2010考研数学二真题及答案解析
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2010年全国硕士研究生入学统一考试
数学二试题
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) 函数222111xxfxxx的无穷间断点的个数为( )
(A) 0. (B) 1. (C) 2. (D) 3.
(2) 设12,yy是一阶线性非齐次微分方程ypxyqx的两个特解,若常数,使12yy是该方程的解,12yy是该方程对应的齐次方程的解,则( )
(A) 11,22. (B) 11,22.
(C) 21,33. (D) 22,33.
(3) 曲线2yx与曲线ln(0)yaxa相切,则a ( )
(A) 4e. (B) 3e. (C) 2e. (D) e.
(4) 设,mn是正整数,则反常积分210ln1mnxdxx的收敛性 ( )
(A) 仅与m的取值有关. (B) 仅与n的取值有关.
(C) 与,mn取值都有关. (D) 与,mn取值都无关.
(5)设函数(,)zzxy,由方程(,)0yzFxx确定,其中F为可微函数,且20F,则zzxyxy( )
(A) x. (B) z. (C) x. (D) z.
(6) 2211limnnnijnninj ( )
(A) 1200111xdxdyxy. (B) 100111xdxdyxy.
(C) 1100111dxdyxy. (D) 11200111dxdyxy.
(7) 设向量组12I:,,,r可由向量组12II:,,,s线性表示,下列命题正确的是( )
(A) 若向量组I线性无关,则rs. (B) 若向量组I线性相关,则rs.
(C) 若向量组II线性无关,则rs. (D) 若向量组II线性相关,则rs.
(8) 设A为4阶实对称矩阵,且2AAO,若A的秩为3,则A相似于 ( )
(A) 1110. (B) 1110.
(C) 1110. (D) 1110.
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) 3阶常系数线性齐次微分方程220yyyy的通解为y.
(10) 曲线3221xyx的渐近线方程为.
(11) 函数ln120yxx在处的n阶导数0ny=.
(12) 当0时,对数螺线re的弧长为.
(13) 已知一个长方形的长l以2cm/s的速率增加,宽w以3cm/s的速率增加.则当cm12l ,cm5w时,它的对角线增加的速率为.
(14)设,AB为3阶矩阵,且132,2ABAB,,则1AB=.
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)(本题满分11分)
求函数2221()()xtfxxted的单调区间与极值.
(16)(本题满分10分)
( I ) 比较10lnln1nttdt与10lnnttdt1,2,n的大小,说明理由;
( II ) 记10lnln1nnuttdt1,2,n,求极限limnnu.
(17)(本题满分10分)
设函数()yfx由参数方程22,(1)()xtttyt所确定,其中()t具有2阶导数,且
5(1)(1)6.2,已知223,4(1)dydxt求函数()t.
(18)(本题满分10分)
一个高为l的柱体形贮油罐,底面是长轴为2a,短轴为2b的椭圆.现将贮油罐平放,当油罐中油面高度为32b时(如图),计算油的质量.(长度单位为m,质量单位为kg,油的密度为常数kg/m3)
(19) (本题满分11分)
设函数(,)ufxy具有二阶连续偏导数,且满足等式2222241250uuuxxyy,确定a,b的值,使等式在变换,xayxby下化简为20u.
(20)(本题满分10分)
计算二重积分22 sin1cos2DIrrdrd,其中,|0sec,04Drr.
(21) (本题满分10分)
设函数()fx在闭区间0,1上连续,在开区间0,1内可导,且(0)0f,1(1)3f,证明:存在1(0,)2,1(,1)2,使得22()()=.ff
(22)(本题满分11分)
设110111aAb,,已知线性方程组Axb存在两个不同的解.
( I ) 求,a;
( II ) 求方程组Axb的通解.
(23)(本题满分11 分)
设0141340Aaa,正交矩阵Q使得TQAQ为对角矩阵,若Q的第1列为1(1,2,1)6T,求,aQ.
2010年全国硕士研究生入学统一考试
数学二试题参考答案
一、选择题
(1)【答案】 (B).
【解析】因为2221()11xxfxxx有间断点0,1x,又因为
22000(1)11lim()lim1lim1(1)(1)xxxxxfxxxxxx,
其中220011lim11,lim11xxxxxx,所以0x为跳跃间断点.
显然112lim()1122xfx,所以1x为连续点.
而211(1)1lim()lim1(1)(1)xxxxfxxxx,所以1x为无穷间断点,故答案选择B.
(2)【答案】 (A).
【解析】因12yy是0yPxy的解,故12120yyPxyy,所以
1122()0yPxyypxy,
而由已知 1122,yPxyqxyPxyqx,所以
0qx, ①
又由于一阶次微分方程ypxyqx是非齐的,由此可知0qx,所以0.
由于12yy是非齐次微分方程yPxyqx的解,所以
1212yyPxyyqx,
整理得 1122yPxyyPxyqx,
即 qxqx,由0qx可知1, ②
由①②求解得12,故应选(A).
(3)【答案】 (C).
【解析】因为曲线2yx与曲线ln(0)yaxa相切,所以在切点处两个曲线的斜率相同,所以2axx,即(0)2axx.又因为两个曲线在切点的坐标是相同的,所以在2yx上,当2ax时2ay;在lnyax上,2ax时, lnln222aaaya.
所以ln222aaa.从而解得2ae.故答案选择(C).
(4)【答案】 (D).
【解析】0x与1x都是瑕点.应分成
22211121002ln1ln1ln1mmmnnnxxxdxdxdxxxx,
用比较判别法的极限形式,对于2120ln1mnxdxx,由于121012[ln(1)]lim11mnxnmxxx.
显然,当1201nm,则该反常积分收敛.
当120nm,1210[ln(1)]limmxnxx存在,此时2120ln1mnxdxx实际上不是反常积分,故收敛.
故不论,mn是什么正整数,2120ln1mnxdxx总收敛.对于2112ln1mnxdxx,取01,不论,mn是什么正整数,
1211211[ln(1)]limlimln(1)(1)01(1)mnmxxxxxxx,
所以2112ln1mnxdxx收敛,故选(D).
(5) 【答案】 (B).
【解析】122212122221xzyzyzFFFFFyFzFzxxxxxFFxFFx,
112211yzFFFzxyFFFx,
1212222yFzFyFFzzzxyzxyFFF.
(6) 【答案】 (D).
【解析】222211111()nnnnijijnnninjninj22111()()nnjinnjni
12220211111limlim,11()nnnnjjndyjnjnyn
1011111limlim,11()nnnniindxininxn
2222111111limlim()()nnnnnnijjinnjnininj
221(lim)nnjnnj1(lim)nninni
1120011()()11dxdyxy11200111dxdyxy.
(7) 【答案】 (A).
【解析】由于向量组I能由向量组II线性表示,所以(I)(II)rr,即
11(,,)(,,)rsrrs
若向量组I线性无关,则1(,,)rrr,所以11(,,)(,,)rsrrrs,即rs,选(A).