001Q P αααα⎛⎫⎪== ⎪⎪⎝⎭+,,111100100110110001001Q AQ P AP ---⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭100110011101110100120012⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪ ⎪=-= ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭(7)设随机变量X 与Y 相互独立,且分别服从参数为1与参数为4的指数分布,则P {x <y }=( )(A)15 (B) 13 (C) 25 (D) 45解析:(A)~(1)X E ,,0~(4)()0,0x x e x Y E f x x -⎧>⇒=⎨≤⎩.4,40()0,0y Y e y f y y -⎧>=⎨≤⎩.,X Y ∴独立.44,0,0(,)0,x y e e x y f x y --⎧>>∴=⎨⎩其他 ()(,)x yP X Y f x y d δ<<=⎰⎰404x y x dx e e dy +∞+∞--=⎰⎰ 40(4)xy xe dx e d y +∞+∞--=⎰⎰ 40x x e e dx +∞--=⋅⎰ 50x e dx +∞-=⎰15=.(8)将长度为1m 的木棒随机地截成两段,则两段长度的相关系数为( )(A) 1 (B) 12 (C) 12(D) 1-解析:设一段长X ,另一段1Y X =-,由ρ=(1)DX D X DY =-=cov(,)(1)(1)X Y EX X EX E x =---2()[1]E X X EX EX =--- 22()EX EX EX EX =-+ 22()EX EX DX =-+=-1ρ∴=,选项D二、填空题:9~14小题,每小题4分,共24分.请将答案写在答题纸指定位置上.(9)若函数f (x )满足方程()()2()f x f x f x "'+-=及()()2x f x f x e '+=,则f (x )=_________.解析:212202,1λλλλ+-=⇒=-=212()()2()0(),x x f x f x f x f x C e C e -"+'-=⇒=+代入12()()20, 1.x f x f x e C C '+===得()x f x e ∴=(10)20________=⎰解析:2π[22(1)1(1)x x =-+-⎰⎰111(22x π--=+===⎰⎰⎰.(11)(2,1,1)_______z grad xy y ⎛⎫+= ⎪⎝⎭解析:{1,1,1}21,,z z grad xy y x y y y ⎛⎫⎧⎫+=-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭ (2,1,1){1,1,1}z grad xy y ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(12)设{(,,)|1,0,x y z x y z x y z =++=≥≥≥∑,则2y d s ∑=⎰⎰_____ .解析:12.1,:1(0,0) z x y D x y x y=--+≤≥≥11222002xDy ds y dx y dyδ-==⎰⎰⎰⎰⎰1134(1)(1)31212x dx x=-=--=⎰(13)设X为三维单位向量,E为三阶单位矩阵,则矩阵E T-XX的秩为_________.解析:2.设2,TA E XX A A=-=()() 3.r A r E A⇒+-=()()()1Tr E A r XX r X-===() 2.r A∴=(14)设A,B,C是随机事件,A,C互不相容,11(),(),23P AB P C==则CP AB()=_________.解析:34解:()()()(|)1()()P ABC P AB P ABC P AB C P C P C -==- AC =∅ ,ABC ∴=∅. 1()32(|)21()43P AB P AB C P C ∴===-.三、解答题:15~23小题,共94分,请将解答写在答题纸指定位置上.(15)(本题满分 分)证明x ln 11x x+-+cos x ≥1+22x (-1<x <1)证明:令21()ln cos 1.(0)0.12x x x x x x ϕϕ+=+--=- ϕ’212()ln sin 11x xx x x x x +=+---- 2211ln sin 11x x x x x x++=+--- 01x <<时. 1ln 01xx+>-,2211x x x x +≥-,又sin x x ≤. ()0x ϕ∴>’;10x -<<时,1ln 01xx+<-,2211x x x x +≤-,又sin x x ≥. ()0x ϕ∴<’.0x ⇒=为()x ϕ在(-1,1)内最小点,而ϕ(0)=0∴当-1<x<1时. ϕ()0x ≥,即 21ln cos 112x x x x x ++≥+-(16)(本题满分 分) 求函数222(,)x y f x y xe +-=的极值解析:由22'2222'2(1)0x y x x y y f x e f xye +-+-=-==-=⎧⎪⎨⎪⎩得10x y =-⎧⎨=⎩及10x y =⎧⎨=⎩ 222222''32''22''22(3)(1)(1)x y xx x y xy x y yy f x x ef y x e f x y e+-+-+-=-=--=-当1x y =-⎧⎨=⎩时,11222,0,.A e B C e --=== 20AC B -> 且0A >,10x y =-⎧∴⎨=⎩为极小点.极小值为12(1,0).f e --=-当1x y =⎧⎨=⎩时,11222,0,,A e B C e --=-==- 2100,0x AC B A y =⎧-><∴⎨=⎩ 且为极大点 极大值为12(1,0)f e -=(17)(本题满分 分) 求幂级数0n ∞=∑244321n n n +++x 2n的收敛域及和函数解:由1lim1n x na a +→∞=得R =1. 当1x =±时. 2443()21n n n n ++→∞→∞+1x ∴=±时级数发散.收敛域为(-1,1)令220443()21nn n n S x x n ∞=++=+∑202(21)21n n n x n ∞=⎡⎤=++⎢⎥+⎣⎦∑ =2200(21)221nn n n xn x n ∞∞==+++∑∑ 22100221n n n n x x n ∞∞+==⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭∑∑’21122212()2()1(1)x x S x S x x x +⎛⎫=+=+ ⎪--⎝⎭’当x =0时,S (0)=3.当x ≠0时,xS 1(x )=21021n n x n +∞=+∑[]2121()1nn xS x x x ∞===-∑’ 111111()ln ,()ln .2121x xxS x S x x x x++=∴=--223,0()111ln ,110(1)1x S x x xx x x x x =⎧⎪∴=++⎨+-<<≠⎪--⎩且(18)(本题满分 分)已知曲线L :()cos x f t y t=⎧⎨=⎩(0≤t <2π),其中函数f (t )具有连续导数,且f (0)=0,()f t '>0(0<t <2π),若曲线L 的切线与x 轴的交点到切点距离值恒为1,求函数f (t )的表达式,并求此曲线L 与x 轴无边界的区域的面积. 解析: ①/sin ./()dy dy dt t k dx dx dt f t -==='切线为sin cos ()0ty t x f t y f t ==--=⇒'()(),令 ())cot x f t f t t =+'(⋅,切线与x 轴交点为f t f t t +'.由题意222()cot cos 1f t t t '+=⇒242sin ().cos tf t t'= 2sin ()0.()sec cos .cos tf t f t t t t'>∴'==-()ln |sec tan |sin f t t t t C =+-+(0)0,()ln |sec tan |sin f f t t t t =∴=+-②220cos ()A ydx t f t dt ππ==⋅'⎰⎰22201sin .224t I πππ===⋅=⎰(19)(本题满分 分)已知L 是第一象限中从点(0,0)沿圆周222x y x +=到点(2,0),再沿圆周224x y +=到点(0,2)的曲线段,计算曲线积分233(2)LI x ydx x x y dy =++-⎰解析: 补充012:0(2,0)L L L L x y y I +====-⎰⎰22(313)L L Dx x d +=+-σ=⎰⎰⎰2Dd dx σ=-⎰⎰⎰而0144ππ=⋅=⎰122ππ=⋅=⎰(依据定积分几何意义).22L L πππ+∴=-=⎰2(2) 4.L y dy ∴=-=⎰⎰4.2I π∴=-(20)(本题满分 分)已知A =10010101,00100010a a a a β⎡⎤⎛⎫⎪⎢⎥- ⎪⎢⎥= ⎪⎢⎥⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭(1)计算行列式|A|;(2)当实数a 为何值时,方程组Ax β=有无穷多解,并求其通解.解析:(I )534A 1(1)1a a a =+-⋅=-(II )当1a =及1a =-时,A x=β有无穷多个解. 当1a =时,A =11 0 01⎛⎫ ⎪0 1 1 0 -1⎪ ⎪0 0 1 1 0 ⎪1 0 0 1 0⎝⎭ →10012010110011000000⎛⎫ ⎪-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭通解为12111010x k -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当1a =-时.A 1100110010011010101100110001101001000000--⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪----⎪ ⎪=→ ⎪ ⎪-- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭通解为10111010x k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(21)(本题满分11分)已知110111001A a a ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥-⎣⎦,二次型123(,,)()f x x x x x T T =A A 的秩为2, (1) 求实数a 的值;(2) 求正交变换x=Qy 将f 化为标准型. 解析:A T A=1010010111a a -⎛⎫ ⎪⎪ ⎪-⎝⎭110111001a a ⎛⎫⎪ ⎪ ⎪-⎪-⎝⎭22201011113a a a a a a -⎛⎫ ⎪=+-⎪ ⎪--+⎝⎭T T (A A)x x 秩为2. ∴T T (A A)2((A A)(A)2)r r r ===也可以利用 ⇒T A A 01a =⇒=- ( T 22A A (3)(1)a a =++) (II)令T 202A A =B =022224⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭由E λ-20-2λ-B =0λ-2-2-2-2λ-4=λ(λ-2)(λ-6)=0 解0,2,6123λ=λ=λ=当λ=0时,由(0)0E A x -=即0Ax =得1111-⎛⎫ ⎪ξ=- ⎪ ⎪⎝⎭. 当2λ=时,由(2)0E A x -=⇒1102-⎛⎫ ⎪ξ= ⎪ ⎪⎝⎭. 当6λ=时,由(6)0E A x -=⇒1123⎛⎫ ⎪ξ= ⎪ ⎪⎝⎭. 取1r231111,1,1.102r r --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪-==⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎭⎭令2223.026Q f x x x Qy y y T⎛ = ⎝=B = +(22)(本题满分11分)设二维离散型随机变量X 、Y 的概率分布为(Ⅰ)求{2}P X Y =;(Ⅱ)求cov(,).X Y Y - 解析:(1)11(2)(0,0)(1,2)044P X Y P X Y P X Y ====+===+= (2)cov(,)cov(,)cov(,)X Y Y X Y Y Y -=-EXY EXEY DY =-- 012012~,~.1111112312333X X Y ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的边缘分布 12212,136333EX EY ∴=+==+=2221152()12113333DY EY EY =-=⨯+⨯-=-=1114211223123123EXY =⨯⨯+⨯⨯=+=2222cov(,)13333X Y Y -=-⨯-=-.(23)(本题满分 分)设随机变量X 与Y 相互独立且分别服从正态分布2(,)N μσ与2(,2)N μσ,其中σ是未知参数且σ>0。
2012考研数学一真题及答案2012年的考研数学一真题是许多考生备战考研的重要参考资料。
本文将为大家介绍2012年考研数学一真题的内容,并提供详细的答案解析。
一、选择题部分1. 题目:设A为非空集合,a, b为A中的元素,则下列哪个式子一定成立?A) a∈A B) {a} ⊆ A C) (∅, a) ∈ A D) a ⊂ A答案解析:选项A中的a∈A是集合A定义的基本要素,因此一定成立。
2. 题目:设A = {a, b, c},B = {1, 2, 3},则A × B的元素个数为:A) 6 B) 5 C) 4 D) 9答案解析:集合A的元素个数为3,集合B的元素个数为3,所以A × B的元素个数为3 × 3 = 9。
二、填空题部分1. 题目:已知f(x) = e^x + x^2,则f'(0) = _______。
答案:1答案解析:对函数f(x)求导得到f'(x) = e^x + 2x,代入x = 0得到f'(0) = 1。
2. 题目:若A = [1, 2, 3],B = [2, 3, 4],则A ∩ B = _______。
答案:[2, 3]答案解析:A ∩ B表示集合A和集合B的交集,即共有的元素。
显然,A和B的交集为[2, 3]。
三、计算题部分1. 题目:已知平面直角坐标系xOy,点A的坐标是(2, 3),点B的坐标是(5, 7),则直线AB的斜率为_______。
答案:2答案解析:直线AB的斜率可以通过斜率公式求得,即斜率k =(y2 - y1) / (x2 - x1)。
代入点的坐标后可得斜率为2。
2. 题目:已知二次函数f(x) = ax^2 + bx + c,其中f(1) = 4,f(2) = 9,f(3) = 16,则a + b + c = _______。
答案:10答案解析:代入已知条件f(1) = 4、f(2) = 9、f(3) = 16,可以得到三个等式,联立解方程可得到a + b + c = 10。
2012年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题一、选择题:1 8小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)曲线221x xy x +=-渐近线的条数( )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 (2) 设函数2()(1)(2)()x xn x y x e e e n =--- ,其中n 为正整数,则(0)y '=( )(A) 1(1)(1)!n n --- (B) (1)(1)!n n -- (C) 1(1)!n n -- (D)(1)!n n -(3) 如果函数(,)f x y 在(0,0)处连续,那么下列命题正确的是 ( )(A) 若极限0(,)limx y f x y x y→→+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微(B) 若极限2200(,)limx y f x y x y→→+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微 (C) 若(,)f x y 在(0,0)处可微,则 极限00(,)limx y f x y x y →→+存在(D) 若(,)f x y 在(0,0)处可微,则 极限2200(,)limx y f x y x y→→+存在 (4)设2sin (1,2,3)k x K e xdx k π==⎰I 则有 ( )(A)123I I I << (B) 321I I I << (C) 231I I I << (D)213I I I <<(5)设1100C α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,2201C α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ ,3311C α⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭ ,4411C α-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,其中1234,,,C C C C 为任意常数,则下列向量组线性相关的为( )(A)123,,ααα (B) 124,,ααα (C)134,,ααα (D)234,,ααα(6) 设A 为3阶矩阵,P 为3阶可逆矩阵,且1100010002p AP -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭.若P=(123,,ααα),1223(,,)ααααα=+,则1Q AQ -= ( )(A) 100020001⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(B) 100010002⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(C) 200010002⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(D)200020001⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(7)设随机变量X 与Y 相互独立,且分别服从参数为1与参数为4的指数分布,则{}p X Y <=( )(A)15 (B) 13 (C) 25 (D) 45(8)将长度为1m 的木棒随机地截成两段,则两段长度的相关系数为( )(A) 1 (B)12 (C) 12- (D)1-二、填空题:9 14小题,每小题4分,共24分.请将答案写在答题纸...指定位置上. (9)若函数()f x 满足方程'''()()2()0f x f x f x +-=及''()()2f x f x e +=,则()f x = (10)2202d x x x x =-⎰(11)(2,1,1)()|zgrad xy +y=(12)设(){},,1,0,0,0x y z x y z x y z ∑=++=≥≥≥,则2y ds ∑=⎰⎰(13)设X 为三维单位向量,E 为三阶单位矩阵,则矩阵TE XX -的秩为 (14)设A ,B ,C 是随机变量,A 与C 互不相容,()()()11,,23p AB P C p AB C === 三、解答题:15~23小题,共94分.请将解答写在答题纸...指定位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(15)证明21ln cos 1(11)12x x x x x x ++≥+-<<- (16)求函数222(,)x y f x y xe +-=的极值(17)求幂级数22044321nn n n x n ∞=+++∑的收敛域及和函数(18)已知曲线(),:(0),c o s2x ft L t y t π=⎧≤<⎨=⎩其中函数()f t 具有连续导数,且'(0)0,()0(0).2f f t t π=><<若曲线L 的切线与x 轴的交点到切点的距离恒为1,求函数()f t 的表达式,并求此曲线L 与x 轴与y 轴无边界的区域的面积。
2012年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上.(1)曲线221x xy x +=-渐近线的条数为()(A )0 (B )1 (C )2 (D )3(2)设函数2()(1)(2)()x x nx f x e e e n =---,其中n 为正整数,则'(0)f = (A )1(1)(1)!n n --- (B )(1)(1)!n n -- (C )1(1)!n n -- (D )(1)!n n - (3)如果(,)f x y 在()0,0处连续,那么下列命题正确的是( ) (A )若极限00(,)limx y f x y x y→→+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微 (B )若极限2200(,)limx y f x y x y →→+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微 (C )若(,)f x y 在(0,0)处可微,则极限00(,)limx y f x y x y →→+存在 (D )若(,)f x y 在(0,0)处可微,则极限2200(,)limx y f x y x y →→+存在 (4)设2kx k eI e=⎰sin x d x (k=1,2,3),则有D(A )I 1< I 2 <I 3.(B) I 2< I 2< I 3.(C) I 1< I 3 <I 1, (D) I 1< I 2< I 3.(5)设1234123400110,1,1,1c c c c αααα-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪===-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭其中1234,,,c c c c 为任意常数,则下列向量组线性相关的是( )(A )123,,ααα (B )124,,ααα (C )134,,ααα (D )234,,ααα(6)设A 为3阶矩阵,P 为3阶可逆矩阵,且1112P AP -⎛⎫⎪= ⎪⎪⎝⎭,()123,,P ααα=,()1223,,Q αααα=+则1Q AQ -=( ) (A )121⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (B )112⎛⎫⎪ ⎪⎪⎝⎭(C )212⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (D )221⎛⎫⎪ ⎪⎪⎝⎭(7)设随机变量x 与y 相互独立,且分别服从参数为1与参数为4的指数分布,则{}=<y x p ()1124()()() ()5355A B C D(8)将长度为1m 的木棒随机地截成两段,则两段长度的相关系数为()1)(21)(21)(1)(--D C B A 二、填空题:9-14小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题..纸.指定位置上. (9)若函数)(x f 满足方程0)(2)()('''=-+x f x f x f 及x e x f x f 2)()('=+,则)(x f =________。
2012年全国硕士研究生考试数学一试题答案解析一、 选择题1. 解析:C由lim 1,1x y y →∞==得为水平渐近线由1lim 1x y x →=∞=得为垂直渐近线12.)3.4. 解析: D22222111sin |sin |.xxI I e xdx I ex dx I ππππ=+=-<⎰⎰2223312|sin |sin .xxI I ex dx e xdx ππππ=-+⎰⎰而2232()2sin sin xt e xdx x t etdt ππππππ+=+-⎰⎰2222()|sin ||sin |.x xex dx ex dx πππππ+=>⎰⎰31312..I I I I I ∴>∴>>5. 解析:C343400c c αα⎛⎫ ⎪+= ⎪ ⎪+⎝⎭,34αα+ 与1α成比例.6.110111010012012 ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=-= ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭7. 解析:A~(1)X E ,,0~(4)()0,x x e x Y E f x x -⎧>⇒=⎨≤⎩.4,40()0,0y Y e y f y y -⎧>=⎨≤⎩.,X Y ∴独立.44,0,0(,)0,x y e e x y f x y --⎧>>∴=⎨⎩其他8.cov(,)(1)(1)X Y EX X EX E x =---2()[1]E X X EX EX =--- 22()EX EX EX EX =-+ 22()EXEX DX =-+=-1ρ∴=,选项D二、 填空题1. 解析:212202,1λλλλ+-=⇒=-=212()()2()0(),xxf x f x f x f x C e C e -"+'-=⇒=+代入12()()20, 1.xf x f x e C C '+===得2.3.4.121,:1(0,0)z x y D x y x y =--+≤≥≥112222x Dy ds y dx y dy δ-=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰1134(1)(1)31212x dx x =-=--=⎰5. 解析:2.设2,TA E XX A A =-=()() 3.r A r E A ⇒+-=()()()1Tr E A r XX r X -=== () 2.r A ∴=6.11xx --2211lnsin 11x x x x xx++=+--- 01x <<时. 1ln01x x+>-,2211x x x x+≥-,又sin x x ≤.()0x ϕ∴>’;10x -<<时,1ln01x x+<-,2211x x x x+≤-,又sin x x ≥.()0x ϕ∴<’.0x ⇒=为()x ϕ在(-1,1)内最小点,而ϕ(0)=0 ∴当-1<x<1时. ϕ()0x ≥,即21x x+20A C B -> 且0A >,0y ∴⎨=⎩为极小点.极小值为12(1,0).f e--=-当1x y =⎧⎨=⎩时,11222,0,,A e B C e --=-==-2100,0x AC B A y =⎧-><∴⎨=⎩ 且为极大点 极大值为12(1,0)f e -=3. 解: 由1lim1n x na a +→∞=得R =1.当∴令n ==n ∞=⎛= ⎝⎛= ⎝当当x ≠0时,xS 1(x )=021n n =+∑[]2121()1nn xS x xx∞===-∑’111111()ln,()ln.2121x x xS x S x xxx++=∴=--223,0()111ln ,110(1)1x S x x xx x x x x =⎧⎪∴=++⎨+-<<≠⎪--⎩且4. 解析: ①/sin ./()dy dy dt t k dxdx dtf t -==='x ⇒ (f ②=⎰5. 解析:012:0(2,0)L L L L x y y I +====-⎰⎰22(313)x x d =+-σ=⎰2d dx σ=-而20⎰∴∴∴((当1a =时,A =11 0 0 1⎛⎫ ⎪0 1 1 0 -1⎪ ⎪0 0 1 1 0 ⎪1 0 0 1 0⎝⎭→100120101100110000⎛⎫⎪-- ⎪ ⎪⎪⎝⎭通解为12111010x k -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 当1a =-时.A 11001100100110101011001100011011000--⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪---- ⎪⎪=→ ⎪ ⎪-- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭通解为10111010x k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪- ⎪⎪=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭7. 解析:A T A=1010010111a a -⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭1010111001a a⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪-⎝⎭22201011113a aa a aa -⎛⎫⎪=+-⎪ ⎪--+⎝⎭TT(A A )x x 秩为2. ∴TT(A A )2((A A )(A )2)r r r ===也可以利用 ⇒TA A 01a =⇒=- ( T22A A (3)(1)a a =++)(II)令T202A A =B =022224⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ 由E λ-20-2λ-B =0λ-2-2-2-2λ-4=λ(λ-2)(λ-6)=0解λ当λ当λ当λ取r 令2223111.12026Q f x x x Q y y y T=-⎝=B = +8. 解析:(1)(2)=X ∴D 2222cov(,)13333X Y Y -=-⨯-=-.9. 解析:22~(,),~(,2)X N Y N μσμσ,,X Y 独立,0σ>,未知Z X Y =-. 解:(1)Z 的密度2(,)f z σ22~(,),~(,2),,X N Y N X Yμσμσ独立.2~(0,3)Z X Y Nσ=-22222236(,)z zf zσσσ--⋅∴==(2)设1nZ Z…样本.2n2~(0,3)iZ Nσ,~(0,1)ZN-∴,iZ是简单随机样本.221~(),niZnχ=⎛⎫⎝∑223iZE nσ∑∴=,223iE Z nσ∑=.。
2012年(数一)真题答案解析一、选择题Cl) C解函数y=X +x x z —l 的间断点为x =土l 由lim y =lim x 2 +x 工]X 丑Cx +l)(x�, ==, 故X =l 是垂直渐近线.又lim y =lim X (x+ l ) 1 =—,故X =-l 不是渐近线.工-I 工-1(x + 1) (x -1) 2 考察x -=时函数的极限1 —+1X 由lim y = lim = 1 , 故y =l 是水平渐近线.x-=工-= 1 1-—X 2 y 2因为lim —=limx +x =O, 故无斜渐近线.工-00X x -00 X (x 2 -1) 故应选C,有2条渐近线.(2)A解J '(x)=矿(e 红-2)(e 3x —3)…(e"x -n ) + (e x -1) (2 e 2x ) (e 3x -3)…(e 杠-n )+……+ce—l)(e 2x -2)(e 3x -3)···(ne 杠)当X =O 时e 工—1=0故J '(0) = 1• (1—2) (1 -3)…0-n )=(—l)n -1 (n —1) ! 故应选A .(3)Bf (x,y) 解A项用枚举法:设f (x,y )=l x l +I Y I 则lim x -。
l x l +I Y I 存在,y 一o 但儿(0,0),儿(0,0)都不存在即f (x,y )在(0,0)处不可微.A错误B项.由lim f (x,y) 工-o x z + y z =AC存在),则lim f (x,y ) =0, x 一o y-0 y 一0又f (x ,y )在点(0,0)处连续,故f (O,O )=0; X -0 且时f(x,y )是x 2+ y z 的高阶无穷小y-o:. lim f (x,y )—f (O,O ) f (x ,y) =lim =O.B 正确芦心2+ y 2�=g 心:2 + y 2 C、D项用枚举法.f (x,y )=x 满足条件,但lim f (x ,y) f (x ,y) 与lim 2 芦gl x l +I Y I�二g X + y 2 错误.故应选B.(4)D均不存在故C、D 解I 2 =『:六矿sin x d x =『矿sin x d x +厂矿sinxdx=!1 +厂矿sinxd x O 兀又兀<x<加时e x 2sin x < 0故厂心血d x < o 故l2< l1Ia =厂矿sinx dx =厂矿sinxdx +厂矿sinx dx = 12 +厂产sinx dx 0 02又纭<x<玩时e "'2sinx > 0 故厂矿si nx dx > 0 故12< Ia, Ia =厂尸sinx dx = I: 矿sinx dx +厂矿sinx dx = 11 +厂产sinx dx 厂e x 2si n x d x =『六e 工2sinx d x + f "矿sinx dx =『lt穴矿sin .x d x +『穴"e"五)'sin (t +:)d(t +亢)=厂矿sinx dx --J : e <工妇)2 si n xdx = J: [e 工2_ e (x 五)2 ]sin x d x > 0:. 13 > I 1 综上I a>I 1 > 12. 故应选D .(5)C解0 1 -1 l a 1,a3,a4I = O -1 1 =C11 C1 c3 c4 1 -1 =O-1 1 故U1,U3,U4线性相关.故应选C.(6)B 1 O O 1 O 0 解Q =(a,+a,,a,心)=(a,,a,,a,+ I o ]=+ I o ] 0 0 1 0 0 1 Q 一'A Q = [i � �r P -'A P[三三子]=[—又��][1 I J [上三�]=[I I J 故应选B.(7)A e -x,X>0,解八(x)= { o,X¾O , 由X,Y相互独立,故fy (y )=t e 五,y>O ,o , y�o. f (x ,y ) =八(x )•八(y )= {4e 玉如,x>O ,y>O , 0 ' 其他P{X<Y}= JI f (x ,y )d xd y= II 4e 玉+4y )dx d y (8)D <y 1 5.故应选A.解设两段木棒的长度为x,y 则X +y =1⇒ y =-x + 1由定理:若y =a x +b 则I P x Y I = 1,若心a <O则p xy = -1,®a >O 则p xy = 1.故px y =—1. 故应选D.1 2 .. l +x(l —X)2 s m x -x l —xl+x + 2x =l n-s m x -x l —X Cl+工:)(1—x) l+x =l n +x 1—x 1 +x 1 1 =l n1 十—sm x —x -x l —x I+x XE (O,l) /} 1 } } f (x) = + + + -cosx —1l+x 1—.r (1—x)2 O +x )2 x E (0,1)1 广(x)=—+ 12 2 —+O+x)2 Cl-x)2 (1—x)3 Cl+x)3 + s inx x E (0 , 1)因为O< 1 1 1 X <}时,>o, 1 (l-x)2-(l+x )2 (1-x)3-(l+x )3 > O,sinx > 0,故J"(x)> 0.又因为J'(x)在[O'1)是连续的,故J'(x)在[0,1)上是单调增加的,f I (X ) > f I (0) = 2 > 0 同理,f(x )在[O,1)上也是单调增加的,f(x )>f(O)=O,故F(x)在[O,1)上是单调增加的,F(x)> F (O) =O; 又因为F(x )是偶函数,则F(x)> O ,x E (—1,1) ,x #-0. 又因为F(O)=O, 故F(x )�o,即原不等式成立,证毕.(16)解先求出驻点叮^迁王丑+Y 2,-2+_v 2 —=e 一一+x e ——亡• (—x)=Cl -x 2)e-—广0.2 、丿。
数一参考答案9、x e ; 10、2π; 11、{}1,1,1; 12、12; 13、2; 14、34三、解答题 (15)证明:令()21ln cos 112x x f x x x x +=+---,()f x 是偶函数()212lnsin 11x x f x x x x x +'=+----()00f '=()()()222221411cos 1111x x f x x x x x -+''=++--+--()()222244cos 12011x x x =--≥->--所以()()00f x f ≥=即证得:()21ln cos 11112x x x x x x ++≥+-<<- (16)解:()()()()()2222222222222,10,0x yx y x y x y fx y e xex ex xf x y xe y y+++---+-⎧∂=+-=-=⎪∂⎪⎨∂⎪=-=⎪∂⎩得驻点()()121,0,1,0P P -()()()()()()()()22222222222222222222,21,1,1x y x y x y x y f x y xe e x x x f x y e x y x yf x y xe y y ++--+-+-⎧∂=-+--⎪∂⎪⎪∂⎪=--⎨∂∂⎪⎪∂⎪=-∂⎪⎩根据判断极值的第二充分条件, 把()11,0,P -代入二阶偏导数B=0,A>0,C>0,所以()11,0,P -为极小值点,极小值为()121,0f e --=-把()21,0P 代入二阶偏导数B=0,A<0,C<0,所以()21,0P 为极大值点,极大值为()121,0f e-=(17) 解:(Ⅰ)收敛域22(1)122222211443()4432(1)121lim lim lim 4(1)4(1)3()214(1)4(1)32(1)1n n n n n n n n n xa x n n n n R x x n n a x n n n x n ++→∞→∞→∞+-++⋅+++++===⋅⋅=+++++++++⋅++令21x <,得11x -<<,当1x =±时,技术发散。
数一参考答案9、x e ; 10、2π; 11、{}1,1,1; 12、12; 13、2; 14、34三、解答题 (15)证明:令()21ln cos 112x x f x x x x +=+---,()f x 是偶函数()212lnsin 11x x f x x x x x +'=+----()00f '=()()()222221411cos 1111x x f x x x x x -+''=++--+--()()222244cos 12011x x x =--≥->--所以()()00f x f ≥=即证得:()21ln cos 11112x x x x x x ++≥+-<<- (16)解:()()()()()2222222222222,10,0x yx y x y x y fx y e xex ex xf x y xe y y+++---+-⎧∂=+-=-=⎪∂⎪⎨∂⎪=-=⎪∂⎩得驻点()()121,0,1,0P P -()()()()()()()()22222222222222222222,21,1,1x y x y x y x y f x y xe e x x x f x y e x y x yf x y xe y y ++--+-+-⎧∂=-+--⎪∂⎪⎪∂⎪=--⎨∂∂⎪⎪∂⎪=-∂⎪⎩根据判断极值的第二充分条件, 把()11,0,P -代入二阶偏导数B=0,A>0,C>0,所以()11,0,P -为极小值点,极小值为()121,0f e --=-把()21,0P 代入二阶偏导数B=0,A<0,C<0,所以()21,0P 为极大值点,极大值为()121,0f e-=(17) 解:(Ⅰ)收敛域22(1)122222211443()4432(1)121lim lim lim 4(1)4(1)3()214(1)4(1)32(1)1n n n n n n n n n xa x n n n n R x x n n a x n n n x n ++→∞→∞→∞+-++⋅+++++===⋅⋅=+++++++++⋅++令21x <,得11x -<<,当1x =±时,技术发散。
所以,收敛域为(1,1)- (Ⅱ)设222222000443(21)22()[(21)](1)212121n n n nn n n n n n S x x x n x x x n n n ∞∞∞===++++===++<+++∑∑∑令210()(21)nn S x n x ∞-=+∑,2202()21n n S x x n ∞-=+∑因为22112()(21)(1)1xxnn n n xS t dt n t dt x x x ∞∞+===+==<-∑∑⎰⎰ 所以212221()()(1)1(1)x x S x x x x +'==<-- 因为21202()21n n xS x x n ∞+-=+∑ 所以22221[()]222(1)1nn n n xS x xx x x∞∞--'===⋅<-∑∑所以22001111[()]2()ln (1)1111xxx x tS t dt dt dt x t t t x+'=⋅=+=<-+--⎰⎰⎰ 即201()ln1xx xS x x+=-,故21()ln 1xxS x x +=-当0x ≠时,211()ln 1xS x x x+=- 当0x =时,12(0)1,(0)2S S ==所以,22212111ln (1,0)(0,1)()()()(1)130x xx S x S x S x x x xx ⎧+++∈-⋃⎪=+=--⎨⎪=⎩(18)解:曲线L 在任一处(,)x y 的切线斜率为sin ()dy tdx f t -=',过该点(,)x y 处的切线为sin cos (())()tY t X f t f t --=-'。
令0Y =得()cot ()X f t t f t '=+。
由于曲线L 与x 轴和y 轴的交点到切点的距离恒为1.故有22[()cot ()()]cos 1f t t f t f t t '+-+=,又因为'()0(0)2f t t π><<所以sin ()cot tf t t'=,两边同时取不定积分可得()ln sec tan sin f t t t t C =+-+,又由于(0)0f =,所以C=0 故函数()ln sec tan sin f t t t t =+-此曲线L 与x 轴和y 轴所围成的无边界的区域的面积为:20cos ()4S tf t dt ππ'==⎰(19)解:补充曲线1L 沿y 轴由点(2,0)到点(0,0),D 为曲线L 和1L 围城的区域。
由格林公式可得 原式=1123233d (2)d 3d (2)d L L L x y x x x y y x y x x x y y +++--++-⎰⎰=1122(313)(2)12DL DL x x d y dy d ydy σσ+---=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 22222001121244222ydy y ππππ=⋅⋅-⋅⋅-=-=-⎰(20)解:(I )4141001000010=101(1)10100100101001a a a a A a a a a a a a+⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⨯+⨯-=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦(II) 对方程组Ax β=的增广矩阵初等行变换:232100110011001010101010101001000100100010001001a aa a a a a a a a a a a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎢⎥⎢⎥⎢⎥→→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎣⎦421001010100100001a a aa a a ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥→⎢⎥⎢⎥---⎣⎦ 可知,要使方程组Ax β=有无穷多解,则有410a -=且20a a --=,可知1a =-此时,方程组Ax β=的增广矩阵变为11001011010011000000-⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦,进一步化为最简形得10010010110011000000-⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦可知导出组的基础解系为1111⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,非齐次方程的特解为0100⎛⎫⎪- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,故其通解为10111010k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(21)解: (1)由二次型的秩为2,知()2Tr A A =,故()()2Tr A r A A == 对矩阵A 初等变换得101101101101011011011011100010010010*********a a a a a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥→→→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦因()2r A =,所以1a =-(2)令202022224T B A A ⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪⎝⎭202202102022(2)22(2)122(2)(6)022*******E B λλλλλλλλλλλλλλ------=--=----=----=--=-------所以B 的特征值为1230,2,6λλλ===对于10λ=,解1()0E B X λ-=得对应的特征向量为1(1,1,1)T α=- 对于22λ=,解2()0E B X λ-=得对应的特征向量为2(1,1,0)T α=- 对于36λ=,解3()0E B X λ-=得对应的特征向量为3(1,1,2)T α= 将123,,ααα单位化可得1211111,1,1102ηηη⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪=-=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-⎭⎭⎭正交矩阵0Q ⎛ =⎝,则026TQ AQ ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ 因此,作正交变换x Qy =,二次型的标准形为2223()()26T T T f x x A A x y Ay y y ===+(22)解:(Ⅰ){}{}{}1120,02,1044P X Y P X Y P X Y ====+===+= (Ⅱ)cov(,)cov(,)cov(,)X Y Y X Y Y Y -=-cov(,)X Y EXY EXEY =-,其中2225,1,1,,33EX EX EY EY ====2245()199DX EX EX =-=-=2252()133DY EY EY =-=-=,23EXY =所以,22cov(,)0,cov(,),cov(,),033XY X Y Y Y DY X Y Y ρ===-=-=(23)解:(1)因为2(,)XN u σ,2(,2)Y N u σ,且X 与Y 相互独立,故2(0,3)Z X Yσ=-所以Z 的概率密度为2226(,)()6z f z e z σσπσ-=-∞<<∞ (2)最大似然函数为2222611()(;)),(1,2,,)i z n ni i i i L f z z i n σσσ-===∏=∏-∞<<∞=两边取对数,得222211ln ()[ln ]26ni i Z L σσσ==--∑两边求导得222222222211ln ()11[][3]()26()6()n n i i i i Z d L n Z d σσσσσσ===-+=-+∑∑ 令22ln ()0()d L d σσ=,得22113n i i Z n σ==∑ 所以2σ的最大似然估计量22113n i i Z n σ==∑(3)证明:22222111111()()[()(())]3333n n n i i i i i i E E Z D Z E Z n n n σσσ=====+==∑∑∑ 所以2σ为2σ的无偏估计量。