1996年考研数学二试题及答案
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1996数学二考研真题及答案理工数学二试题详解及评析一、填空题(1)设y=某+e某2',则y|某=0=.23【答】1.3某223某1【详解】y=某+e1+e2,21'所以y|=.某=03(2)∫(某d某=.【答】2.【详解】∫(某d某=∫11(某+22'1某2d某11)=∫2+∫d某=0+2=2(3)微分方程y+2y+5y=0的通解为.【答】y=e某''(C1co2某+C2in2某).2【详解】特征方程λ+2λ+5=0的解为λ=1±2i,所以通解为y=e 某(C1co2某+C2in2某)31inln1+=.某某(4)lim某inln1+某→∞【答】2.【详解】方法一:令=t,则由洛必达法则知某原式=liminln(1+3t)inln(1+t)t→0t=lim31t→0coln(1+3t)1+3tcoln(1+t)1+t=lim31t→01+3t1+t=2方法二:直接利用三角函数和差化积公式.原式=1+3ln1+ln1+113lim某→∞2某in+某2co某2ln+2=lim某1某→∞2某in+12=lim某→∞2某in某+1 =2(5)由曲线y=某+1某,某=2及y=2所围图形的面积S=【答】ln212.【详解】S=∫2某+11某2d某=122某+ln某2某2|11=ln22二、选择题(1)设当某→0时,e某(a某2+b某+1)是比某2高阶的无穷小,则(A)a=2,b=1.(B)a=1,b=1(C)a=12,b=1(D)a=1,b=1【答】应选(A)【详解】方法一:由于某→0时,e某=1+某+1某2+o(某22)】【则由lim某→0e(a某+b某+1)某22某→0某=0=lim(1b)某+a某2+o(某2)22某必有1b=0,解得a=方法二:因lim某→0a=02,b=1.2e某2a某b,=lim某→02某e某(a某2+b某+1)某2某→0某→0又lim2某=0,lime2a某b=1b必有b=1,从而(某)e某2a某be某2a原式=lim=lim=12a=0,某→0某→02某2所以a=1.22(2)设函数f(某)在区间(δ,δ)内有定义,若当某∈(δ,δ)时,恒有f(某)≤某,则某=0必是f(某)(A)间断点.(B)连续而不可导的点(C)可导的点,且f'(0)=0(D)可导的点,f'(0)≠0【】【答】应选(C).【详解】由定义lim某→0f(某)f(0)f(某)f(某)=lim=lim2某=0,某→0某→0某某某由题设必有f(0)=0因此f'(0)=0(3)设f(某)处处可导,则(A)当limf(某)=∞,必有limf某→∞'(某)=∞,(B)当limf某→∞'f(某)=∞,(某)=∞,,必有某lim→∞'某→+∞(C)当limf(某)=+∞,必有limf某→+∞(某)=+∞,(D)当limf某→+∞'f(某)=+∞,(某)=+∞,,必有某lim→+∞【】【答】应选(D).【详解】方法一:利用举反例排除不正确选项.令f(某)=某,则limf'、(C)均不正确.(某)=±∞,但f'(某)=1,可见(A)因而只有(D)是正确选项.方法二:若limf某→+∞'(某)=+∞,则存在M>0及某0>0,当某>某0时,f'(某)>M于是当某>某0时,有f(某)f(某0)=f从而有'(ξ)(某某0)>M(某某0)f(某)>f(某0)+M(某某0)→+∞(某→+∞)(4)在区间(∞,+∞)内,方程某+某co某=0(A)无实根.(B)有且仅有一个实根(C)有且仅有两个实根(D)有无穷多个实根【】【答】应选(C)【详解】令f(某)=某+某co某,由于f(某)=f(某),故f(某)为偶函数,因此只需考虑f(某)=0在(0,+∞)内的实根情况.当某≥0时,f(某)=某+某co某,4121412141213114f(某)=某+某2+in某42'可见,当某∈0,ππ'时,在f某>0,f某()()0,内单调增加,且f(0)=1,f22π>1,2因此f(某)=0在0,当某≥π上有唯一实根;2π2时,f(某)>0,故在(0,+∞)上f(某)仅存在唯一实根根据f(某)关于y轴对称的性质,f(某)=0在(∞,+∞)上有且仅有两个实根.(5)设f(某),g(某)在区间[a,b]上连续,且g(某)<f(某)<m,(m 为常数),由曲线y=g(某),y=f(某),某=a及某=b所围成平面图形绕直线y=m旋转而成的旋转体积为(A)(B)(C)(D)∫∫∫babπ2mf(某)+g(某)f(某)g(某)d某,π2mf(某)g(某)f(某)g(某)d某,πmf(某)+g(某)f(某)g(某)d某,πmf(某)g(某)f(某)g(某)d某,【】abab∫a【答】应选(B)【详解】因为dV=πmg(某)()22π(mf(某))d某V=∫πmg(某)d某∫aπmf(某)d某a=∫π2mf(某)g(某)f(某)g(某)d 某a所以正确选项应为(B)三、计算bb2b2∫ln0.【详解】方法一:原式=∫ln2e=+∫ln2ln2某0=+lne某+2=+ln22((|ln20方法二:令e某=int,则d某=cotdt,intπππcot1dt=π2dtπ2intdtint6int6π原式=π62=ln(cct+cott)π6=ln2+22(方法三:原式==t,则t21=+=1dt2201t1t=(2)求+ln2+2(d某∫1+in某【详解】方法一:原式=1in某1某tan=+C∫co2tco某某d某=∫原式=∫22某某某co+in1+tanec2某d1+tan22=2∫=+C2某某1+tan1tan+22方法二:某=tf(u2)du∫d2y0(3)设,其中f(u)具有二阶导数,且f(u)≠0,求2.22d某y=f(t)【详阶】因为d某=f(t2)dtdy=4tf(t2)f'(t2),dt所以dydy==4tf'(t2),d某dtdyddy1==2d某dtd某dt(4)求函数f(某)=2'22''2+fttft42()()ft21某在某=0点处带拉格朗日型余项的n阶泰勒展开式.1+某【详解】f(某)在在某=0点处带拉格朗日型余项的n阶泰勒展开式为:f(某)=f(0)+f'(0)某+1''1n1n+1f(0)某2+"+f()(0)某n+f()(θ某)某n+1n!2!n+1!其中0<θ<1.可见,关键是求出f(某)在在某=0点的k阶导数f(k)(0),k=0,1,2,",n+1由于f(某)=21,1+某(1)2k!k=1,2,",n+1kf()(某)=)k+1((1+某)所以f(某)=12某+2某+"+(1)2某+(1)2nnn+12某n+1(1+θ某)n+2(0<θ<1)(5)求微分方程y+y=某的通解.【详解】对应的齐次方程的特征方程为:λ+λ=0解得λ=0,λ=1故齐次方程的通解为y=C1+C2e设非齐次方程的特解为:某a某+b某+c,代入原方程,得a=某''22(2),b=1,c=2,3因此,原方程得通解为y=某3某2+2某+C1+C2e某3(6)设有一正椭圆柱体,其底面得长、短分别为2a,2b,用过此柱体底面得短轴与底面成α角π<<0α,求此楔形体的体积V.的平面截此柱体,得一楔形体(如图)2【详解】方法一:底面椭圆的方程为:某2y2+=1,以垂直于y轴的平行平面截此楔形体所得的截面为直角三角形,其一直角边为a2b2令一直角边长为α,故截面面积为a2y2S(y)=12tanα2b楔形体积为V=2∫方法二:ba2y22a2btanα12tanαdy=2b3某2y2底面椭圆的方程为2+2=1,以垂直于某轴平行平面截此楔形体所得的截面为矩形,ab其一边长为2y=2令一边长为某tanα,故截面面积S(某)=2α楔形体的体积V=∫a2a2b2αd某=tanα3四、计算不定积分【详解】方法一:arctan某∫某21+某2arctan某arctan某arctan某=∫某21+某2∫某2∫1+某2==arctan某112+∫某arctan()某某1+某22arctan某111212 +∫2d某某arctan()某2某1+某22arctan某11某22(arctan某)+ln=+C某221+某2方法二:令某=tant,则原式=2cctt1)dt=(∫=2arctan某)+C=12某2,某<13五、设函数f(某)=某,1≤某≤212某16,某>2(1)写出f(某)的反函数g(某)的表达式;(2)g(某)是否有间断点、不可导点,若有,指出这些点.【详解】(1)由题设,f(某)的反函数为某<1g(某)=1≤某≤8某+16,某>812(2)由于函数f(某)在(∞,+∞)内单调增加且连续,故反函数g(某)在在(∞,+∞)内单调增加且连续,没有间断点.由于f'(0)=0,且f(0)=0,故某=0是g(某)的不可导点,f(1)=1和f(2)=8是g(某)的两个可能的不可导点,由于f'(10)=4,f'(1+0)=3,所以某=1是f(某)的不可导点,因此g(某)在f(1)=1处不可导;又f2(1+0)=f'(20)=12,故f(某)在某=2处可导,因此g(某)在某=f(2)=8处可导.六、设函数y=y(某)由方程2y2y+2某y某=1所确定,试求y=y(某)的驻点,并判别322它是否为极值点.【详解】对原方程两边求导,得3y2y'2yy'+某y'+y某=0,令y=0,得y=某,代入原方程,有2某某1=0从而解得唯一的驻点某=1.在(某)式两边对某求导得3y2y+某y+2(3y1)y+2y1=0,2'''2'32()因此y''|(1,1)=>02故驻点某=1是y=y(某)的极小点.七、设f(某)在区间[a,b]上具有二阶导数,且f(a)=f(b)=0,f存在ξ∈(a,b)和η∈(a,b),使f【详解】方法一(用反证法)若不存在ξ∈(a,b),使f'(a)f'(b)>0,证明:(ξ)=0及f''(η)=0.(ξ)=0,则在区间(a,b)内恒有f(某)>0或f(某)<0,不妨设f(某)>0(对f(某)<0,类似可证),则f(某)f(b)f(b)=lim=lim某→b某→b某bf(某)f(a)f'(a)=lim+=lim+某→a某→a某a'f(某)≤0,某bf(某)≥0某a从而f'(a)f'(b)≤0,这与已知条件矛盾,即在(a,b)内至少存在一点ξ,使f(ξ)=0(ξ)=f(b)及罗尔定理,知存在η1∈(a,ξ)和η2∈(ξ,b),使再由f(a)=ff'(η1)=f'(η2)=0.'又在区间[η1,η2]上,对f方法二:不妨设f'(某)应用罗尔定理,知存在η∈(η1,η2)(a,b),使f''(η)=0.,即(a)>0,f'(b)>0(对f'(a)<0,f'(b)<0时类似可证)lim+某→af(某)f(某)>0,lim>0,某→b某b某a由极限的保号性,存在某1∈(a,a+δ1)和某2∈(bδ2,b)使得f(某1)>0及f(某2)<0,其中δ1,δ2为充分小的正数,显然某1<某2在区间[某1,某2]上应用介值定理知,存在ξ∈(某1,某2)(a,b)使f以下证明类似方法一.八、设f(某)为连续函数,'y+ay=f(某)的解f(某),其中a是正常数;(1)求初值问题=0y|某=0ka某(2)若f(某)≤k(k为常数),证明:当某≥0时,有y(某)≤(1e).a(ξ)=0【详解】(1)原方程的通解为y(某)=ea某f(某)ea某d某+C=ea某F(某)+C,∫其中F(某)是f(某)e的任一原函数a某由y(0)=0,得C=F(0)故y(某)=ea某a某atF某F0=eftedt,()()()∫0at某或者在原方程的两端同乘以e,得y'ea某+ayea某=f(某)ea某从而ye所以ye(a某')=f(某)e某0a某a某=∫f(t)eatdt,a某或y(某)=e(2)∫f(t)e某atdt,f(某)≤ea某∫f(t)eatdt≤kea某∫eatdt 某某ka某a某e(e1)ak=(1ea某)(某≥0)a≤。
1996年全国硕士研究生入学统一考试数学试题参考解答及评分标准数 学(试卷一)一、填空题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1) 设2lim()8xx x a x a→∞+=-,则a = ln2 .(2) 设一平面经过原点及点)2,3,6(-,且与平面824=+-z y x 垂直,则此平面方程为2x +2y –3z = 0 .(3) 微分方程''2'2xy y y e -+=的通解为)1sin cos (21++=x c x c e y x(4) 函数)ln(22 +zy x u +=)在A (1,0,1)处沿点A 指向点B (3,-2,2)方向的方向导数为12.(5) 设A 是4 ⨯3矩阵,且A 的秩r(A)=2,而B = ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-301020201,则r(AB) = 2 .二、选择题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分) (1) 已知2)()(y x ydydx ay x +++ 为某函数的全微分,则a 等于 (D)(A) –1. (B) 0 . (C) 1 . (D) 2.(2) 设()x f 有二阶连续导数, 且(0)0f '=,0()lim 1x f x x→''=,则 (B)(A) )0(f 是()x f 的极大值 (B) )0(f 是()x f 的极小值(C) (0,(0))f 是曲线()y f x =的拐点(D) )0(f 不是()x f 的极值, (0,(0))f 也不是曲线y =()x f 的拐点.(3) 设0n a >(1,2,)n = ,且∑∞=1n n a 收敛,常数(0,)2πλ∈,则级数21(1)(tan )n n n n a n λ∞=-∑ (A)(A) 绝对收敛 (B) 条件收敛 (C ) 发散 (D) 敛散性与λ有关.(4) 设()x f 有连续的导数,(0)0f =,)0('f ≠0,F ()x =,)()(202dt t f t x x-⎰且当0→x 时,)('x F 与k x 同阶无穷小,则k 等于 (C)(A) 1. (B )2. (C) 3. (D) 4.(5) 四阶行列式 4433221100000000a b a b b a b a 的值等于 (D)(A) 4321a a a a -4321b b b b (B) 4321a a a a +4321b b b b (C)(2121b b a a -)(4343b b a a -) (D) (3232b b a a -)(4141b b a a -) 三、(本题共2小题,每小题5分,满分10分) (1) 求心形线)cos 1(θ+=a r 的全长,其中0>a .解:()sin r a θθ'=-,……2分22()ds r r d θ'=+22(1cos )(sin )2|cos |2a d a d θθθθθ=++-=……3分 利用对称性,所求心形线的全长0022cos 8sin822s a d a a ππθθθ===⎰. ……5分(2) 设101=x ,n n x x +=+61(n=1,2,…),试证数列{}n x 极限存在,并求此极限.证:由110x =及216164x x =+==,知12x x >.假设对某正整数k 有1k k x x +>,则有11266k k k k x x x x +++=+>+=,故由归纳法知,对一切正整数n ,都有1n n x x +>.即{}n x 为单调减少数列. ……3分又由16n n x x +=+,显见0(1,2,)n x n >= ,即{}n x 有下界. 根据极限存在准则,知lim n n x →∞存在.……4分令lim n n x a →∞=,对16n n x x +=+两边取极限,得6a a =+从而260a a --=.因此32a a ==-或.因为0(1,2,)n x n >= ,所以0a ≥.舍去2a =-,故极限值3a =. ……5分四、(本题共2小题,每小题6分,满分12分)(1) 计算曲面积分⎰⎰++Szdxdy dydz z x )(2,其中S 为有向曲面22y x z +=,(10≤≤z ),其法向量与z 轴正向的夹角为锐角.解一: 以1S 表示法向量指向z 轴负向的有向平面221(1)z x y =+≤,D 为1S 在XOY平面上的投影区域,则1(2)()S Dx z dxdy zdxdy dxdy π++=-=-⎰⎰⎰⎰.……2分记Ω表示由S 和1S 所围的空间区域,则由高斯公式知1(2)(21)S S x z dxdy zdxdy dv +Ω++=-+⎰⎰⎰⎰⎰212421113000336()6242r r r d rdr dz r r dr ππθππ⎡⎤=-=--=--=-⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰⎰. ……5分 因此13(2)()22S x z dxdy zdxdy πππ++=---=-⎰⎰. ……6分解二: 以,yz xy D D 表示S 在,YOZ XOY 平面平面上的投影区域,则(2)Sx z dxdy zdxdy ++⎰⎰2222(2)()(2)()yzyzxyD D D z y z dydz z y z dydz x y dxdy =--+--++⎰⎰⎰⎰⎰⎰2224()yzxyD D z y dydz x y dxdy =--++⎰⎰⎰⎰……2分其中3111222214(1)3yzyD z y dydz dy z y dz y dy--=-=-⎰⎰⎰4204431sin cos 334224y t tdt πππ==⋅⋅⋅=⎰;21222()2xyD x y dxdy d r rdr ππθ+=⋅=⎰⎰⎰⎰,……5分所以1(2) 4.222S x z dxdy zdxdy πππ++=-+=-⎰⎰. ……6分(2) 设变换⎩⎨⎧+=-=ay x v y x u 2 可把方程0622222=∂∂-∂∂∂+∂∂y z y x z x x 简化为02=∂∂∂v u z,求常数a .解:,2z z z z z z a x u v y u v∂∂∂∂∂∂=+=-+∂∂∂∂∂∂.……1分 22222222z z z z x u u v v ∂∂∂∂=++∂∂∂∂∂,2222222(-2)zz z z a a x yu u v v ∂∂∂∂=-++∂∂∂∂∂∂, 2222222244z z z z a a y u u v v ∂∂∂∂=-+∂∂∂∂∂. ……4分将上述结果代入原方程,经整理后得2222(105)(6)0z z a a a u v v∂∂+++-=∂∂∂. 依题意知a 应满足260,1050a a a +-=+≠且,解之得3a =.……6分五、(本题满分7分) 求级数∑∞=-222)1(1n nn 的和.解:设22()(||1)1nn x S x x n ∞==<-∑,……1分则2111()()211n n S x x n n ∞==--+∑,其中122111111n n n n n n x x x x x n n n ∞∞∞-=====--∑∑∑. 23111(0)1n nn n x x x n x n ∞∞===≠+∑∑.……3分设11()n n g x x n∞==∑,则11111()(||1)1n n n n g x x x x n x ∞∞-=='⎛⎫'===< ⎪-⎝⎭∑∑. 于是00()()(0)()ln(1)(||1)1x x dtg x g x g g t dt x x t'=-===--<-⎰⎰.从而21()[ln(1)][ln(1)]222x x S x x x x x =-------221ln(1)(||10)42x x x x x x+-=+-<≠且.……5分 因此221153ln 2(1)2284nn s n ∞=⎛⎫==- ⎪-⎝⎭∑. ……7分六、(本题满分7分)设对任意0>x ,曲线)(x f y =上点))(,(x f x 处的切线在y 轴上的截距等于⎰xdt t f x0)(1,求)(x f 的一般表达式. 解:曲线()y f x =上点(,())x f x 处的切线方程为()()()Y f x f x X x '-=-. ……1分 令0X =,得截距()()Y f x xf x '=-.……3分由题意,知01()()()xf t dt f x xf x x '=-⎰. 即0()[()()]x f t dt x f x xf x '=-⎰.上式对x 求导,化简得()()0xf x f x ''+=, ……5分即('())0d xf x dx=,积分得1'()x f x C =. 因此12()ln f x C x C =+(其中12,C C 为任意常数).……7分七、(本题满分8分)设)(x f 在[]1,0上具有二阶导数,且满足条件a x f ≤)(,b x f ≤)('',其中b a ,都是非负常数,c 是()0,1内的任意一点.证明22)('b a c f +≤.证:2()()()()()(),(*)2!f x c f x f c f c x c ξ''-'=+-+其中(),01c x c ξθθ=+-<<. ……2分在(*)式中令0x =,则有211()(0)(0)()()(0),01;2!f c f f c f c c c ξξ''-'=+-+<<<在(*)式中令1x =,则有222()(1)(1)()()(1),01;2!f c f f c f c c c ξξ''-'=+-+<<<上述两式相减得22211(1)(0)()()(1)()2!f f f c f c f c ξξ'''''⎡⎤-=+--⎣⎦. ……5分 于是22211|()|(1)(0)()(1)()2!f c f f f c f c ξξ'''''⎡⎤=----⎣⎦ 222111(1)|(0)||()|(1)|()|2!2!f f f c f c ξξ''''≤++-+22[(1)]2ba a c c ≤++-+. ……7分又因22(0,1),(1)1c c c ∈-+≤,故|()|22bf c a '≤+. ……8分八、(本题满分6分)设T A I ξξ=-,其中I 是n 阶单位矩阵,ξ是n 维非零列向量,Tξ是ξ的转置.证明: (1) A A =2的充要条件是1=ξξT ;(2) 当1=ξξT 时,A 是不可逆矩阵. 证:(1) 2()()2T T T T T A I I I ξξξξξξξξξξ=--=-+(2)(2)T T T T I I ξξξξξξξξ=--=--.A A =2即(2)T T T I I ξξξξξξ--=-,亦即()T T I ξξξξ-=O ,因为ξ是非零列向量,0T ξξ≠,故A A =2的充要条件是10T ξξ-=,即1T ξξ=.……3分 (2) 用反证法:当1T ξξ=时A A =2.若A 可逆,则有121A A A A --=,从而A I =.这与T A I I ξξ=-≠矛盾,故A 是不可逆矩阵.……6分九、(本题满分8分)已知二次型32312132132166255),,(x x x x x x cx x x x x x f -+-++=的秩为2. (1) 求参数c 及此二次型对应矩阵的特征值; (2) 指出方程123(,)4f x x x =表示何种二次曲面.解:(1) 此二次型对应矩阵为A =51315333c -⎛⎫ ⎪-- ⎪ ⎪-⎝⎭, ……1分因()2r A =,故513||153033A c-=--=-,解得3c =.容易验证此时A 的秩的确是2. ……3分这时,||(4)(9)I A λλλλ-=--,故所求特征值为0,4,9λλλ===.……6分 (2) 由上述特征值可知,123(,,)1f x x x =表示椭圆柱面. ……8分十、填空题 (本题共2小题,每小题3分,满分6分)(1) 设工厂A 和工厂B 的产品的次品率分别为1%和2%,现从A 和B 的产品分别占60%和40%的一批产品中随机抽取一件,发现是次品,则该次品属A 生产的概率是37.(2) 设,ξη是两个相互独立且均服从正态分布2))2N 的随机变量,则随机变量||ξη- 的数学期望(||)E ξη-=2π.十一、(本题满分6分)设,ξη是相互独立且服从同一分布的随机变量,已知ξ的分布律为1(),1,2,33P i i ξ===. 又设max{,},min{,}X Y ξηξη==.(1) 写出二维随机变量(,)X Y 发分布律;(2) 求随机变量X 的数学期望.解:(1)Y X1 2 3 11 / 9 0 02 2 / 9 1 / 9 032 / 92 / 91 / 9……4分(2) 13522()1239999E X =⋅+⋅+⋅=……6分 注:写对分布律中的1个数得1分,2~4个得2分,5~7个得3分,8~9个得4分.数 学(试卷二)一、填空题【 同数学一 第一题 】 二、选择题【 同数学一 第二题 】三、(本题共2小题,每小题5分,满分10分) (1) 计算积分dxdy y x D⎰⎰+22,其中D=(){}x y x x y y x 2,0,22≤+≤≤ .解:原式2cos 40d r rdr πθθ=⋅⎰⎰3408cos 3d πθθ=⎰……3分 42340088110(1sin )sin sin sin 23339d ππθθθθ⎡⎤=-=-=⎢⎥⎣⎦⎰……5分(2) 【 同数学一 第三、(1)题 】 (3) 【 同数学一 第三、(2)题 】四 ~ 七、【 同数学一 第四 ~ 七题 】 八、(本题共2小题,每小题6分,满分12分)(1) 求齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=-+=++000543321521x x x x x x x x x 的基础解系.解:110011100111100001010011100010⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪-→ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭……3分解得基础解系为12(1,0,1,0,1),(1,1,0,0,0)ξξ=--=-. ……6分(2) 【 同数学一 第八题 】九、(本题满分8分)【 同数学一 第九题 】数 学(试卷三)一、填空题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分) (1) 设322)(x e x y -+=, 则==|'x y 1/3.(2)=-+⎰-1122)1(dx x x 2 .(3) 052=+'+''y y y 的通解为)2sin 2cos (21x c x c e y x +=-. (4) =+-+∞→)]11ln(sin )31ln([sin lim xx x x 2 .(5) 由曲线1y x x =+,2x =及2y =所围图形的面积S =1ln 22-. 二、选择题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1) 设当0→x 时,)1(2++-bx ax e x 是比2x 高阶的无穷小,则 (A )(A) 121==b a , (B) 11==b a , (C) 121=-=b a , (D) 11=-=b a ,. (2) 设函数()f x 在区间),(δδ-内有定义,若当),(δδ-∈x 时,恒有2()f x x ≤,则0x = 必是()f x 的 (C )(A) 间断点(B) 连续而不可导的点 (C) 可导的点,且(0)0f '=.(D) 可导的点,且(0)0f '≠(3) 设()f x 处处可导,则 (D )(A) 当lim ()x f x →-∞=-∞时,必有lim ()x f x →-∞'=-∞.(B) 当lim ()x f x →-∞'=-∞时,必有lim ()x f x →-∞=-∞.(C) 当lim ()x f x →+∞=+∞时,必有lim ()x f x →+∞'=+∞.(D) 当lim ()x f x →+∞'=+∞时,必有lim ()x f x →+∞=+∞.(4) 在区间),(∞-∞内,方程 0cos 2141=-+x x x(C )(A) 无实根 (B) 有且仅有一个实根 (C) 有且仅有二个实根 (D) 有无穷多个实根 (5) 设()()f x g x 、在区间[,]a b 上连续,且()()g x f x m <<(m 为常数),则曲线()y g x =,()y f x =,x a =及x b =所围成图形绕直线y m =旋转而成的旋转体体积为 (B )(A)⎰-+-badx x g x f x g x f m .)]()()][()(2[π(B)⎰---ba dx x g x f x g x f m .)]()()][()(2[π (C)⎰-+-b adx x g x f x g x f m .)]()()][()([π (D)⎰---badx x g x f x g x f m .)]()()][()([π三、(本题共6小题,每小题5分,满分30分) (1) 计算⎰--2ln 021dx e x解一:原式2ln 2ln 22220111x x xxee dx ee e --=-=--+-⎰⎰……3分 ln 22033ln(1)ln(23)x x e e --=-=++.……5分解二:令sin xet -=,则cos sin tdx dt t-=, 原式2222666cos 1sin sin sin t dt dt tdt t t ππππππ==-⎰⎰⎰……3分 2633ln(csc cot )ln(23)t t ππ=-+=+-. ……5分(2) 求⎰+x dxsin 1解一:原式21sin cos x dx x-=⎛⎜⎠ ……2分 1tan cos x C x=-+.……5分解二:原式222sec 2(cos sin )(1tan )222x dxdx x x x ==++⎛⎛⎜⎜⎜⎜⎜⎠⎠ ……3分2(1tan )222(1tan )1tan 22x d C x x+-==+++⎛⎜⎜⎜⎠.……5分(3) 设2022()[()]tx f u duy f t ⎧=⎪⎨⎪=⎩⎰,其中()f u 具有二阶导数,且()0f u ≠,求22d y dx .解:222(),4()(),dx dy f t tf t f t dt dt'==所以22224()()4()()dydy tf t f t dt tf t dx dx f t dt''===. ……2分 22222214[()2()]()d y d dy f t t f t dx dx dt dx f t dt '''+⎛⎫== ⎪⎝⎭. ……5分 (4) 求函数()f x =xx+-11在0x =点处带拉格朗日型余项的n 阶泰勒展开式.解:2()11f x x=-+,()1(1)2!()(1,2,,1)(1)k k k k f x k n x +-⋅==++ . ……3分 所以12122()122(1)2(1)(1)n n n n n x f x x x x ξ+++=-+++-+-+ (ξ在0与x 之间).……5分 (5) 求微分方程2'''x y y =+的通解.解一:对应的齐次方程的特征方程为20λλ+=,解之得0,1λλ==-,故齐次方程的通解为12xy C C e -=+.……2分设非齐次方程的特解为2()x ax bx C ++,代入原方程得1,1,23a b c ==-=. 因此,原方程的通解为3212123x y x x x C C e -=-+++. ……5分 解二:令p y '=,代入原方程得2p p x '+=,……2分故()()220022xxxxx x p ex e dx C e x exe e C --=+=-++⎰.再积分得到20(22)xy x x c e dx -=-++⎰3212123x x x x C C e -=-+++. ……5分 解三:原方程为2()y y x ''+=,两边积分得3013y y x C '+=+. ……3分30213x x y e x C e dx C -⎡⎤⎛⎫=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎛⎜⎠()320213663x x x x x x e x e x e xe e C e C -⎡⎤=-+-++⎢⎥⎣⎦3212123x x x x C C e -=-+++. ……5分 (6) 设有一正椭圆柱体,其底面的长、短轴分别为22a b 、,用过此柱体底面的短轴且与底面成α解(20πα<<)的平面截此柱体,得一楔形体(如图),求此楔形体的体积V.解一:底面椭圆的方程为22221x y a +=,以垂直于y 轴的平行平面截此楔形体所得的截面为直角三角形,其一直角边长为221y a b -,另一直角边长为221y a bα-,故截面面积222()1tan 2a y S y b α⎛⎫=- ⎪⎝⎭,……3分 楔形体的体积为22220221tan tan 23ba y a bV dy b αα⎛⎫=-=⎪⎝⎭⎰. ……5分解二:底面椭圆的方程为22221x y +=,以垂直于x 轴的平行平面截此楔形体所得的截面为矩形,其一边长为22221x y b a=-tan x α,故截面面积22()21x S x bx aα=-,……3分楔形体的体积为32222222002221tan 1tan 33ab x a x a b V dx b a a ααα⎡⎤⎛⎫-⎢⎥=-=-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎣⎦⎰. ……5分 四、(本题满分8分) 计算不定积分⎰+.)1(22dx x x arctgx解一:原式22arctan arctan 1x x dx dx x x =-+⎛⎛⎜⎜⎠⎠……2分 22arctan 1(arctan )(1)2x dx x x x x =-+-+⎛⎜⎠ ……4分 2222arctan 1111()(arctan )212x d x x x x x ⎛⎫=-+-- ⎪+⎝⎭⎛⎜⎠ ……6分 222arctan 11(arctan )ln 221x x x C x x=--+++. ……8分解二:令tan x t =,则原式2(csc 1)t t dt -⎰=……2分 2cos 1cot sin 2t t t dt t t =-+-⎰……4分21cot ln |sin |2t t t t C =-+-+……6分 22arctan 1(arctan )21x x C x x =-+++.……8分五、(本题满分8分)设函数⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤--<-=.2,1612,21,,1,21)(32x x x x x x x f(1) 写出()f x 的反函数()g x 的表达式;(2) 问()g x 是否有间断点与不可导点,若有,指出这些点.解:(1) 由题设,()f x 的反函数为3112()1816812x x g x x x x x ⎧--<-⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪+⎪>⎪⎩. ……4分(2) ()g x 在(,)-∞+∞内处处连续,没有间断点.……5分 ()g x 的不可导点是01x x ==-及.……8分 (注:多写一个不可导点8x =扣1分)六、(本题满分8分)设函数()y y x =由方程1222223=-+-x xy y y 所确定. 试求()y y x =的驻点,并判 别它们是否为极值点.解:对原方程两边求导可得2320()y y yy xy y x '''-++-=*……2分令0y '=,得y x =.将此代入原方程有32210x x --=.从而解得唯一的驻点1x =. ……5分()*式两边求导,得22(32)2(31)210y y x y y y y ''''-++-+-=.因此(1,1)1|02y ''=>,故驻点1x =是()y y x =的极小值点. ……8分七、(本题满分8分)设()f x 在区间[,]a b 上具有二阶导数,且()()0f a f b ==,'()'()0.f a f b >证明存在(,)a b ξ∈和),(b a ∈η,使()0f ξ=及0)(''=ηf .证一:先用反证法证明存在(,)a b ξ∈,使()0f ξ=. 若不存在(,)a b ξ∈,使()0f ξ=,则在区间(,)a b 内恒有()0f x >或()0f x <. 不妨设()0f x >(对()0f x <,类似可证),则()()()()lim lim 0x b x b f x f b f x f b x b x b--→→-'==≤--, ……3分 ()()()()lim lim 0x a x a f x f a f x f a x ax a ++→→-'==≥--.从而()()0f a f b ''≤,这与已知条件矛盾. 这即证得存在(,)a b ξ∈,使得()0f ξ=. ……5分再由()()()f a f f b ξ==及罗尔定理,知存在12(,)(,)a b ηξηξ∈∈和,使得12()()0f f ηη''==. 又在区间12[,]ηη上对()f x '应用罗尔定理知,存在12(,)(,)a b ηηη∈⊂,使()0f η''=.……8分证二:不妨设()0,()0f a f b ''>>(对()0,()0f a f b ''<<类似可证),即()lim 0x a f x x b +→>-,()lim 0x b f x x b-→>-. 故存在11(,)x a a δ∈+和22(,)x b b δ∈-,使1()0f x >及2()0f x <,其中12,δδ为充分小的正数. 显然12x x <,在区间12[,]x x 上应用介值定理知,存在一点12(,)(,)x x a b ξ∈⊂,使得()0f ξ=. ……5分 以下同证一. 八、(本题满分8分) 设()f x 为连续函数.(1) 求初值问题0'()0|x y ay f x y -+=⎧⎪⎨=⎪⎩的解()y y x =,其中a 是正常数; (2) 若()f x k ≤(k 为常数),证明:当0≥x 时,有()(1).ax k y x e a-≤-证一:(1) 原方程的通解为()[()][()]axax ax y x ef x e dx C e F x C --=+=+⎰, ……2分其中()F x 是()axf x e 的任一原函数.由(0)0y =得(0)C F =-,故()[()(0)]()xax ax at y x e F x F e f t e dt --=-=⎰.……4分 (2) 0()()xaxat y x ef t e dt -≤⎰……6分 0xaxat kee dt -≤⎰(1)(1),0ax ax ax k k e e e x a a--≤-=-≥. ……8分证二:在原方程的两端同乘以ax e ,得()ax ax ax y e aye f x e '+=.从而()()ax axye f x e '=,……2分 所以0()xaxat yef t e dt =⎰或0()xaxat y ef t e dt -=⎰.……4分(2)同证一数 学(试卷四)一、填空题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1) 设方程yy x =确定y 是x 的函数,则dy =(1ln )dxx y +.(2) 设⎰+=c x dx x xf arcsin )(,则=⎰)(x f dx 231(1)3x C -. (3) 设(00,y x )是抛物线c bx ax y ++=2上的一点,若在该点的切线过原点,则系数,,a b c应满足的关系是200(),c a ax c b ≥=或任意.(4) 设 123222212311111231111n n n n n n n a a a a A a a a a a a a a ----⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,123n x x X x x ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,1111B ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ ,其中(;,1,2,,)i j a a i j i j n ≠≠= ,则线性方程组B X A T=的解是(1,0,,0)T X =(5) 设由来自正态总体X ~)9.0,(2μN 容量为9的简单随机样本,得样本均值5=X ,则未知参数μ的置信度为0.95的置信区间是 ( 4.412 , 5.588 ) 二、选择题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1) 累次积分dr r r r f d ⎰⎰20cos 0)sin ,cos (πθθθθ可以写成 (D)(A) dx y x f dy y y ⎰⎰-102),(. (B)dx y x f dy y ⎰⎰-1102),(. (C)dy y x f dx ⎰⎰101),(. (D)dy y x f dx x x ⎰⎰-12),(.(2) 下述各选项正确的是 (A)(A) 若21nn u∞=∑和21nn v∞=∑都收敛,则21()nn n uv ∞=+∑收敛(B) 若1n nn u v∞=∑收敛,则21nn u∞=∑和21nn v∞=∑都收敛(C) 若级数1n n u ∞=∑发散,则1n u n≥ (D) 若级数1nn u∞=∑收敛,且n n u v ≥(1,2,)n = ,则级数1nn v∞=∑也收敛(3) 设n 阶矩阵A 非奇异),2(≥n A *是矩阵A 的伴随矩阵,则 (C)(A) (A *)*=A A n 1- (B) (A *)*=A A n 1+(C) (A *)*=A An 2-(D) (A *)*=A An 2+(4) 设有任意两个n 维向量组12,,,m ααα 和12,,,m βββ ,若存在两组不全为零的12,,,mλλλ 和12,,,m k k k ,使111111()()()()0m m m m m m k k k k λαλαλβλβ+++++-++-= ,则 (D)(A) 12,,,m ααα 和 12,,,m βββ 都线性相关 (B) 12,,,m ααα 和 12,,,m βββ 都线性无关 (C) 11221122,,,,,,,m m m m αβαβαβαβαβαβ+++--- 线性无关 (D)11221122,,,,,,,m m m m αβαβαβαβαβαβ+++--- 线性相关(5) 已知0<P (B )<1,且P )()(])[(2121B A P B A P B A A +=+,则下列选项成立的是 (B)(A) )()(])[(2121B A P B A P B A A P +=+ (B) )()()(2121B A P B A P B A B A P +=+ (C) 1212()()()P A A P A B P A B +=+ (D) )()()()()(2211A B P A P A B P A P B P += 三、(本题满分6分)设()f x =()00,0xg x e x x x -⎧-≠⎪⎪⎨⎪⎪=⎩若若,其中()g x 有二阶连续导数,且(0)1g =, (0)1g '=-. (1) 求()f x '; (2) 讨论()f x '-∞+∞在(,)上的连续性.解:(1) 当0x ≠时,有22[()]()()()(1)()x x xx g x e g x e xg x g x x e f x x x---''+-+-++'==. ……1分 当0x =时,有20()(0)lim xx g x e f x-→-'= ……2分 00()()(0)1lim lim 222x x x x g x e g x e g x --→→'''''+--===. ……3分所以2()()(1)0()(0)102x xg x g x x e x x f x g x -'⎧-++≠⎪⎪'=⎨''-⎪=⎪⎩若若.……4分(2) 因为在0x =处,有0lim ()x f x →'00()()()(1)()lim lim22x x xx x g x xg x g x e x e g x e x ---→→''''''+-+-+-== (0)1(0)2g f ''-'==.……5分 从而()f x '在0x ≠处连续,所以()f x '在(,)-∞+∞上为连续函数.……6分四、(本题满分6分)设函数()z f u =,方程()()xyu u p t dt ϕ=+⎰确定u 是x 、y 的函数,其中()f u 、()u ϕ可微;(),()p t u ϕ' 连续,且()1u ϕ'≠. 求 ()()z zp y p x x y∂∂+∂∂. 解:由()z f u =可得();();z u z uf u f u x x y y∂∂∂∂''==∂∂∂∂ ……1分在方程()()x yu u p t dt ϕ=+⎰两边分别对,x y 求偏导数,得()()u uu p x x x ϕ∂∂'=+∂∂, ……2分 ()()u uu p y y yϕ∂∂'=-∂∂. ……3分 所以()(),1()1()u p x u p y x u y u ϕϕ∂∂-==''∂-∂-; ……5分 于是()()()()()()()01()1()z z p x p y p x p y p y p x f u x y u u φφ⎡⎤∂∂'+=-=⎢⎥''∂∂--⎣⎦. ……6分五、(本题满分6分) 计算2(1)xx xe dx e -+∞-+⎰. 解一: 2200(1)(1)x x x x xe xe dx dx e e +∞+∞--=++⎛⎛⎜⎜⎠⎠011xxd e +∞-⎛⎫= ⎪+⎝⎭⎛⎜⎠ ……1分00111xxx dx e e ∞+∞=-+++⎛⎜⎠ ……2分 011x dx e+∞=+⎛⎜⎠. ……3分令x e t =,则1dx dt t=.于是2101(1)(1)x x xe dx dt e t t +∞+∞--=++⎛⎛⎜⎜⎠⎠ ……4分 1111ln 11t dt t t t +∞+∞⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭⎛⎜⎠ ……5分 ln 2=.……6分解二:21(1)1x x xxe dx xd e e ---⎛⎫= ⎪++⎝⎭⎛⎛⎜⎜⎠⎠111x xx dx ee --=-++⎛⎜⎠ 11x x x x e dx e e-=-++⎛⎜⎠ln(1)1x x xxe e C e =-+++. ……3分 所以20lim ln(1)ln 2(1)1x x x x x x xe xe dx e e e +∞--→+∞⎡⎤=-++⎢⎥++⎣⎦⎛⎜⎠. ……4分其中lim ln(1)lim ln(1)11x x x x xxx x xe xe e x x e e e →+∞→+∞⎡⎤⎡⎤-+=-+-+⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦ lim ln 00011x x x x x e e e →+∞⎡⎤=-+=+=⎢⎥++⎣⎦ ……5分 因此20ln 2ln 2(1)x x xe dx e +∞--=+=+⎛⎜⎠. ……6分六、(本题满分5分)设)(x f 在区间[0,1]上可微,且满足条件120(1)2()f xf x dx =⎰,求证:存在ξ)1,0(∈,使0)()(='+ξξξf f .证:设()()F x xf x =. 由积分中值定理,可见存在1(0,)2η∈.使112201()()()2xf x dx F x dx F η==⎰⎰. ……2分由已知条件,有1201(1)2()2()()2f xf x dx F F ηη==⋅=⎰.……3分 由于(1)(1)()F f F η==,……4分并且()F x 在[,1]η上连续,在(,1)η上可导.故由罗尔定理知:存在(,1)(0,1)ξη∈⊂,使得()0F ξ'=,即()()0f f ξξξ'+=.……5分七、(本题满分6分)设某种商品的单价为p 时,售出的商品数量Q 可以表示成c bp aQ -+=,其中,,a b c 均为正数,且a bc >.(1) 求p 在何范围变化时,使相应销售额增加或减少;(2) 要使销售额最大,商品单价p 应取何值?最大销售额是多少? 解:(1) 设售出商品的销售额为R ,则a R PQ P c a b ⎛⎫==-⎪+⎝⎭,令22()0()ab c P b R p b -+'==+. 得00ab bp b a bc c c ==>. ……2分 当0bp a bc c <<时,有0R '>.所以随p 的增加,相应的销售额也增加. ……4分当bp a bc c>时,有0R '<.所以随p 的增加,相应的销售额将减少.……5分 (2) 由(1)知,当bp a bc c=时,销售额R 取得最大值,最大销售额为2max (/)()/R ab c b c a bc ab c==. ……6分八、(本题满分6分)求微分方程x y x y dx dy 22+-=的通解. 解:令y z x =,则dy dzz x dx dx=+. ……1分 当0x >时,原方程化为21dz z x z z dx +=+21dx x z =-+, ……3分 其通解为221ln(1)ln 1C z z x C z z x+=-++或=,……5分代回原变量,得通解22(0)y x y C x +>=.……6分当0x <时,原方程的解与0x >时相同.九、(本题满分8分)设矩阵A= 010010000010012y ⎫⎛⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭(1) 已知A 的一个特征值为3,试求y ; (2) 求矩阵P ,使(AP)T(AP)为对角矩阵.解:(1) 因为22||(1)[(2)21]0I A y y λλλλ-=--++-=. 当3λ=时,代入上式解得2y =.……3分于是0100100000210012A ⎛⎫⎪⎪= ⎪ ⎪⎝⎭. (2) 由T A A =,得2()()T T AP AP P A P =.而矩阵21000010000540045A ⎛⎫⎪⎪= ⎪ ⎪⎝⎭, ……4分 考虑二次型22222222212343412344495585()55T X A X x x x x x x x x x x x =++++=++++, ……6分 令1122334444,,,5y x y x y x x y x ===+=,即11223344100001000014/50001x y x y x y x y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪= ⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 取10000100400150001P ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎭-⎪⎪⎝,则有100001000050()(900)05TAP AP ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭.……8分(2) 另解:2A 的特征值为11λ=(三重),29λ=.……5分对应于11λ=的特征向量为123(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,1),T T T ααα===-经正交标准化后,得向量组123(1,0,0,0),(0,1,0,0),)22T T Tβββ===;……6分 对应于29λ=的特征向量为4(0,0,1,1)T α=,经单位化后,得422Tβ=. ……7分令()123410000100,,,00220022P ββββ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪== ⎝,则210000100001000()()09T T P A P AP AP ⎛⎫ ⎪⎪== ⎪ ⎪⎝⎭.……8分十、(本题满分8分)设向量12,,,t ααα 是齐次线性方程组AX = 0的一个基础解系,向量β不是方程组 AX= 0的解,即A β≠0. 试证明向量组β,β+1α,β+2α,…,β+t α线性无关. 解:设有一组数12,,,,t k k k k ,使得1()0tiii k k ββα=++=∑,……1分 即11()()t tiiii i k k k βα==+=-∑∑ (1)……2分上式两边同时左乘矩阵A ,有11()()0t tiiii i k k A k A βα==+=-=∑∑.因为0A β≠,故10tii k k=+=∑ (2)……4分从而,由(1)式得1()0tiii k α=-=∑.由于向量组1,.......,t αα是基础解系,所以120t k k k ==== .……6分 因而由(2)式得0k =.因此向量组β,β+1α,……,β+t α线性无关.……8分十一、(本题满分7分)假设一部机器在一天内发生故障的概率为0.2,机器发生故障时全天停止工作,若一周5个工作日里无故障,可获得利润10万元;发生一次故障仍可获得利润5万元;发生二次故障多获得利润0元;发生三次或三次以上故障就要亏损2万元.求一周内期望利润是多少?解:以X 表示一周五天内机器发生故障的天数,则X 服从参数为(5,0.2)的二项分布.即55{}0.20.8(0,1,2,3,4,5)kk kP X k C k -==⋅⋅=……2分 于是5{0}0.80.328P X ===, 145{1}0.20.80.410P X C ==⋅⋅=;……3分2235{2}0.20.80.205P X C ==⋅⋅=;{3}1{0}{1}{2}0.057P X P x P x P x ≥=-=-=-==. ……4分以Y 表示所获利润,则()Y f X ==10,05,10,22,3X X X X =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪≥⎩若若若-若,……5分所以100.32850.41000.20520.057 5.216EY =⨯+⨯+⨯-⨯=(万元).……7分十二、(本题满分6分)考虑一元二次方程x 2+ Bx + C = 0,其中B,C 分别是将一枚骰子接连掷两次先后出现的 点数.求方程有实根的概率p 和有重根的概率q .解:一枚色子(骰子)掷两次,其基本事件总数为36. 方程组有实根的充分必要条件是224,4B BC C ≥≤. ……2分B1 2 3 4 5 6 使2/4C B ≤的基本事件个数 0 1 2 4 6 6 使2/4C B =的基本事件个数11……4分因此,使方程组有实根的基本事件个数为1246619++++=.于是1936p =. ……5分 同理,使方程组有重根的基本事件个数为112+=,于是213618q ==. ……6分十三 (本题满分6分)设12,,,n X X X 独立且与X 同分布,k k EX α=(1,2,3,4)k =.求证:当n 充分大时,∑==n i i n X n z 121近似服从正态分布,并求出其分布参数. 解:依题意,12,,,n X X X 独立同分布,于是22212,,,n X X X 也独立同分布.由(1,2,3,4)k k EX k α==,有……1分 22i EX α=,2422242()i i i DX EX EX αα=-=-; ……2分 2211nn i i EZ EX n α===∑,……3分 22422111()n n i i DZ DX n nαα===-∑……4分根据中心极限定理2242()/n n U n αα=-即当n 充分大时,n Z 近似服从参数为2422(,)a a a n-的正态分布.……6分数 学(试卷五)一、填空题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分) (1) 【 同数学四 第一、(1) 题 】 (2) 【 同数学四 第一、(2) 题 】 (3) 设)1ln(2x x y ++=,则3x y '''=532(4) 五阶行列式aa a a a a a a a---------11110001100011000123451a a a a a =-+-+-.(5) 一实习生用同一台机器接连独立地制造3个同种零件,第i 个零件是不合格品的概率1(1,2,3)1i p i i ==+,以X 表示3个零件中合格品的个数,则P (X=2)=1124. 二、选择题:(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1) 设0)()(00=''='x f x f ,0)(0>'''x f , 则下列选项正确的是 (D)(A) )(0x f '是)(x f '的极大值 (B) )(0x f 是)(x f 的极大值(C) )(0x f 是)(x f 的极小值 (D) ))(,(00x f x 是曲线)(x f y =的拐点 (2) 【 同数学三 第二、(3) 题 】 (3) 【 同数学四 第二、(3) 题 】 (4) 【 同数学四 第二、(4) 题 】(5) 设A ,B 为任意两个事件,且A ⊂B , P (B )>0,则下列选项必然成立的是 (B)(A) ()()P A P A B < (B) ()()P A P A B ≤ (C) ()()P A P A B > (D) ()()P A P A B ≥ 三、(本题满分6分)【 同数学四 第三题 】 四、(本题满分7分) 设2(,)xyt f x y e dt -=⎰,求222222yfx y y x f x f y x ∂∂+∂∂∂-∂∂解:22x y fye x-∂=∂, ……2分 22x y f xey-∂=∂,222322x y f xy e x -∂=-∂, ……4分 222322x y f x ye y -∂=-∂,22222(12)x y f x y ex y-∂=-∂∂. ……6分 于是222222222x y x f f y f ey x x y x y -∂∂∂-+=-∂∂∂∂. ……7分五、(本题满分6分)【 同数学四 第五题 】六、(本题满分7分)【 同数学四 第七题 分值不同 】 七、(本题满分9分)已知一抛物线通过x 轴上的两点A ( 1, 0 ),B ( 3, 0 ).(1) 求证:两坐标轴与该抛物线所围图形的面积等于x 轴与该抛物线所围图形的面积; (2) 计算上述两个平面图形绕x 轴旋转一周所产生的两个旋转体体积之比. 解:(1) 设过,A B 两点的抛物线方程为(1)(3)y a x x =--, 则抛物线与两坐标轴所围图形的面积为110|(1)(3)|S a x x dx =--⎰……1分1204||(43)||3a x x dx a =-+=⎰. ……2分 抛物线与x 轴所围图形的面积为321|(1)(3)|S a x x dx =--⎰……3分 3214||(43)||3a x x dx a =-+=⎰.……4分所以12S S =.(2) 抛物线与两坐标轴所围图形绕x 轴旋转所得旋转体的体积为12210[(1)(3)]V a x x dx π=--⎰……5分124320[(1)4(1)4(1)]a x x x dxπ=---+-⎰5324120(1)4(1)38[(1)].5315x x a x a ππ--=--+=……6分抛物线与x 轴所围图形绕x 轴旋转所得旋转体的体积为32221[(1)(3)]V a x x dx π=--⎰353241(1)4(1)(1)53x x a x π⎡⎤--=--+⎢⎥⎣⎦ ……7分216.15a π=……8分 所以12198V V =.……9分八、(本题满分5分)设)(x f 在[,]a b 上连续,在(,)a b 内可导,且1()()ba f x dx fb b a=-⎰ 求证:在(,)a b 内至少存在一点ξ, 使 )(ξf ' = 0.证:因为()f x 在[,]a b 上连续,由积分中值定理可知,在(,)a b 内存在一点c ,使得()()()baf x dx f c b a =-⎰. ……2分 即()()()baf x dxf c f b b a==-⎰.……3分因为()f x 在[,]c b 上连续,在(,)c b 内可导,故由罗尔定理,在(,)c b 内至少存在一点出ξ,使得()0f ξ'=,其中(,)(,)c b a b ξ∈⊂.……5分九、(本题满分9分)已知线性方程组 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+t= x - 6x - x - x -1=7x +px + x 2+3x -1= 4x + 6x - x + 2x 0= x 3+2x -x x 4321432143214321,讨论参数p, t 取何值时,方程组有解? 无 解? 当有解时, 试用其导出组的基础解系表示通解.解:方程组系数矩阵A 的增广矩阵为11230104112164101221327100800116100002A p p t t ---⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪-- ⎪ ⎪=→⎪ ⎪-+ ⎪ ⎪---+⎝⎭⎝⎭……3分(1) 当2t ≠-时,()()A A ≠秩秩,方程组无解. ……4分 (2) 当2t =-时,()()A A =秩秩,方程组有解.……5分(a) 若8p =-,得通解1212141122(,010001x c c c c --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪-- ⎪ ⎪ ⎪=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭为任意常数).……7分(b) 若8p ≠-得通解1112(0001x c c --⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭为任意常数).……9分十、(本题满分7分)设有4阶方阵A 满足条件30I A +=,I A A T2=,0A <,其中I 是4阶单位阵,求方阵A 的伴随阵*A 的一个特征值.解:由3|(3)|0I A A I +=--=,得A 的一个特征值3λ=-. ……1分 又4|||2|2||16T AA I I ===,2||||||16T A A A ==.于是||4A =-.……3分由于||0A <,知A 可逆.设A 的对应于特征值3λ=-的特征向量为α,则3A αα=-,由此得11(3)A A A αα--=-.即113A αα-=-,知13-是1A -的特征值. ……5分 由于*114||(4)()33A A A αααα-==--=,所以*A 有特征值43.……7分十一、(本题满分7分)【 同数学四 第十一题 】 十二、(本题满分6分)某电路装有三个同种电气元件,其工作状态相互独立,且无故障工作时间都服从参数为λ> 0的指数分布.当三个元件都无故障时,电路正常工作,否则整个电路不能正常工作,试求电路正常工作的时间T 的概率分布.解:以(1,2,3)i X i =表示第i 个电气元件无故障工作的时间,则123,,X X X 相互独立且同分布,其分布函数为1,0()00x e x F x x λ-⎧->=⎨≤⎩若,若,……1分设()G t 是T 的分布函数.当0t ≤时,()0G t =.当0t >时,有(){}1{}G t P T t P T t =≤=->……3分 1231{,,}P X t X t X t =->>>……4分 1231{}{}{}P X t P X t P X t =->⋅>⋅> ……5分 31[1()]F t =-- ……6分 31t e λ-=-.……7分总之,31,0()00t e t G t t λ-⎧->=⎨≤⎩若,若,于是T 服从参数为3λ的指数分布.。
1996年考研数学二试卷及答案一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上.) (1) 设232()x y x e -=+,则0x y ='=______.(2)121(x dx -+=⎰______.(3) 微分方程250y y y '''++=的通解为______.(4) 31lim sin ln(1)sin ln(1)x x x x →∞⎡⎤+-+=⎢⎥⎣⎦______.(5) 由曲线1,2y x x x=+=及2y =所围图形的面积S =______.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内.)(1) 设当0x →时,2(1)xe ax bx -++是比2x 高阶的无穷小,则 ( )(A) 1,12a b == (B) 1,1a b == (C) 1,12a b =-=- (D) 1,1a b =-=(2) 设函数()f x 在区间(,)δδ-内有定义,若当(,)x δδ∈-时,恒有2|()|f x x ≤,则0x =必是()f x 的 ( ) (A) 间断点 (B) 连续而不可导的点 (C) 可导的点,且(0)0f '= (D) 可导的点,且(0)0f '≠(3) 设()f x 处处可导,则 ( )(A) 当lim ()x f x →-∞=-∞,必有lim ()x f x →-∞'=-∞(B) 当lim ()x f x →-∞'=-∞,必有lim ()x f x →-∞=-∞(C) 当lim ()x f x →+∞=+∞,必有lim ()x f x →+∞'=+∞(D) 当lim ()x f x →+∞'=+∞,必有lim ()x f x →+∞=+∞(4) 在区间(,)-∞+∞内,方程1142||||cos 0x x x +-= ( )(A) 无实根 (B) 有且仅有一个实根 (C) 有且仅有两个实根 (D) 有无穷多个实根(5) 设(),()f x g x 在区间[,]a b 上连续,且()()g x f x m <<(m 为常数),由曲线(),y g x =(),y f x x a ==及x b =所围平面图形绕直线y m =旋转而成的旋转体体积为 ( )(A) [][]2()()()()bam f x g x f x g x dx π-+-⎰(B) [][]2()()()()bam f x g x f x g x dx π---⎰(C) [][]()()()()bam f x g x f x g x dx π-+-⎰(D)[][]()()()()bam f x g x f x g x dx π---⎰三、(本题共6小题,每小题5分,满分30分.) (1)计算ln 0⎰.(2) 求1sin dxx +⎰.(3) 设2022(),[()],t x f u du y f t ⎧=⎪⎨⎪=⎩⎰其中()f u 具有二阶导数,且()0f u ≠,求22d y dx .(4) 求函数1()1xf x x-=+在0x =点处带拉格朗日型余项的n 阶泰勒展开式. (5) 求微分方程2y y x '''+=的通解.(6) 设有一正椭圆柱体,其底面的长、短轴分别为22a b 、,用过此柱体底面的短轴与底面成α角(02πα<<)的平面截此柱体,得一锲形体(如图),求此锲形体的体积V .四、(本题满分8分)计算不定积分22arctan (1)xdx x x +⎰.α五、(本题满分8分)设函数2312,1,(),12,1216, 2.x x f x x x x x ⎧-<-⎪=-≤≤⎨⎪->⎩(1) 写出()f x 的反函数()g x 的表达式;(2) ()g x 是否有间断点、不可导点,若有,指出这些点.六、(本题满分8分)设函数()y y x =由方程3222221y y xy x -+-=所确定,试求()y y x =的驻点,并判别它是否为极值点.七、(本题满分8分)设()f x 在区间[,]a b 上具有二阶导数,且()()0f a f b ==,()()0f a f b ''>,试证明:存在(,)a b ξ∈和(,)a b η∈,使()0f ξ=及()0f η''=.八、(本题满分8分)设()f x 为连续函数,(1) 求初值问题0(),0x y ay f x y ='+=⎧⎪⎨=⎪⎩的解()y x ,其中a 为正的常数;(2) 若|()|f x k ≤(k 为常数),证明:当0x ≥时,有|()|(1)ax ky x e a-≤-.答案一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) (1)【答案】13132221132x xy x e e ,---⎛⎫⎛⎫'=+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭02111323x y =⎛⎫'=-= ⎪⎝⎭.(2)【答案】2注意到对称区间上奇偶函数的积分性质,有原式()1122112121022x x dx dx --⎡⎤⎡⎤=+-==+=⎣⎦⎣⎦⎰⎰. (3)【答案】()12cos2sin 2xy ec x c x -=+因为250y y y '''++=是常系数的线性齐次方程,其特征方程2250r r ++=有一对共轭复根1212r ,r i.=-±故通解为()12cos2sin 2xy e c x c x -=+.(4)【答案】2因为x →∞时,sin ln 1ln 1k k kx x x⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(k 为常数),所以, 原式3131lim sin ln 1lim sin ln 1lim lim 312x x x x x x x x x x x x →∞→∞→∞→∞⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=⋅-⋅=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. (5)【答案】1ln 22-曲线1y x ,x =+2y =的交点是()12,,2211,x y x x x '-⎛⎫'=+= ⎪⎝⎭当1x >时 1y x x=+(单调上升)在2y =上方,于是212211211ln 2ln 2.22S x dxx x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭⎛⎫=+-=- ⎪⎝⎭⎰二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) (1)【答案】(A)方法1:用带皮亚诺余项泰勒公式.由()21x e ax bx -++()()222112!x x x ax bx ο⎛⎫=+++-++ ⎪⎝⎭()()()222112b x a x x x οο⎛⎫=-+-+ ⎪⎝⎭令,可得 10111202b ,a ,b .a ,-=⎧⎪⇒==⎨-=⎪⎩应选(A). 方法2:用洛必达法则.由2200(1)2lim lim 0,2x x x x e ax bx e ax bx x→→-++--=洛 有 ()lim 210 1.xx e ax b b b →--=-=⇒=又由 0022121limlim 02222x x x x e ax b e a a a x →→----===⇒=. 应选(A).(2)【答案】(C)方法一:首先,当0x =时,|(0)|0(0)0f f ≤⇒=. 而按照可导定义我们考察2()(0)()00(0)f x f f x x x x x x x-≤=≤=→→,由夹逼准则, 0()(0)(0)lim0x f x f f x→-'==,故应选(C).方法二:显然,(0)0f =,由2|()|f x x ≤,(,)x δδ∈-,得2()1(,0)(0,)f x x xδδ≤∈-,,即2()f x x 有界,且 200()(0)()(0)limlim 0x x f x f f x f x x x →→-⎛⎫'==⋅= ⎪⎝⎭. 故应选(C).方法三:排除法.令3(),(0)0,f x x f '==故(A)、(B)、(D)均不对,应选(C). (3)【答案】(D)方法一:排除法.例如()f x x =,则(A),(C)不对;又令()xf x e -=,则(B)不对.故应选择(D).方法二:由lim ()x f x →+∞'=+∞,对于0M >,存在0x ,使得当0x x >时,()f x M '>.由此,当0x x >时,由拉格朗日中值定理,0000()()()()()()()f x f x f x x f x M x x x ξ'=+->+-→+∞→+∞,从而有lim ()x f x →+∞=+∞,故应选择(D).(4)【答案】(C)令1142()||||cos f x x x x =+-,则()()f x f x -=,故()f x 是偶函数,考察()f x 在(0,)+∞内的实数个数:1142()cos f x x x x =+-(0x >).首先注意到(0)10f =-<,1142()()()10,222f πππ=+>>当02x π<<时,由零值定理,函数()f x 必有零点,且由314211()sin 042f x x x x --'=++>,()f x 在(0,)2π单调递增,故()f x 有唯一零点.当2x π≥时,11114242()cos ()()10,22f x x x x ππ=+-≥+->没有零点; 因此,()f x 在(0,)+∞有一个零点.又由于()f x 是偶函数,()f x 在(,)-∞+∞有两个零点.故应选(C). (5)【答案】(B)见上图,作垂直分割,相应于[],x x dx +的小竖条的体积微元22(())(())dV m g x dx m f x dx ππ=---[][](())(())(())(())m g x m f x m g x m f x dx π=-+-⋅--- [][]2()()()()m g x f x f x g x dx π=--⋅-,于是 [][]2()()()()baV m g x f x f x g x dx π=--⋅-⎰,故选择(B).三、(本题共6小题,每小题5分,满分30分.) (1)方法一:换元法.u =,则221ln(1),21u x u dx du u=--=-, 所以2ln 2200011111)2)11211u du du du u u u u==-=+----+⎰1ln(22==. 方法二:换元法.令sin xe t -=,则cos ln sin ,sin t x t dx dt t =-=-,:0ln 2:26x t ππ→⇒→,ln 62026cos 1cos sin sin sin t t dt t dt t tππππ⎛⎫⎛⎫=⋅-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰⎰2266ln(csc cot )cos ln(22t t t ππππ=--=-. 方法三:分部积分法和换元法结合.原式ln 2ln 0()x e e --==-⎰⎰22ln 2x xee--=-+⎰令xe t =,则:0ln 2:12x t →⇒→,原式2211ln(t =+=+⎰ln(22=-+.(3)这是由参数方程所确定的函数,其导数为22222()()24()()dydy f t f t t dt tf t dx dx f t dt'⋅⋅'===, 所以 2222221()(4())4()4()2()d y d dy dt d dt tf t f t tf t t dx dt dx dx dt dx f t ''''⎡⎤=⋅=⋅=+⋅⋅⎣⎦ 22224()2()()f t t f t f t '''⎡⎤=+⎣⎦. (4)函数()f x 在0x =处带拉格朗日余项的泰勒展开式为()(1)1(0)()()(0)(0),(01)!(1)!n n n n f f x f x f f x x x n n θθ++'=++++<<+.对于函数1()1xf x x -=+,有 12()12(1)1,1f x x x-=-=+-+2()2(1)(1),f x x -'=⋅-+ 3()2(1)(2)(1),f x x -''=⋅-⋅-+,,()(1)()2(1)!(1)n n n f x n x -+=-⋅+所以 ()(0)2(1)!,(1,2,3),n n fn n =-⋅ =故 121112()122(1)2(1)(01)1(1)n n n n n xx f x x x x xx θθ+++-==-+++-+- <<++. (5)方法一:微分方程2y y x ''+=对应的齐次方程0y y '''+=的特征方程为20r r +=,两个根为120,1r r ==-,故齐次方程的通解为12x y c c e -=+.设非齐次方程的特解2()Y x ax bx c =⋅++,代入方程可以得到1,1,23a b c ==-=, 因此方程通解为3212123xy c c ex x x -=++-+. 方法二:方程可以写成2()y y x ''+=,积分得303x y y c '+=+,这是一阶线性非齐次微分方程,可直接利用通解公式求解.通解为30(())3dxdx xy e c e dx C -⎰⎰=++⎰33001(())()33xx x x xx e c e dx C e x de c e C --=++=++⎰⎰320(3)3x xx x e x e e x dx c Ce --=-++⎰ 332200(2)33x x xx x x x x x e e x dx c Ce e e x e xdx c Ce ----=-++=--++⎰⎰ 3202()3x x x x x x e e x e c Ce --=-+-++ 32123x x x x c Ce -=-+++. 方法三:作为可降阶的二阶方程,令y P '=,则y P '''=,方程化为2P P x '+=,这是一阶线性非齐次微分方程,可直接利用通解公式求解.通解为220020()(22)2 2.x x x x x x xP e c x e dx e c x e xe e c e x x ---=+=+-+=+-+⎰再积分得 321223xx y c c e x x -=++-+. (6)建立坐标系,底面椭圆方程为22221x y a b+=.方法一:以垂直于y 轴的平面截此楔形体所得的截面为直角三角形, 其中一条直角边长为22a x b y b=-22tan a b y bα-, 故截面面积为22221()()tan 2a S y b y bα=-⋅. 楔形体的体积为222220022()tan ()tan 3bb a V S y dy b y dy a b b αα==-=⎰⎰.方法二:以垂直于x 轴的平面截此楔形体所得的截面为矩形,其中一条边长为222b y a x a=-另一条边长为tan x α⋅, 故截面面积为22()2tan bS x x a x aα=-,楔形体的体积为22200222()tan tan 3aa b V S x dx x a x dx a b a αα==-=⎰⎰.四、(本题满分8分) 方法一:分部积分法.2222arctan arctan arctan (1)1x x xdx dx dx x x x x =-++⎰⎰⎰1arctan ()arctan (arctan )xd xd x x=--⎰⎰2211arctan arctan (1)2dx x x x x x -+-+⎰分部 22111arctan ()arctan 12x x dx x x x x =-+--+⎰ 22111arctan ln ln(1)arctan 22x x x x C x =-+-+-+.方法二:换元法与分部积分法结合.令arctan x t =,则2tan ,sec x t dx tdt ==,2222222arctan sec cot (1)tan (1tan )tan x t t t dx dt dt t tdt x x t t t ===++⎰⎰⎰⎰2(csc 1)(cot )t t dt td t tdt =-=--⎰⎰⎰21cot cot 2t t dt t -+-⎰分部 2cos 1cot sin 2x t t dt t x =-+-⎰211cot sin sin 2t t d t t t =-+-⎰21cot ln sin 2t t t t C =-+-+.五、(本题满分8分)【解析】为了正确写出函数()f x 的反函数()g x ,并快捷地判断出函数()g x 的连续性、可导性,须知道如下关于反函数的有关性质.(1) 由题设,函数()f x的反函数为1,()18,16,8.12xg x xxx⎧<-⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪+⎪>⎪⎩(2) 方法一:考察()f x的连续性与导函数.注意2312,1,(),12,1216,2x xf x x xx x⎧-<-⎪=-≤≤⎨⎪->⎩在(,1),(1,2),(2,)-∞--+∞区间上()f x分别与初等函数相同,故连续.在1,2x x=-=处分别左、右连续,故连续.易求得24,1,()3,12,(1)4,(1)3,12,2(2)12,(2)12(2)12.x xf x x x f fxf f f-+-+-<-⎧⎪'''=-<<-=-=⎨⎪>⎩'''==⇒=由于函数()f x在(,)-∞+∞内单调上升且连续,故函数()g x在(,)-∞+∞上单调且连续,没有间断点.由于仅有0x=时()0f x'=且(0)0f=,故0x=是()g x的不可导点;仅有1x=-是()f x的不可导点(左、右导数∃,但不相等),因此()g x在(1)1f-=-处不可导.方法二:直接考察()g x的连续性与可导性.注意1,()18,16,8,12xg x xxx⎧<-⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪+⎪>⎪⎩在(,1),(1,8),(8,)-∞--+∞区间上()g x分别与初等函数相同,故连续.在1,8x x=-=处分别左、右连续,故连续,即()g x在(,)-∞+∞连续,没有间断点.()g x 在(,1),(1,8),(8,)-∞--+∞内分别与初等函数相同,在0x =不可导,其余均可导.在1x =-处,1111(1),(1),43x x g g -++=--=-'⎛'''-==-== ⎝ (1)g '⇒-不∃.在8x =处,881161(8),(8),121212x x x g g -+-+=='+'⎛⎫''====⎪⎝⎭ (8)g '⇒∃.因此,()g x 在(,)-∞+∞内仅有0x =与1x =-两个不可导点.六、(本题满分8分) 方程两边对x 求导,得22320,(32)0.y y yy xy y x y y x y y x ''''-++-=-++-= ①令0,y '=得y x =,代入原方程得32210x x --=,解之得唯一驻点1x =;对①两边再求导又得22(32)(32)10x y y x y y y x y y '''''-++-++-=. ②以1,0x y y '===代入②得11210,0,2x y y =''''-==> 1x =是极小点.定理:设函数()f x 在0x 处具有二阶导数且00()0,()0f x f x '''=≠,那么 (1) 当0()0f x ''<时,函数()f x 在0x 处取得极大值; (2) 当0()0f x ''>时,函数()f x 在0x 处取得极小值.七、(本题满分8分)首先证明(,)a b ξ∃∈,使()0f ξ=:方法一:用零点定理.主要是要证明()f x 在(,)a b 有正值点与负值点.不妨设()0,f a '>()0f b '>.由()()lim ()()0x a f x f a f a f a x a ++→-''==>-与极限局部保号性,知在x a =的某右邻域,()()0f x f a x a->-,从而()0f x >,因而111,,()0x b x a f x ∃>>>;类似地,由()0f b '>可证 2122,,()0x x x b f x ∃<<<.由零点定理,12(,)(,)x x a b ξ∃∈⊂,使()0f ξ=.方法二:反证法.假设在(,)a b 内()0f x ≠,则由()f x 的连续性可得()0f x >,或()0f x <,不妨设()0f x >.由导数定义与极限局部保号性,()()()()()lim lim 0x a x a f x f a f x f a f a x ax a +++→→-''===≥--,()()()()()lim lim 0x b x b f x f b f x f b f b x b x b ---→→-''===≤--,从而()()0f a f b ''≤,与()()0f a f b ''>矛盾.其次,证明(,)a b η∃∈,()0f η''=:由于()()()0f a f f b ξ===,根据罗尔定理,12(,),(,)a b ηξηξ∃∈∈,使12()()0f f ηη''==;又由罗尔定理, 12(,)(,),()0a b f ηηηη''∃∈⊂=.注:由0()0f x '>可得:在000(,),()()x x f x f x δ-<;在000(,),()()x x f x f x δ+>.注意由0()0f x '>得不到()f x 在00(,)x x δδ-+单调增的结果! 4.罗尔定理:如果函数()f x 满足(1) 在闭区间[,]a b 上连续; (2) 在开区间(,)a b 内可导;(3) 在区间端点处的函数值相等,即()()f a f b =, 那么在(,)a b 内至少有一点ξ(a b ξ<<),使得()0f ξ'=.八、(本题满分8分)(1) ()y ay f x '+=为一阶线性非齐次微分方程,可直接利用通解公式求解.通解为[]()()()ax ax ax y x e f x e dx C e F x C --⎡⎤=+=+⎣⎦⎰,其中()F x 是()axf x e 的任一原函数,由(0)0y =得(0)C F =-,故[]0()()(0)()xax ax at y x e F x F e e f t dt --=-=⎰.(2) 当0x ≥时,0()()()xxaxat axat y x ee f t dt ee f t dt --=⋅≤⎰⎰001(1)x x ax at ax at ax k ke e dt ke e e a a---⎛⎫≤⋅=⋅=- ⎪⎝⎭⎰.。
1996年普通高等学校招生全国统一考试数学(理工农医类)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷1至2页.第Ⅱ卷3至8页.共150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共65分)注意事项:1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上. 2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试题卷上.3.考试结束,监考人将本试卷和答题卡一并收回.一.选择题:本大题共15小题,第1—10题每小题4分,第11—15题每小题5分,共65分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的(1) 已知全集I =N ,集合A ={x │x =2n ,n ∈N },B ={x │x =4n ,n ∈N },则 ( )(A) B A I =(B)B A I =(C) B A I =(D) B A I =(2) 当a >1时,在同一坐标系中,函数y =a -x 与y =log a x 的图像( )(3) 若sin 2x >cos 2x ,则x 的取值范围是 ( )(A) ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<-Z k k x k x ,412432ππππ (B) ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k x k x ,452412ππππ (C) ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<-Z k k x k x ,4141ππππ (D) ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k x k x ,4341ππππ(4) 复数54)31()22(i i -+等于( )(A) i 31+(B) i 31+-(C) i 31-(D) i 31--(5) 如果直线l 、m 与平面α、β、γ满足:l l ,γβ =∥m m 和αα⊂,,⊥γ,那么必有( )(A)α⊥γ且l ⊥m (B)α⊥γ且m ∥β (C)m ∥β且l ⊥m(D)α∥β且α⊥γ(6) 当x x x f x cos 3sin )(,22+=≤≤-函数时ππ的( ) (A) 最大值是1,最小值是-1 (B) 最大值是1,最小值是-21 (C) 最大值是2,最小值是-2 (D) 最大值是2,最小值是-1(7) 椭圆⎩⎨⎧+-=+=ϕϕsin 51,cos 33y x 的两个焦点坐标是( )(A) (-3,5),(-3,-3) (B) (3,3),(3,-5) (C) (1,1),(-7,1)(D) (7,-1),(-1,-1))](arccos[sin )]2(arcsin[cos ,20)8(απαππα+++<<则若等于( )(A)2π (B) -2π (C)2π-2α (D) -2π-2α (9) 将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使得BD =a ,则三棱锥D -ABC 的体积为( )(A) 63a(B) 123a(C)3123a (D)3122a (10) 等比数列{}n a 的首项a 1=-1,前n 项和为S n ,若3231510=S S 则n n S ∞→lim 等于( )(A)32(B) -32 (C) 2 (D) -2(11) 椭圆的极坐标方程为θρcos 23-=,则它在短轴上的两个顶点的极坐标是( )(A) (3,0),(1,π)(B) (3,2π),(3,23π)(C) (2,3π),(2,35π)(D) (7,23arctg),(7,23arctg -2π) (12) 等差数列{}n a 的前m 项和为30,前2m 项和为100,则它的前3m 项和为( )(A) 130(B) 170(C) 210(D) 260(13) 设双曲线)0(12222b a by a x <<=-的半焦距为c ,直线l 过),0)(0,(b a 两点,已知原点到直线l 的距离为c 43,则双曲线的离心率为 ( )(A) 2(B)3(C)2 (D)332 (14) 母线长为1的圆锥体积最大时,其侧面展开图圆心角ϕ等于 ( )(A)π322 (B)π332 (C)π2(D)π362 (15) 设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (7.5) 等于( )(A) 0.5 (B) -0.5(C) 1.5(D) -1.5第Ⅱ卷(非选择题共85分)二.填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上.(16)已知圆07622=--+x y x 与抛物线)0(22>=p px y 的准线相切,则P=(17)正六边形的中心和顶点共7个点,以其中3个点为顶点的三角形共有 个(用数字作答)(18)40tg 20tg 340tg 20tg ++的值是(19)如图,正方形ABCD 所在平面与正方形ABEF 所在平面成60°的二面角,则异面直线AD 与BF 所成角的余弦值是三.解答题:本大题共6小题;共69分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(20)解不等式1)11(log >-xa .(21)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 满足:BC A B C A cos 2cos 1cos 1,2-=+=+,求2cosCA -的值. 22.如图,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,E ∈BB 1,截面A 1EC ⊥侧面AC 1.(Ⅰ)求证:BE =EB 1;(Ⅱ)若AA 1=A 1B 1;求平面A 1EC 与平面A 1B 1C 1所成二面角(锐角)的度数.注意:在下面横线上填写适当内容,使之成为(Ⅰ)的完整证明,并解答(Ⅱ).(右下图)(Ⅰ)证明:在截面A 1EC 内,过E 作EG ⊥A 1C ,G 是垂足. ① ∵∴EG ⊥侧面AC 1;取AC 的中点F ,连结BF ,FG ,由AB =BC 得BF ⊥AC ,② ∵∴BF ⊥侧面AC 1;得BF ∥EG ,BF 、EG 确定一个平面,交侧面AC 1于FG . ③ ∵∴BE ∥FG ,四边形BEGF 是平行四边形,BE =FG , ④ ∵ ∴FG ∥AA 1,△AA 1C ∽△FGC , ⑤ ∵ ∴112121BB AA FG ==,即11,21EB BE BB BE ==故 23.某地现有耕地10000公顷,规划10年后粮食单产比现在增加22%,人均粮食占有量比现在提高10%.如果人口年增长率为1%,那么耕地平均每年至多只能减少多少公顷(精确到1公顷)?(粮食单产=耕地面积总产量,人均粮食占有量=总人口数总产量)24.已知l 1、l 2是过点)0,2(-P 的两条互相垂直的直线,且l 1、l 2与双曲线122=-x y 各有两个交点,分别为A 1、B 1和A 2、B 2.(Ⅰ)求l 1的斜率k 1的取值范围;(Ⅱ)若12211,5l B A B A 求 、l 2的方程25.已知a 、b 、c 是实数,函数f (x )=ax 2+bx +c ,g (x )=ax +b ,当-1≤x ≤1时,│f (x )│≤1.(Ⅰ)证明:│c │≤1;(Ⅱ)证明:当-1≤x ≤1时,│g (x )│≤2;(Ⅲ)设a >0,当-1≤x ≤1时,g (x )的最大值为2,求f (x ).1996年普通高等学校招生全国统一考试数学试题(理工农医类)参考解答及评分标准说明:一.本解答指出了每题要考查的主要知识和能力,并给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与本解答不同,可根据试题的主要考查内容比照评分标准制订相应的评分细则.二.对计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定后继部分的给分,但不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分.三.解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数. 四.只给整数分数.选择题和填空题不给中间分.一.选择题:本题考查基本知识和基本运算.第(1)-(10)题每小题4分,第(11)-(15)题每小题5分.满分65分.(1)C (2)A (3)D (4)B(5)A(6)D(7)B(8)A(9)D(10)B (11)C (12)C (13)A (14)D (15)B二.填空题:本题考查基本知识和基本运算.每小题4分,满分16分.(16)2 (17)32 (18)3(19)42三.解答题(20)本小题考查对数函数性质,对数不等式的解法,分类讨论的方法和运算能力.满分11分.解:(Ⅰ)当a >1时,原不等式等价于不等式组:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->-.11,011a xx——2分由此得xa 11>-. 因为1-a <0,所以x <0, ∴.011<<-x a——5分(Ⅱ)当0<a <1时,原不等式等价于不等式组:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<->-.11,011a xx由①得,x >1或x <0, 由②得,,110ax -<< ∴ax -<<111 ——10分综上,当1>a 时,不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-011x a x;当10<<a 时,不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<<a x x 111 ——11分(21)本小题考查三角函数基础知识,利用三角公式进行恒等变形和运算的能力.满分12分.解法一:由题设条件知B =60°,A +C =120°. ——2分∵,2260cos 2-=-∴22cos 1cos 1-=+CA 将上式化为C A C A cos cos 22cos cos -=+ 利用和差化积及积化和差公式,上式可化为)]cos()[cos(22cos 2cos2C A C A CA C A -++-=-+ ——6分将21)cos(,2160cos 2cos-=+==+C A C A 代入上式得)cos(222)2cos(C A C A --=- 将1)2(cos 2)cos(2--=-CA C A 代入上式并整理得 023)2cos(2)2(cos 242=--+-CA C A ——9分,0)32cos 22)(22cos2(=+---C A C A ∵,032cos 22≠+-CA ∴.022cos2=--CA 从而得.222cos=-C A ——12分解法二:由题设条件知B =60°,A +C =120°. 设αα2,2=--=C A CA 则,可得α+= 60A ,α-= 60C ——3分所以)60cos(1)60cos(1cos 1cos 1αα-++=+C A ααααsin 23cos 211sin 23cos 211++-=ααα22sin 43cos 41cos -=43cos cos 2-=αα——7分依题设条件有Bcos 243cos cos 2-=-αα, ∵21cos =B ∴2243cos cos 2-=-αα整理得,023cos 2cos 242=-+αα——9分,0)3cos 22)(2cos 2(=+-αα∵03cos 22≠+α, ∴02cos 2=-α. 从而得222cos =-C A . ——12分(22)本小题考查空间线面关系,正三棱柱的性质,逻辑思维能力,空间想象能力及运算能力.满分12分.(Ⅰ) ①∵面A 1EC ⊥侧面AC 1,——2分 ②∵面ABC ⊥侧面AC 1, ——3分 ③∵BE ∥侧面AC 1, ——4分 ④∵BE ∥AA 1, ——5分 ⑤∵AF =FC ,——6分(Ⅱ)解:分别延长CE 、C 1B 1交于点D ,连结A 1D . ∵1EB ∥11112121,CC BB EB CC ==, ∴,21111111B A C B DC DB ===∵∠B 1A 1C 1=∠B 1 C 1A 1=60°, ∠DA 1B 1=∠A 1DB 1=21(180°-∠D B 1A 1)=30°, ∴∠DA 1C 1=∠DA 1B 1+∠B 1A 1C 1=90°,即1DA ⊥11C A——9分∵CC 1⊥面A 1C 1B 1,即A 1C 1是A 1C 在平面A 1C 1D 上的射影,根据三垂线定理得DA 1⊥A 1C , 所以∠CA 1C 1是所求二面角的平面角. ——11分∵CC 1=AA 1=A 1B 1=A 1C 1,∠A 1C 1C =90°, ∴∠CA 1C 1=45°,即所求二面角为45°——12分 (23)本小题主要考查运用数学知识和方法解决实际问题的能力,指数函数和二项式定理的应用,近似计算的方法和能力.满分10分.解:设耕地平均每年至多只能减少x 公顷,又设该地区现有人口为P 人,粮食单产为M 吨/公顷.依题意得不等式%)101(10%)11()1010(%)221(4104+⨯⨯≥+⨯-⨯+⨯P M P x M ——5分化简得]22.1)01.01(1.11[10103+⨯-⨯≤x ——7分 ∵]22.1)01.01(1.11[10103+⨯-⨯ )]01.001.01(22.11.11[1022101103 +⨯+⨯+⨯-⨯=C C ]1045.122.11.11[103⨯-⨯≈ 1.4≈—— 9分∴x ≤4(公顷).答:按规划该地区耕地平均每年至多只能减少4公顷.——10分(24)本小题主要考查直线与双曲线的性质,解析几何的基本思想,以及综合运用知识的能力.满分12分.解:(I )依题设,l 1、l 2的斜率都存在,因为l 1过点P )0,2(-且与双曲线有两个交点,故方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-≠+=1)0)(2(2211x y k x k y ① ——1分有两个不同的解.在方程组①中消去y ,整理得01222)1(2121221=-++-k x k x k ②若0121=-k ,则方程组①只有一个解,即l 1与双曲线只有一个交点,与题设矛盾,故0121≠-k ,即11≠k ,方程②的判别式为).13(4)12)(1(4)22(2121212211-=---=∆k k k k设2l 的斜率为2k ,因为2l 过点)0,2(-P 且与双曲线有两个交点,故方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-≠+=.1),0)(2(2222x y k x k y ③ 有两个不同的解.在方程组③中消去y ,整理得01222)1(2222222=-++-k x k x k ④同理有)13(4,0122222-=∆≠-k k 又因为l 1⊥l 2,所以有k 1·k 2=-1.——4分于是,l 1、l 2与双曲线各有两个交点,等价于⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠-=⋅>->-.1,1,013,0131212221k k k k k 解得⎪⎩⎪⎨⎧≠<<.1,33311k k——6分∴)3,1()1,33()33,1()1,3(1 ----∈k ——7分(Ⅱ)设),(),,(221111y x B y x A 由方程②知112,122212121212121--=⋅--=+k k x x k k x x ∴│A 1B 1│2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)222121))(1(x x k -+=2212121)1()13)(1(4--+=k k k ⑤ ——9分同理,由方程④可求得222B A ,整理得2212121222)1()3)(1(4k k k B A --+=⑥ 由22115B A B A =,得2222115B A B A =将⑤、⑥代入上式得22121212212121)1()3)(1(45)1()13)(1(4k k k k k k --+⨯=--+ 解得21±=k 取21=k 时,)2(22:),2(2:21+-=+=x y l x y l ; 取21-=k 时,)2(22:),2(2:21+=+-=x y l x y l . ——12分(25)本小题主要考查函数的性质、含有绝对值的不等式的性质,以及综合运用数学知识分析问题与解决问题的能力.满分12分.(Ⅰ)证明:由条件当-1≤x ≤1时,│f (x )│≤1,取x =0得 │c │=│f (0)│≤1, 即│c │≤1.——2分(Ⅱ)证法一:当a >0时,g (x )=ax +b 在[-1,1]上是增函数, ∴g (-1)≤g (x )≤g (1),∵│f (x )│≤1 (-1≤x ≤1),│c │≤1, ∴g (1)=a +b =f (1)-c ≤│f (1)│+│c │≤2,g (-1)=-a +b =-f (-1)+c ≥-(│f (-1)│+│c │)≥-2, 由此得│g (x )│≤2;——5分当a <0时,g (x )=ax +b 在[-1,1]上是减函数, ∴g (-1)≥g (x )≥g (1),∵│f (x )│≤1 (-1≤x ≤1),│c │≤1,∴g (-1)=-a +b =-f (-1)+c ≤│f (-1)│+│c │≤2, g (1)=a +b =f (1)-c ≥-(│f (1)│+│c │)≥-2, 由此得│g (x )│≤2;——7分 当a =0时,g (x )=b ,f (x )=bx +c . ∵-1≤x ≤1,∴│g (x )│=│f (1)-c │≤│f (1)│+│c │≤2. 综上得│g (x )│≤2. ——8分证法二:由4)1()1(22--+=x x x ,可得b ax x g +=)()2121(])21()21[(22--++--+=x x b x x a ])21()21([])21()21([22c x b x a c x b x a +-+--++++= ),21()21(--+=x f x f ——6分当-1≤x ≤1时,有,0211,1210≤-≤-≤+≤x x 根据含绝对值的不等式的性质,得2)21()21()21()21(≤-++≤--+x f x f x f x f 即│g (x )│≤2.——8分(Ⅲ)因为a >0,g (x )在[-1,1]上是增函数,当x =1时取得最大值2, 即g (1)=a +b =f (1)-f (0)=2. ①∵-1≤f (0)=f (1)-2≤1-2=-1, ∴c =f (0)=-1.——10分因为当-1≤x ≤1时,f (x )≥-1,即f (x )≥f (0),根据二次函数的性质,直线x =0为f (x )的图像的对称轴,由此得0,02==-b ab即 由① 得a =2. 所以 f (x )=2x 2-1. ——12分。
考研数学二(常微分方程)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析) 题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(1989年)微分方程y〞-y=eχ+1的一个特解应具有形式(式中a,b 为常数) 【】A.aeχ+bB.aχeχ+bC.aeχ+bχD.aχeχ+bχ正确答案:B解析:y〞-y=eχ+1的特解应为方程y〞-y=eχ和y〞-y=1的特解之和,而特征方程为r2-1=0,解得r=±1 因此y-y=eχ的特解应为y1*=aχeχ,y〞-y=1的特解应为y2*=b 则原方程特解应具有形式y=aχeχ+b 知识模块:常微分方程2.(1998年)已知函数y=f(χ)在任意点χ处的增量△y=+α,其中α是比△χ(△χ→0)的高阶无穷小,且y(0)=π,则y(1)=【】A.B.2πC.πD.正确答案:A解析:由于△y与△χ+α,其α是比△χ(△χ→0)高阶的无穷小,则解此变量可分离方程得y=Cearctanχ,再由y(0)=π得C=π故y=兀earctanχ,y(1)=π知识模块:常微分方程3.(2000年)具有特解y1=e-χ,y2=2χe-χ,y3=3eχ的三阶常系数齐次线性微分方程是【】A.y〞′-y〞-y′+y=0B.y〞′+y〞-y′-y=0C.y〞′-6y〞+11y′-6y=0D.y〞′-2y〞-y′+2y=0正确答案:B解析:由本题所给三个特解可知,所求方程的特征方程的根为λ1=1,λ2=-1(二重),故特征方程是(λ-1)(λ+1)2=0,展开得λ3+λ2-λ-1=0 从而,微分方程应为y′〞+y′-y=0,则应选B.知识模块:常微分方程4.(2002年)设y=y(χ)是二阶常系数微分方程y〞+py′+qy=e3χ满足初始条件y(0)=y′(0)=0的特解,则当χ→0时,函数的极限.【】A.不存在B.等于1C.等于2D.等于3正确答案:C解析:由于y(χ)是方程y〞+py′+qy=e3χ满足初始条件y(0)=y′(0)=0的特解,在方程y〞+py′+qy=e3χ中,令χ=0 得y〞(0)+Py′(0)+qy(0)=e0=1 即y〞(0)=1 所以应选C.知识模块:常微分方程5.(2003年)已知y=是微分方程y′=的解,则φ()的表达式为【】A.B.C.D.正确答案:A解析:将y=代入方程y′=得故应选A.知识模块:常微分方程填空题6.(1994年)微分方程ydχ+(χ2-4χ)dy=0的通解为_______.正确答案:(χ-4)y4=Cχ.解析:该方程是一个变量可分离方程,即(χ-4)y4=Cχ知识模块:常微分方程7.(1995年)微分方程y〞+y=-2χ的通解为_______.正确答案:y=-2χ+C1cosχ+C2sinχ.解析:特征方程为r2+1=0,解得r1=i,r2=-I 齐次通解为=C1cos χ+C2sinχ易观察出非齐次一个特解为y*=-2χ则原方程通解为y=C1>cosχ+C2sinχ-2χ知识模块:常微分方程8.(1996年)微分方程y〞+2y′+5y=0的通解为_______.正确答案:y=e-χ(C1cos2χ+C2sin2χ).解析:特征方程为r2+2r+5=0,r1,2=-1±2i 故通解为y=C1e-χcos2χ+C2e-χsin2χ.知识模块:常微分方程9.(1999年)微分方程y〞-4y=e2χ的通解为________.正确答案:y=C1e-2χ+(C2+χ)e2χ(C1,C2为任意常数).解析:特征方程为r2-4=0,r1,2=±2 齐次通解为=1e-2χ+C2e2χ设非齐次方程特解为y*Aχe2χ代入原方程得A=,故原方程通解为知识模块:常微分方程10.(2001年)过点(,0)且满足关系式y′arcsinχ+=1的曲线方程为_______·正确答案:yarcsinχ=χ-.解析:由y′arcsinχ+=1 知(yarcsinχ)′=1 则yarcsinχ=χ+C 由因此yarcsinχ=χ-知识模块:常微分方程11.(2002年)微分方程yy〞+y′2=0满足初始条件的特解是_______.正确答案:y2=χ+1或y=解析:令y′=P,则,y〞=,代入原方程得则所求的特解为y2=χ+1.知识模块:常微分方程12.(2004年)微分方程(y+χ3)dχ-2χdy=0满足的特解为_______.正确答案:解析:方程(y+χ3)dχ-2χdy=0可改写为设方程为一阶线性方程,则其通解为由知C=1,则所求特解为y=知识模块:常微分方程13.(2005年)微分方程χy′+2y=χlnχ满足y(1)=-的解为_______.正确答案:解析:方程χy+2y=χlnχ是一阶线性方程,方程两端同除以χ得:y′+=lnχ,则通解为由y(1)=-得,C=0,则知识模块:常微分方程解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
历年考研数学真题解析及复习思路(数学二)(1987-2009)考研数学命题研究组㊀编世纪高教编辑部1987年全国硕士研究生招生考试试题ʌ编者注ɔ1987年到1996年的数学试卷Ⅲ为现在的数学二.(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设y=ln(1+ax),其中a为非零常数,则yᶄ=,yᵡ=.(2)曲线y=arctanx在横坐标为1的点处的切线方程是;法线方程是.(3)积分中值定理的条件是,结论是.(4)limnңɕn-2n+1()n=.(5)ʏfᶄ(x)dx=,ʏbafᶄ(2x)dx=.二㊁(本题满分6分)求极限limxң01x-1ex-1().三㊁(本题满分7分)设x=5(t-sint),y=5(1-cost),{求dydx,d2ydx2.四㊁(本题满分8分)计算定积分ʏ10xarcsinxdx.五㊁(本题满分8分)设D是由曲线y=sinx+1与三条直线x=0,x=π,y=0围成的曲边梯形,求D绕Ox轴旋转一周所生成的旋转体的体积.六㊁证明题(本题满分10分)(1)若f(x)在(a,b)内可导,且导数fᶄ(x)恒大于零,则f(x)在(a,b)内单调增加.(2)若g(x)在x=c处二阶导数存在,且gᶄ(c)=0,gᵡ(c)<0,则g(c)为g(x)的一个极大值.七㊁(本题满分10分)计算不定积分ʏdxa2sin2x+b2cos2x,其中a,b是不全为0的非负常数.11987年真题八㊁(本题满分10分)(1)求微分方程xdydx=x-y满足条件yx=2=0的特解.(2)求微分方程yᵡ+2yᶄ+y=xex的通解.九㊁选择题(本题共4小题,每小题4分,满分16分)(1)f(x)=xsinxecosx(-ɕ<x<+ɕ)是(㊀㊀)(A)有界函数.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(B)单调函数.(C)周期函数.(D)偶函数.(2)函数f(x)=xsinx(㊀㊀)(A)当xңɕ时为无穷大.(B)在(-ɕ,+ɕ)内有界.(C)在(-ɕ,+ɕ)内无界.(D)当xңɕ时有有限极限.(3)设f(x)在x=a处可导,则limxң0f(a+x)-f(a-x)x等于(㊀㊀)(A)fᶄ(a).(B)2fᶄ(a).(C)0.(D)fᶄ(2a).(4)设I=tʏst0f(tx)dx,其中f(x)连续,s>0,t>0,则I的值(㊀㊀)(A)依赖于s,t.(B)依赖于s,t,x.(C)依赖于t,x,不依赖于s.(D)依赖于s,不依赖于t.十㊁(本题满分10分)在第一象限内求曲线y=-x2+1上的一点,使该点处的切线与所给曲线及两坐标轴所围成的图形面积为最小,并求此最小面积.2历年考研数学真题解析及复习思路(数学二)1988年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题4分,满分20分)(1)设f(x)=2x+a,xɤ0,ex(sinx+cosx),x>0{在(-ɕ,+ɕ)内连续,则a=.(2)设f(t)=limxңɕt1+1x()2tx,则fᶄ(t)=.(3)设f(x)连续,且ʏx3-10f(t)dt=x,则f(7)=.(4)limxң0+1xæèçöø÷tanx=.(5)ʏ40exdx=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题4分,满分20分)(1)f(x)=13x3+12x2+6x+1的图形在点(0,1)处的切线与x轴交点的坐标是(㊀㊀)(A)-16,0().(B)(-1,0).(C)16,0().(D)(1,0).(2)若f(x)与g(x)在(-ɕ,+ɕ)上皆可导,且f(x)<g(x),则必有(㊀㊀)(A)f(-x)>g(-x).(B)fᶄ(x)<gᶄ(x).(C)limxңx0f(x)<limxңx0g(x).(D)ʏx0f(t)dt<ʏx0g(t)dt.(3)若函数y=f(x),有fᶄ(x0)=12,则当Δxң0时,该函数在x=x0处的微分dy是(㊀㊀)(A)与Δx等价的无穷小.(B)与Δx同阶的无穷小.(C)比Δx低阶的无穷小.(D)比Δx高阶的无穷小.(4)由曲线y=sin32x(0ɤxɤπ)与x轴围成的平面图形绕x轴旋转而成的旋转体的体积为(㊀㊀)(A)43.(B)43π.(C)23π2.(D)23π.(5)设函数y=f(x)是微分方程yᵡ-2yᶄ+4y=0的一个解,且f(x0)>0,fᶄ(x0)=0,则f(x)在点x0处(㊀㊀)(A)有极大值.(B)有极小值.(C)某邻域内单调增加.(D)某邻域内单调减少.31988年真题三㊁(本题共3小题,每小题5分,满分15分)(1)已知f(x)=ex2,f[φ(x)]=1-x且φ(x)ȡ0,求φ(x)并写出它的定义域.(2)已知y=1+xexy,求yᶄx=0,yᵡx=0.(3)求微分方程yᶄ+1xy=1x(x2+1)的通解(一般解).四㊁(本题满分12分)作函数y=6x2-2x+4的图形,并填写下表.单调增加区间单调减少区间极值点极值凹(ɣ)区间凸(ɘ)区间拐点渐近线五㊁(本题满分8分)将长为a的一段铁丝截成两段,一段围成正方形,另一段围成圆形,问这两段铁丝各长为多少时,正方形与圆形的面积之和为最小?六㊁(本题满分10分)设函数y=y(x)满足微分方程yᵡ-3yᶄ+2y=2ex,且其图形在点(0,1)处的切线与曲线y=x2-x+1在该点处的切线重合,求函数y=y(x).七㊁(本题满分7分)设xȡ-1,求ʏx-1(1-t)dt.八㊁(本题满分8分)设f(x)在(-ɕ,+ɕ)上有连续导数,且mɤf(x)ɤM.(1)求limaң0+14a2ʏa-a[f(t+a)-f(t-a)]dt;(2)证明:12aʏa-af(t)dt-f(x)ɤM-m(a>0).4历年考研数学真题解析及复习思路(数学二)1989年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共7小题,每小题3分,满分21分)(1)limxң0xcot2x=.(2)ʏπ0tsintdt=.(3)曲线y=ʏx0(t-1)(t-2)dt在点(0,0)处的切线方程是.(4)设f(x)=x(x+1)(x+2) (x+n),则fᶄ(0)=.(5)设f(x)是连续函数,且f(x)=x+2ʏ10f(t)dt,则f(x)=.(6)设f(x)=a+bx2,xɤ0,sinbxx,x>0{在x=0处连续,则常数a与b应满足的关系是.(7)设tany=x+y,则dy=.二㊁(本题共5小题,每小题4分,满分20分)(1)已知y=arcsine-x,求yᶄ.(2)求ʏdxxln2x.(3)求limxң0(2sinx+cosx)1x.(4)已知x=ln(1+t2),y=arctant,{求dydx,d2ydx2.(5)已知f(2)=12,fᶄ(2)=0及ʏ20f(x)dx=1,求ʏ10x2fᵡ(2x)dx.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀三㊁选择题(本题共6小题,每小题3分,满分18分)(1)当x>0时,曲线y=xsin1x(㊀㊀)(A)有且仅有水平渐近线.(B)有且仅有铅直渐近线.(C)既有水平渐近线,也有铅直渐近线.(D)既无水平渐近线,也无铅直渐近线.(2)若3a2-5b<0,则方程x5+2ax3+3bx+4c=0(㊀㊀)(A)无实根.(B)有唯一实根.(C)有三个不同实根.(D)有五个不同实根.(3)曲线y=cosx(-π2ɤxɤπ2)与x轴所围成的图形,绕x轴旋转一周所成的旋转体的体积为(㊀㊀)(A)π2.(B)π.(C)π22.(D)π2.51989年真题(4)设两函数f(x)和g(x)都在x=a处取得极大值,则函数F(x)=f(x)g(x)在x=a处(㊀㊀)(A)必取极大值.(B)必取极小值.(C)不可能取极值.(D)是否取极值不能确定.(5)微分方程yᵡ-y=ex+1的一个特解应具有形式(式中a,b为常数)(㊀㊀)(A)aex+b.(B)axex+b.(C)aex+bx.(D)axex+bx.(6)设f(x)在点x=a的某个邻域内有定义,则f(x)在x=a处可导的一个充分条件是(㊀㊀)(A)limhң+ɕh[f(a+1h)-f(a)]存在.(B)limhң0f(a+2h)-f(a+h)h存在.(C)limhң0f(a+h)-f(a-h)2h存在.(D)limhң0f(a)-f(a-h)h存在.四㊁(本题满分6分)求微分方程xyᶄ+(1-x)y=e2x(0<x<+ɕ)满足y(1)=0的特解.五㊁(本题满分7分)设f(x)=sinx-ʏx0(x-t)f(t)dt,其中f为连续函数,求f(x).六㊁(本题满分7分)证明方程lnx=xe-ʏπ01-cos2xdx在区间(0,+ɕ)内有且仅有两个不同实根.七㊁(本题满分11分)对函数y=x+1x2填写下表.单调减少区间单调增加区间极值点极值凹区间凸区间拐点渐近线八㊁(本题满分10分)设抛物线y=ax2+bx+c过原点,当0ɤxɤ1时,yȡ0.又已知该抛物线与x轴及直线x=1所围图形的面积为13.试确定a,b,c的值,使此图形绕x轴旋转一周而成的旋转体的体积V最小.6历年考研数学真题解析及复习思路(数学二)1990年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)曲线x=cos3t,y=sin3t{上对应于t=π6处的法线方程是.(2)设y=etan1xsin1x,则yᶄ=.(3)ʏ10x1-xdx=.(4)下列两个积分的大小关系是:ʏ-1-2e-x3dxʏ-1-2ex3dx.(5)设函数f(x)=1,xɤ1,0,㊀x>1,{则函数f[f(x)]=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)已知limxңɕx2x+1-ax-b()=0,其中a,b是常数,则()(A)a=1,b=1.(B)a=-1,b=1.(C)a=1,b=-1.(D)a=-1,b=-1.(2)设函数f(x)在(-ɕ,+ɕ)上连续,则dʏf(x)dx[]等于()(A)f(x).(B)f(x)dx.(C)f(x)+C.(D)fᶄ(x)dx.(3)已知函数f(x)具有任意阶导数,且fᶄ(x)=[f(x)]2,则当n为大于2的正整数时,f(x)的n阶导数f(n)(x)是(㊀)(A)n![f(x)]n+1.(B)n[f(x)]n+1.(C)[f(x)]2n.(D)n![f(x)]2n.(4)设f(x)是连续函数,且F(x)=ʏe-xxf(t)dt,则Fᶄ(x)等于(㊀㊀)(A)-e-xf(e-x)-f(x).(B)-e-xf(e-x)+f(x).(C)e-xf(e-x)-f(x).(D)e-xf(e-x)+f(x).(5)设F(x)=f(x)x,xʂ0,f(0),x=0,{其中f(x)在x=0处可导,fᶄ(0)ʂ0,f(0)=0,则x=0是F(x)的(㊀㊀)(A)连续点.(B)第一类间断点.(C)第二类间断点.(D)连续点或间断点不能由此确定.三㊁(本题共5小题,每小题5分,满分25分)(1)已知limxңɕx+ax-a()x=9,求常数a.(2)求由方程2y-x=(x-y)ln(x-y)所确定的函数y=y(x)的微分dy.71990年真题(3)求曲线y=11+x2(x>0)的拐点.(4)计算ʏlnx(1-x)2dx.(5)求微分方程xlnxdy+(y-lnx)dx=0满足条件yx=e=1的特解.四㊁(本题满分9分)在椭圆x2a2+y2b2=1的第一象限部分上求一点P,使该点处的切线,椭圆及两坐标轴所围图形面积为最小(其中a>0,b>0).五㊁(本题满分9分)证明:当x>0时,有不等式arctanx+1x>π2.六㊁(本题满分9分)设f(x)=ʏx1lnt1+tdt,其中x>0,求f(x)+f1x().七㊁(本题满分9分)过点P(1,0)作抛物线y=x-2的切线,该切线与上述抛物线及x轴围成一平面图形.求此平面图形绕x轴旋转一周所成旋转体的体积.八㊁(本题满分9分)求微分方程yᵡ+4yᶄ+4y=eax的通解,其中a为实数.8历年考研数学真题解析及复习思路(数学二)1991年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设y=ln(1+3-x),则dy=.(2)曲线y=e-x2的凸区间是.(3)ʏ+ɕ1lnxx2dx=.(4)质点以速度tsin(t2)米/秒作直线运动,则从时刻t1=π2秒到t2=π秒内质点所经过的路程等于米.(5)limxң0+1-e1xx+e1x=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)若曲线y=x2+ax+b和2y=-1+xy3在点(1,-1)处相切,其中a,b是常数,则(㊀㊀)(A)a=0,b=-2.(B)a=1,b=-3.(C)a=-3,b=1.(D)a=-1,b=-1.(2)设函数f(x)=x2,㊀0ɤxɤ1,2-x,1<xɤ2,{记F(x)=ʏx0f(t)dt,0ɤxɤ2,则(㊀㊀)(A)F(x)=x33,㊀㊀㊀㊀0ɤxɤ1,13+2x-x22,1<xɤ2.ìîíïïïï㊀㊀(B)F(x)=x33,㊀㊀㊀㊀㊀0ɤxɤ1,-76+2x-x22,1<xɤ2.ìîíïïïï(C)F(x)=x33,㊀㊀㊀㊀0ɤxɤ1,x33+2x-x22,1<xɤ2.ìîíïïïï(D)F(x)=x33,㊀㊀0ɤxɤ1,2x-x22,1<xɤ2.ìîíïïïï(3)设函数f(x)在(-ɕ,+ɕ)内有定义,x0ʂ0是函数f(x)的极大值点,则(㊀㊀)(A)x0必是f(x)的驻点.(B)-x0必是-f(-x)的极小值点.(C)-x0必是-f(x)的极小值点.(D)对一切x都有f(x)ɤf(x0).(4)曲线y=1+e-x21-e-x2(㊀㊀)(A)没有渐近线.(B)仅有水平渐近线.(C)仅有铅直渐近线.(D)既有水平渐近线又有铅直渐近线.(5)如图,x轴上有一线密度为常数μ,长度为l的细杆,若质量为m的质点到杆右端的距离为a,已知引力系数为k,则质点和细杆之间引力的大小为(㊀㊀)91991年真题(A)ʏ0-lkmμ(a-x)2dx.0kmμ(a-x)2x.(C)2ʏ0-l2kmμ(a+x)2dx.(D)2ʏl20kmμ(a+x)2dx.三㊁(本题共5小题,每小题5分,满分25分){求d2ydx2.(1)设x=tcost,y=tsint,(2)计算ʏ41dxx(1+x).(3)求limxң0x-sinxx2(ex-1).(4)求ʏxsin2xdx.(5)求微分方程xyᶄ+y=xex满足y(1)=1的特解.四㊁(本题满分9分)利用导数证明:当x>1时,ln(1+x)lnx>x1+x.五㊁(本题满分9分)求微分方程yᵡ+y=x+cosx的通解.六㊁(本题满分9分)曲线y=(x-1)(x-2)和x轴围成一平面图形,求此平面图形绕y轴旋转一周所成的旋转体的体积.七㊁(本题满分9分)如图,A和D分别是曲线y=ex和y=e-2x上的点,AB和DC均垂直x轴,且ABʒDC=2ʒ1,AB<1,求点B和C的横坐标,使梯形ABCD的面积最大.八㊁(本题满分9分)设函数f(x)在(-ɕ,+ɕ)上满足f(x)=f(x-π)+sinx,且f(x)=x,xɪ[0,π).计算ʏ3ππf(x)dx.011992年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设x=f(t)-π,y=f(e3t-1),{其中f可导,且fᶄ(0)ʂ0,则dydxt=0=.(2)函数y=x+2cosx在[0,π2]上的最大值为.(3)limxң01-1-x2ex-cosx=.(4)ʏ+ɕ1dxx(x2+1)=.(5)由曲线y=xex与直线y=ex所围成的图形的面积S=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)当xң0时,x-sinx是x2的(㊀㊀)(A)低阶无穷小.(B)高阶无穷小.(C)等价无穷小.(D)同阶但非等价的无穷小.(2)设f(x)=x2,㊀㊀xɤ0,x2+x,㊀x>0,{则(㊀㊀)(A)f(-x)=-x2,㊀㊀㊀xɤ0,-(x2+x),㊀x>0.{(B)f(-x)=-(x2+x),㊀x<0,-x2,㊀㊀㊀xȡ0.{(C)f(-x)=x2,㊀㊀xɤ0,x2-x,㊀x>0.{(D)f(-x)=x2-x,㊀x<0,x2,㊀㊀xȡ0.{(3)当xң1时,函数x2-1x-1e1x-1的极限(㊀㊀)(A)等于2.(B)等于0.(C)为ɕ.(D)不存在但不为ɕ.(4)设f(x)连续,F(x)=ʏx20f(t2)dt,则Fᶄ(x)等于(㊀㊀)(A)f(x4).㊀㊀㊀㊀(B)x2f(x4).㊀㊀㊀㊀(C)2xf(x4).㊀㊀㊀㊀(D)2xf(x2).(5)若f(x)的导函数是sinx,则f(x)有一个原函数为(㊀㊀)(A)1+sinx.(B)1-sinx.(C)1+cosx.(D)1-cosx.三㊁(本题共5小题,每小题5分,满分25分)(1)求limxңɕ3+x6+x()x-12.(2)设函数y=y(x)由方程y-xey=1所确定,求d2ydx2x=0的值.11(3)求ʏx31+x2dx.(4)求ʏπ01-sinxdx.(5)求微分方程(y-x3)dx-2xdy=0的通解.四㊁(本题满分9分){求ʏ31f(x-2)dx.设f(x)=1+x2,㊀xɤ0,e-x,㊀㊀x>0,五㊁(本题满分9分)求微分方程yᵡ-3yᶄ+2y=xex的通解.六㊁(本题满分9分)计算曲线y=ln(1-x2)上相应于0ɤxɤ12的一段弧的长度.七㊁(本题满分9分)求曲线y=x的一条切线l,使该曲线与切线l及直线x=0,x=2所围成的平面图形面积最小.八㊁(本题满分9分)已知fᵡ(x)<0,f(0)=0,证明对任何x1>0,x2>0,有f(x1+x2)<f(x1)+f(x2).211993年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)limxң0+xlnx=.(2)函数y=y(x)由方程sin(x2+y2)+ex-xy2=0所确定,则dydx=.(3)设F(x)=ʏx12-1tæèçöø÷dt(x>0),则函数F(x)的单调减少区间是.(4)ʏtanxcosxdx=.(5)已知曲线y=f(x)过点(0,-12),且其上任一点(x,y)处的切线斜率为xln(1+x2),则f(x)=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)当xң0时,变量1x2sin1x是(㊀㊀)(A)无穷小.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(B)无穷大.(C)有界的,但不是无穷小.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(D)无界的,但不是无穷大.(2)设f(x)=x2-1x-1,㊀xʂ1,2,㊀㊀㊀㊀x=1,{则在点x=1处函数f(x)(㊀㊀)(A)不连续.(B)连续,但不可导.(C)可导,但导数不连续.(D)可导,且导数连续.(3)已知f(x)=x2,0ɤx<1,1,1ɤxɤ2,{设F(x)=ʏx1f(t)dt(0ɤxɤ2),则F(x)为(㊀㊀)(A)13x3,㊀0ɤx<1,x,㊀㊀1ɤxɤ2.{(B)13x3-13,0ɤx<1,x,㊀㊀㊀1ɤxɤ2.{(C)13x3,0ɤx<1,x-1,1ɤxɤ2.{(D)13x3-13,0ɤx<1,x-1,㊀1ɤxɤ2.{(4)设常数k>0,函数f(x)=lnx-xe+k在(0,+ɕ)内的零点个数为(㊀㊀)(A)3.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(B)2.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(C)1.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(D)0.(5)若f(x)=-f(-x),在(0,+ɕ)内fᶄ(x)>0,fᵡ(x)>0,则f(x)在(-ɕ,0)内(㊀㊀)(A)fᶄ(x)<0,fᵡ(x)<0.(B)fᶄ(x)<0,fᵡ(x)>0.(C)fᶄ(x)>0,fᵡ(x)<0.(D)fᶄ(x)>0,fᵡ(x)>0.31三㊁(本题共5小题,每小题5分,满分25分)(1)设y=sin[f(x2)],其中f具有二阶导数,求d2ydx2.(2)求limxң-ɕx(x2+100+x).(3)求ʏπ40x1+cos2xdx.(4)求ʏ+ɕ0x(1+x)3dx.(5)求微分方程(x2-1)dy+(2xy-cosx)dx=0满足初值条件y(0)=1的特解.四㊁(本题满分9分)设二阶常系数线性微分方程yᵡ+αyᶄ+βy=γex的一个特解为y=e2x+(1+x)ex,试确定常数α,β,γ,并求该方程的通解.五㊁(本题满分9分)设平面图形A由x2+y2ɤ2x与yȡx所确定,求图形A绕直线x=2旋转一周所得旋转体的体积.六㊁(本题满分9分)作半径为r的球的外切正圆锥,问此圆锥的高h为何值时,其体积V最小,并求出该最小值.七㊁(本题满分9分)设x>0,常数a>e.证明:(a+x)a<aa+x.八㊁(本题满分9分)设fᶄ(x)在[0,a]上连续,且f(0)=0,证明:ʏa0f(x)dxɤMa22,其中M=max0ɤxɤafᶄ(x).411994年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)若f(x)=sin2x+e2ax-1x,xʂ0,a,㊀㊀㊀㊀㊀㊀x=0{在(-ɕ,+ɕ)上连续,则a=.(2)设函数y=y(x)由参数方程x=t-ln(1+t),y=t3+t2{所确定,则d2ydx2=.(3)ddxʏcos3x0f(t)dt()=.(4)ʏx3ex2dx=.(5)微分方程ydx+(x2-4x)dy=0的通解为.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设limxң0ln(1+x)-(ax+bx2)x2=2,则(㊀㊀)(A)a=1,b=-52.(B)a=0,b=-2.(C)a=0,b=-52.(D)a=1,b=-2.(2)设f(x)=23x3,xɤ1,x2,㊀x>1,{则f(x)在点x=1处的(㊀㊀)(A)左㊁右导数都存在.(B)左导数存在,但右导数不存在.(C)左导数不存在,但右导数存在.(D)左㊁右导数都不存在.(3)设y=f(x)是满足微分方程yᵡ+yᶄ-esinx=0的解,且fᶄ(x0)=0,则f(x)在(㊀㊀)(A)x0的某个邻域内单调增加.(B)x0的某个邻域内单调减少.(C)x0处取得极小值.(D)x0处取得极大值.(4)曲线y=e1x2arctanx2+x+1(x-1)(x+2)的渐近线有(㊀㊀)(A)1条.㊀㊀㊀㊀㊀㊀(B)2条.㊀㊀㊀㊀㊀㊀(C)3条.㊀㊀㊀㊀㊀㊀(D)4条.(5)设M=ʏπ2-π2sinx1+x2cos4xdx,N=ʏπ2-π2(sin3x+cos4x)dx,P=ʏπ2-π2(x2sin3x-cos4x)dx,则有(㊀㊀)(A)N<P<M.(B)M<P<N.(C)N<M<P.(D)P<M<N.51三㊁(本题共5小题,每小题5分,满分25分)(1)设y=f(x+y),其中f具有二阶导数,且其一阶导数不等于1,求d2ydx2.(2)计算ʏ10x(1-x4)32dx.(3)计算limnңɕtannπ4+2n().(4)计算ʏdxsin2x+2sinx.(5)如图,设曲线方程为y=x2+12,梯形OABC的面积为D,曲边梯形OABC的面积为D1,点A的坐标为(a,0),a>0.证明:DD1<32.四㊁(本题满分9分)设当x>0时,方程kx+1x2=1有且仅有一个解,求k的取值范围.五㊁(本题满分9分)设y=x3+4x2,(1)求函数的增减区间及极值;(2)求函数图形的凹凸区间及拐点;(3)求其渐近线;(4)作出其图形.六㊁(本题满分9分)求微分方程yᵡ+a2y=sinx的通解,其中常数a>0.七㊁(本题满分9分)设f(x)在[0,1]上连续且递减,证明:当0<λ<1时,ʏλ0f(x)dxȡλʏ10f(x)dx.八㊁(本题满分9分)求曲线y=3-x2-1与x轴围成的封闭图形绕直线y=3旋转所得的旋转体体积.611995年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设y=cos(x2)sin21x,则yᶄ=.(2)微分方程yᵡ+y=-2x的通解为.(3)曲线x=1+t2,y=t3{在t=2处的切线方程为.(4)limnңɕ1n2+n+1+2n2+n+2+ +nn2+n+n()=.(5)曲线y=x2e-x2的渐近线方程为.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设f(x)和φ(x)在(-ɕ,+ɕ)上有定义,f(x)为连续函数,且f(x)ʂ0,φ(x)有间断点,则(㊀㊀)(A)φ[f(x)]必有间断点.(B)[φ(x)]2必有间断点.(C)f[φ(x)]必有间断点.(D)φ(x)f(x)必有间断点.(2)曲线y=x(x-1)(2-x)与x轴所围图形的面积可表示为(㊀㊀)(A)-ʏ20x(x-1)(2-x)dx.(B)ʏ10x(x-1)(2-x)dx-ʏ21x(x-1)(2-x)dx.(C)-ʏ10x(x-1)(2-x)dx+ʏ21x(x-1)(2-x)dx.(D)ʏ20x(x-1)(2-x)dx.(3)设f(x)在(-ɕ,+ɕ)内可导,且对任意x1,x2,当x1>x2时,都有f(x1)>f(x2),则(㊀㊀)(A)对任意x,fᶄ(x)>0.(B)对任意x,fᶄ(-x)ɤ0.(C)函数f(-x)单调增加.(D)函数-f(-x)单调增加.(4)设函数f(x)在[0,1]上fᵡ(x)>0,则fᶄ(1),fᶄ(0),f(1)-f(0)或f(0)-f(1)的大小顺序是(㊀㊀)(A)fᶄ(1)>fᶄ(0)>f(1)-f(0).(B)fᶄ(1)>f(1)-f(0)>fᶄ(0).(C)f(1)-f(0)>fᶄ(1)>fᶄ(0).(D)fᶄ(1)>f(0)-f(1)>fᶄ(0).(5)设f(x)可导,F(x)=f(x)(1+sinx).若F(x)在x=0处可导,则必有(㊀㊀)(A)f(0)=0.(B)fᶄ(0)=0.(C)f(0)+fᶄ(0)=0.(D)f(0)-fᶄ(0)=0.71三㊁(本题共6小题,每小题5分,满分30分)(1)求limxң0+1-cosxx(1-cosx).(2)设函数y=y(x)由方程xef(y)=ey确定,其中f具有二阶导数,且fᶄʂ1,求d2ydx2.(3)设f(x2-1)=lnx2x2-2,且f[φ(x)]=lnx,求ʏφ(x)dx.(4)设f(x)=xarctan1x2,xʂ0,0,㊀㊀㊀x=0,{试讨论fᶄ(x)在x=0处的连续性.(5)求摆线x=1-cost,y=t-sint{一拱(0ɤtɤ2π)的弧长S.(6)设单位质点在水平面内作直线运动,初速度vt=0=v0.已知阻力与速度成正比(比例常数为1),问t为多少时此质点的速度为v03?并求到此时刻该质点所经过的路程.四㊁(本题满分8分)求函数f(x)=ʏx20(2-t)e-tdt的最大值和最小值.五㊁(本题满分8分)设y=ex是微分方程xyᶄ+p(x)y=x的一个解,求此微分方程满足条件yx=ln2=0的特解.六㊁(本题满分8分)如图,设曲线L的方程为y=f(x),且yᵡ>0.又MT,MP分别为该曲线在点M(x0,y0)处的切线和法线.已知线段MP的长度为(1+yᶄ20)32yᵡ0(其中yᶄ0=yᶄ(x0),yᵡ0=yᵡ(x0)),试推导出点P(ξ,η)的坐标表达式.七㊁(本题满分8分)设f(x)=ʏx0sintπ-tdt,计算ʏπ0f(x)dx.八㊁(本题满分8分)设limxң0f(x)x=1,且fᵡ(x)>0,证明f(x)ȡx.811996年全国硕士研究生招生考试试题(试卷Ⅲ)一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设y=(x+e-x2)23,则yᶄx=0=.(2)ʏ1-1(x+1-x2)2dx=.(3)微分方程yᵡ+2yᶄ+5y=0的通解为.(4)limxңɕxsinln1+3x()-sinln1+1x()[]=.(5)由曲线y=x+1x,x=2及y=2所围图形的面积S=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设当xң0时,ex-(ax2+bx+1)是比x2高阶的无穷小,则(㊀㊀)(A)a=12,b=1.㊀㊀(B)a=1,b=1.㊀㊀(C)a=-12,b=-1.㊀㊀(D)a=-1,b=1.(2)设函数f(x)在区间(-δ,δ)内有定义,若当xɪ(-δ,δ)时,恒有f(x)ɤx2,则x=0必是f(x)的(㊀㊀)(A)间断点.(B)连续而不可导的点.(C)可导的点,且fᶄ(0)=0.(D)可导的点,且fᶄ(0)ʂ0.(3)设f(x)处处可导,则(㊀㊀)(A)当limxң-ɕf(x)=-ɕ,必有limxң-ɕfᶄ(x)=-ɕ.(B)当limxң-ɕfᶄ(x)=-ɕ,必有limxң-ɕf(x)=-ɕ.(C)当limxң+ɕf(x)=+ɕ,必有limxң+ɕfᶄ(x)=+ɕ.(D)当limxң+ɕfᶄ(x)=+ɕ,必有limxң+ɕf(x)=+ɕ.(4)在区间(-ɕ,+ɕ)内,方程x14+x12-cosx=0(㊀㊀)(A)无实根.(B)有且仅有一个实根.(C)有且仅有两个实根.(D)有无穷多个实根.(5)设f(x),g(x)在区间[a,b]上连续,且g(x)<f(x)<m(m为常数),由曲线y=g(x),y=f(x),x=a及x=b所围平面图形绕直线y=m旋转而成的旋转体体积为(㊀㊀)(A)ʏbaπ[2m-f(x)+g(x)][f(x)-g(x)]dx.(B)ʏbaπ[2m-f(x)-g(x)][f(x)-g(x)]dx.(C)ʏbaπ[m-f(x)+g(x)][f(x)-g(x)]dx.(D)ʏbaπ[m-f(x)-g(x)][f(x)-g(x)]dx.91三㊁(本题共6小题,每小题5分,满分30分)(1)计算ʏln201-e-2xdx.(2)求ʏdx1+sinx.(3)设x=ʏt0f(u2)du,y=[f(t2)]2,{其中f(u)具有二阶导数,且f(u)ʂ0,求d2ydx2.(4)求函数f(x)=1-x1+x在点x=0处带拉格朗日型余项的n阶泰勒展开式.(5)求微分方程yᵡ+yᶄ=x2的通解.(6)设有一正椭圆柱体,其底面的长㊁短轴分别为2a,2b,用过此柱体底面的短轴且与底面成α角0<α<π2()的平面截此柱体,得一楔形体(如图),求此楔形体的体积V.四㊁(本题满分8分)计算不定积分ʏarctanxx2(1+x2)dx.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀五㊁(本题满分8分)设函数f(x)=1-2x2,x<-1,㊀㊀x3,㊀㊀-1ɤxɤ2,12x-16,x>2.㊀㊀ìîíïïï(1)写出f(x)的反函数g(x)的表达式;(2)g(x)是否有间断点㊁不可导点,若有,指出这些点.六㊁(本题满分8分)设函数y=y(x)由方程2y3-2y2+2xy-x2=1所确定,试求y=y(x)的驻点,并判别它是否为极值点.七㊁(本题满分8分)设f(x)在区间[a,b]上具有二阶导数,且f(a)=f(b)=0,fᶄ(a)fᶄ(b)>0.证明:存在ξɪ(a,b)和ηɪ(a,b),使f(ξ)=0及fᵡ(η)=0.八㊁(本题满分8分)设f(x)为连续函数,(1)求初值问题yᶄ+ay=f(x),yx=0=0{的解y(x),其中a是正常数;(2)若f(x)ɤk(k为常数),证明:当xȡ0时,有y(x)ɤka(1-e-ax).021997年全国硕士研究生招生考试试题一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)已知函数f(x)=(cosx)x-2,xʂ0,a,㊀㊀㊀x=0{在x=0处连续,则a=.(2)设y=ln1-x1+x2,则yᵡx=0=.(3)ʏdxx(4-x)=.(4)ʏ+ɕ0dxx2+4x+8=.(5)已知向量组α1=(1,2,-1,1),α2=(2,0,t,0),α3=(0,-4,5,-2)的秩为2,则t=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设xң0时,etanx-ex与xn是同阶无穷小,则n为(㊀㊀)(A)1.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(B)2.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(C)3.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(D)4.(2)设在闭区间[a,b]上f(x)>0,fᶄ(x)<0,fᵡ(x)>0.记S1=ʏbaf(x)dx,S2=f(b)(b-a),S3=12[f(a)+f(b)](b-a),则(㊀㊀)(A)S1<S2<S3.(B)S2<S1<S3.(C)S3<S1<S2.(D)S2<S3<S1.(3)已知函数y=f(x)对一切x满足xfᵡ(x)+3x[fᶄ(x)]2=1-e-x,若fᶄ(x0)=0(x0ʂ0),则(㊀㊀)(A)f(x0)是f(x)的极大值.(B)f(x0)是f(x)的极小值.(C)(x0,f(x0))是曲线y=f(x)的拐点.(D)f(x0)不是f(x)的极值,(x0,f(x0))也不是曲线y=f(x)的拐点.(4)设F(x)=ʏx+2πxesintsintdt,则F(x)(㊀㊀)(A)为正常数.(B)为负常数.(C)恒为零.(D)不为常数.(5)设函数g(x)=2-x,㊀xɤ0,x+2,㊀x>0,{f(x)=x2,㊀x<0,-x,㊀xȡ0,{则g[f(x)]=(㊀㊀)(A)2+x2,㊀x<0,2-x,㊀㊀xȡ0.{(B)2-x2,㊀x<0,2+x,㊀㊀xȡ0.{(C)2-x2,㊀x<0,2-x,㊀㊀xȡ0.{(D)2+x2,㊀x<0,2+x,㊀㊀xȡ0.{三㊁(本题共6小题,每小题5分,满分30分)(1)求极限limxң-ɕ4x2+x-1+x+1x2+sinx.12(2)设函数y=y(x)由x=arctant,2y-ty2+et=5{所确定,求dydx.(3)计算ʏe2x(tanx+1)2dx.(4)求微分方程(3x2+2xy-y2)dx+(x2-2xy)dy=0的通解.(5)已知y1=xex+e2x,y2=xex+e-x,y3=xex+e2x-e-x是某二阶线性非齐次微分方程的三个解,求此微分方程.(6)已知矩阵A=11-101100-1æèççöø÷÷,且A2-AB=E,其中E是3阶单位矩阵,求矩阵B.四㊁(本题满分8分)λ取何值时,方程组2x1+λx2-x3=1,λx1-x2+x3=2,4x1+5x2-5x3=-1ìîíïïï无解,有唯一解或有无穷多解?并在有无穷多解时写出方程组的通解.五㊁(本题满分8分)设曲线L的极坐标方程为r=r(θ),M(r,θ)为L上任一点,M0(2,0)为L上一定点.若极径OM0,OM与曲线L所围成的曲边扇形面积值等于L上M0,M两点间弧长值的一半,求曲线L的方程.六㊁(本题满分8分)设函数f(x)在闭区间[0,1]上连续,在开区间(0,1)内大于零,并满足xfᶄ(x)=f(x)+3a2x2(a为常数),又曲线y=f(x)与x=1,y=0所围的图形S的面积值为2,求函数y=f(x),并问a为何值时,图形S绕x轴旋转一周所得的旋转体的体积最小.七㊁(本题满分8分)设函数f(x)连续,φ(x)=ʏ10f(xt)dt,且limxң0f(x)x=A(A为常数),求φᶄ(x)并讨论φᶄ(x)在x=0处的连续性.八㊁(本题满分8分)就k的不同取值情况,确定方程x-π2sinx=k在开区间(0,π2)内根的个数,并证明你的结论.221998年全国硕士研究生招生考试试题一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)limxң01+x+1-x-2x2=.(2)曲线y=-x3+x2+2x与x轴所围成的图形的面积A=.(3)ʏln(sinx)sin2xdx=.(4)设f(x)连续,则ddxʏx0tf(x2-t2)dt=.(5)曲线y=xlne+1x()(x>0)的渐近线方程为.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设数列{xn}与{yn}满足limnңɕxnyn=0,则下列断言正确的是(㊀㊀)(A)若{xn}发散,则{yn}必发散.(B)若{xn}无界,则{yn}必有界.(C)若{xn}有界,则{yn}必为无穷小.(D)若1xn{}为无穷小,则{yn}必为无穷小.(2)函数f(x)=(x2-x-2)x3-x的不可导点的个数为(㊀㊀)(A)0.(B)1.(C)2.(D)3.(3)已知函数y=y(x)在任意点x处的增量Δy=yΔx1+x2+α,其中α是比Δx(Δxң0)高阶的无穷小,且y(0)=π,则y(1)=(㊀㊀)(A)πeπ4.(B)2π.(C)π.(D)eπ4.(4)设函数f(x)在x=a的某个邻域内连续,且f(a)为其极大值,则存在δ>0,当xɪ(a-δ,a+δ)时,必有(㊀㊀)(A)(x-a)[f(x)-f(a)]ȡ0.(B)(x-a)[f(x)-f(a)]ɤ0.(C)limtңaf(t)-f(x)(t-x)2ȡ0(xʂa).(D)limtңaf(t)-f(x)(t-x)2ɤ0(xʂa).(5)设A是任一n(nȡ3)阶方阵,A∗是其伴随矩阵,又k为常数,且kʂ0,ʃ1,则必有(kA)∗=(㊀㊀)(A)kA∗.(B)kn-1A∗.(C)knA∗.(D)k-1A∗.三㊁(本题满分5分)求函数f(x)=(1+x)xtan(x-π4)在区间(0,2π)内的间断点,并判断其类型.32四㊁(本题满分5分)确定常数a,b,c的值,使limxң0ax-sinxʏxbln(1+t3)tdt=c(cʂ0).五㊁(本题满分5分)利用代换y=ucosx将方程yᵡcosx-2yᶄsinx+3ycosx=ex化简,并求出原方程的通解.六㊁(本题满分6分)计算积分ʏ3212dxx-x2.七㊁(本题满分6分)从船上向海中沉放某种探测仪器,按探测要求,需确定仪器的下沉深度y(从海平面算起)与下沉速度v之间的函数关系.设仪器在重力作用下,从海平面由静止开始垂直下沉,在下沉过程中还受到阻力和浮力的作用.设仪器的质量为m,体积为B,海水比重为ρ,仪器所受的阻力与下沉速度成正比,比例系数为k(k>0).试建立y与v所满足的微分方程,并求出函数关系式y=y(v).八㊁(本题满分8分)设y=f(x)是区间[0,1]上的任一非负连续函数.(1)试证存在x0ɪ(0,1),使得在区间[0,x0]上以f(x0)为高的矩形面积,等于在区间[x0,1]上以y=f(x)为曲边的曲边梯形面积;(2)又设f(x)在区间(0,1)内可导,且fᶄ(x)>-2f(x)x,证明(1)中的x0是惟一的.九㊁(本题满分8分)设有曲线y=x-1,过原点作其切线,求由此曲线㊁切线及x轴围成的平面图形绕x轴旋转一周所得到的旋转体的表面积.十㊁(本题满分8分)设y=y(x)是一向上凸的连续曲线,其上任意一点(x,y)处的曲率为11+yᶄ2,且此曲线上点(0,1)处的切线方程为y=x+1,求该曲线的方程,并求函数y=y(x)的极值.十一㊁(本题满分8分)设xɪ(0,1),证明:(1)(1+x)ln2(1+x)<x2;42(2)1ln2-1<1ln(1+x)-1x<12.十二㊁(本题满分5分)设(2E-C-1B)AT=C-1,其中E是4阶单位矩阵,AT是4阶矩阵A的转置矩阵,B=12-3-2012-300120001æèççççöø÷÷÷÷,㊀㊀C=1㊀2㊀0㊀10㊀1㊀2㊀00㊀0㊀1㊀20㊀0㊀0㊀1æèççççöø÷÷÷÷.求A.十三㊁(本题满分6分)已知α1=(1,4,0,2)T,α2=(2,7,1,3)T,α3=(0,1,-1,a)T,β=(3,10,b,4)T,问:(1)a,b取何值时,β不能由α1,α2,α3线性表示?(2)a,b取何值时,β可由α1,α2,α3线性表示?并写出此表示式.521999年全国硕士研究生招生考试试题一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)曲线x=etsin2ty=etcost{在点(0,1)处的法线方程为.(2)设函数y=y(x)由方程ln(x2+y)=x3y+sinx确定,则dydxx=0=㊀㊀㊀.(3)ʏx+5x2-6x+13dx=.(4)函数y=x21-x2在区间12,32[]上的平均值为.(5)微分方程yᵡ-4y=e2x的通解为.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设f(x)=1-cosxx,x>0,x2g(x),xɤ0,{其中g(x)是有界函数,则f(x)在x=0处(㊀㊀)(A)极限不存在.(B)极限存在,但不连续.(C)连续,但不可导.(D)可导.(2)设α(x)=ʏ5x0sinttdt,β(x)=ʏsinx0(1+t)1tdt,则当xң0时,α(x)是β(x)的(㊀㊀)(A)高阶无穷小.(B)低阶无穷小.(C)同阶但不等价的无穷小.(D)等价无穷小.(3)设f(x)是连续函数,F(x)是f(x)的原函数,则(㊀㊀)(A)当f(x)是奇函数时,F(x)必是偶函数.(B)当f(x)是偶函数时,F(x)必是奇函数.(C)当f(x)是周期函数时,F(x)必是周期函数.(D)当f(x)是单调增函数时,F(x)必是单调增函数.(4) 对任意给定的εɪ(0,1),总存在正整数N,当nȡN时,恒有xn-aɤ2ε 是数列{xn}收敛于a的(㊀㊀)(A)充分条件但非必要条件.(B)必要条件但非充分条件.(C)充分必要条件.(D)既非充分条件又非必要条件.(5)记行列式x-2x-1x-2x-32x-22x-12x-22x-33x-33x-24x-53x-54x4x-35x-74x-3为f(x),则方程f(x)=0的根的个数为(㊀㊀)(A)1.㊀㊀(B)2.㊀㊀(C)3.㊀㊀(D)4.62三㊁(本题满分5分)求limxң01+tanx-1+sinxxln(1+x)-x2.四㊁(本题满分6分)计算ʏ+ɕ1arctanxx2dx.五㊁(本题满分7分)求初值问题(y+x2+y2)dx-xdy=0(x>0),yx=1=0{的解.六㊁(本题满分7分)为清除井底的污泥,用缆绳将抓斗放入井底,抓起污泥后提出井口,已知井深30m,抓斗自重400N,缆绳每米重50N,抓斗抓起的污泥重2000N,提升速度为3m/s.在提升过程中,污泥以20N/s的速率从抓斗缝隙中漏掉.现将抓起污泥的抓斗提升至井口,问克服重力需作多少焦耳的功?(说明:①1Nˑ1m=1J;m,N,s,J分别表示米,牛顿,秒,焦耳.②抓斗的高度及位于井口上方的缆绳长度忽略不计.)七㊁(本题满分8分)已知函数y=x3(x-1)2,求(1)函数的增减区间及极值;(2)函数图形的凹凸区间及拐点;(3)函数图形的渐近线.八㊁(本题满分8分)设函数f(x)在闭区间[-1,1]上具有三阶连续导数,且f(-1)=0,f(1)=1,fᶄ(0)=0,证明:在开区间(-1,1)内至少存在一点ξ,使f‴(ξ)=3.九㊁(本题满分8分)设函数y(x)(xȡ0)二阶可导,且yᶄ(x)>0,y(0)=1.过曲线y=y(x)上任意一点P(x,y)作该曲线的切线及x轴的垂线,上述两直线与x轴所围成的三角形的面积记为S1,区间[0,x]上以y=y(x)为曲边的曲边梯形面积记为S2,并设2S1-S2恒为1,求此曲线y=y(x)的方程.72十㊁(本题满分7分)设f(x)是区间[0,+ɕ)上单调减少且非负的连续函数,an= nk=1f(k)-ʏn1f(x)dx(n=1,2, ),证明数列{an}的极限存在.十一㊁(本题满分6分)设矩阵A=11-1-1111-11æèççöø÷÷,矩阵X满足A∗X=A-1+2X,其中A∗是A的伴随矩阵,求矩阵X.十二㊁(本题满分8分)设向量组α1=(1,1,1,3)T,α2=(-1,-3,5,1)T,α3=(3,2,-1,p+2)T,α4=(-2,-6,10,p)T.(1)p为何值时,该向量组线性无关?并在此时将向量α=(4,1,6,10)T用α1,α2,α3,α4线性表示;(2)p为何值时,该向量组线性相关?并在此时求出它的秩和一个极大线性无关组.822000年全国硕士研究生招生考试试题一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)limxң0arctanx-xln(1+2x3)=.(2)设函数y=y(x)由方程2xy=x+y所确定,则dyx=0=.(3)ʏ+ɕ2dx(x+7)x-2=.(4)曲线y=(2x-1)e1x的斜渐近线方程为.(5)设A=1000-23000-45000-67æèççççöø÷÷÷÷,E为4阶单位矩阵,且B=(E+A)-1(E-A),则(E+B)-1=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设函数f(x)=xa+ebx在(-ɕ,+ɕ)内连续,且limxң-ɕf(x)=0,则常数a,b满足(㊀㊀)(A)a<0,b<0.(B)a>0,b>0.(C)aɤ0,b>0.(D)aȡ0,b<0.(2)设函数f(x)满足关系式fᵡ(x)+[fᶄ(x)]2=x,且fᶄ(0)=0,则(㊀㊀)(A)f(0)是f(x)的极大值.(B)f(0)是f(x)的极小值.(C)点(0,f(0))是曲线y=f(x)的拐点.(D)f(0)不是f(x)的极值,点(0,f(0))也不是曲线y=f(x)的拐点.(3)设函数f(x),g(x)是大于零的可导函数,且fᶄ(x)g(x)-f(x)gᶄ(x)<0,则当a<x<b时,有(㊀㊀)(A)f(x)g(b)>f(b)g(x).(B)f(x)g(a)>f(a)g(x).(C)f(x)g(x)>f(b)g(b).(D)f(x)g(x)>f(a)g(a).(4)若limxң0sin6x+xf(x)x3=0,则limxң06+f(x)x2为(㊀㊀)(A)0.㊀㊀(B)6.㊀㊀(C)36.㊀㊀(D)ɕ.(5)具有特解y1=e-x,y2=2xe-x,y3=3ex的3阶常系数齐次线性微分方程是(㊀㊀)(A)y‴-yᵡ-yᶄ+y=0.(B)y‴+yᵡ-yᶄ-y=0.(C)y‴-6yᵡ+11yᶄ-6y=0.(D)y‴-2yᵡ-yᶄ+2y=0.三㊁(本题满分5分)设f(lnx)=ln(1+x)x,计算ʏf(x)dx.92四㊁(本题满分5分)设xOy平面上有正方形D={(x,y)0ɤxɤ1,0ɤyɤ1}及直线l:x+y=t(tȡ0).若S(t)表示正方形D位于直线l左下方部分的面积,试求ʏx0S(t)dt(xȡ0).五㊁(本题满分5分)求函数f(x)=x2ln(1+x)在x=0处的n阶导数f(n)(0)(nȡ3).六㊁(本题满分6分)设函数S(x)=ʏx0costdt,(1)当n为正整数,且nπɤx<(n+1)π时,证明:2nɤS(x)<2(n+1);(2)求limxң+ɕS(x)x.七㊁(本题满分7分)某湖泊的水量为V,每年排入湖泊内含污染物A的污水量为V6,流入湖泊内不含A的水量为V6,流出湖泊的水量为V3.已知1999年底湖中A的含量为5m0,超过国家规定指标.为了治理污染,从2000年初起,限定排入湖泊中含A污水的浓度不超过m0V.问至多需经过多少年,湖泊中污染物A的含量才可降至m0以内?(注:设湖水中A的浓度是均匀的).八㊁(本题满分6分)设函数f(x)在[0,π]上连续,且ʏπ0f(x)dx=0,ʏπ0f(x)cosxdx=0.试证明:在(0,π)内至少存在两个不同的点ξ1,ξ2,使f(ξ1)=f(ξ2)=0.九㊁(本题满分7分)已知f(x)是周期为5的连续函数,它在x=0的某个邻域内满足关系式f(1+sinx)-3f(1-sinx)=8x+α(x),其中α(x)是当xң0时比x高阶的无穷小,且f(x)在x=1处可导,求曲线y=f(x)在点(6,f(6))处的切线方程.十㊁(本题满分8分)设曲线y=ax2(a>0,xȡ0)与y=1-x2交于点A,过坐标原点O和点A的直线与曲线y=ax2围成一平面图形.问a为何值时,该图形绕x轴旋转一周所得的旋转体体积最大?最大体积是多少?十一㊁(本题满分8分)函数f(x)在[0,+ɕ)上可导,f(0)=1,且满足等式03历年考研数学真题解析及复习思路(数学二)fᶄ(x)+f(x)-1x+1ʏx0f(t)dt=0.(1)求导数fᶄ(x);(2)证明:当xȡ0时,不等式e-xɤf(x)ɤ1成立.十二㊁(本题满分6分)设α=121æèççöø÷÷,β=1120æèççççöø÷÷÷÷,γ=008æèççöø÷÷,A=αβT,B=βTα,其中βT是β的转置,求解方程2B2A2x=A4x+B4x+γ.十三㊁(本题满分7分)已知向量组β1=01-1æèççöø÷÷,β2=a21æèççöø÷÷,β3=b10æèççöø÷÷与向量组α1=12-3æèççöø÷÷,α2=301æèççöø÷÷,α3=96-7æèççöø÷÷具有相同的秩,且β3可由α1,α2,α3线性表示,求a,b的值.132000年真题2001年全国硕士研究生招生考试试题一㊁填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)limxң13-x-1+xx2+x-2=.(2)设函数y=f(x)由方程e2x+y-cos(xy)=e-1所确定,则曲线y=f(x)在点(0,1)处的法线方程为.(3)ʏπ2-π2(x3+sin2x)cos2xdx=.(4)过点(12,0)且满足关系式yᶄarcsinx+y1-x2=1的曲线方程为.(5)设方程组a㊀1㊀11㊀a㊀11㊀1㊀aæèççöø÷÷x1x2x3æèçççöø÷÷÷=11-2æèççöø÷÷有无穷多解,则a=.二㊁选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设f(x)=1,㊀xɤ1,0,㊀x>1,{则f{f[f(x)]}等于(㊀㊀)(A)0.㊀㊀㊀㊀㊀(B)1.㊀㊀㊀㊀㊀(C)1,㊀xɤ1,0,㊀x>1.{㊀㊀㊀㊀㊀(D)0,㊀xɤ1,1,㊀x>1.{(2)设当xң0时,(1-cosx)ln(1+x2)是比xsinxn高阶的无穷小,xsinxn是比ex2-1高阶的无穷小,则正整数n等于(㊀㊀)(A)1.(B)2.(C)3.(D)4.(3)曲线y=(x-1)2(x-3)2的拐点个数为(㊀㊀)(A)0.(B)1.(C)2.(D)3.(4)已知函数f(x)在区间(1-δ,1+δ)内具有二阶导数,fᶄ(x)严格单调减少,且f(1)=fᶄ(1)=1,则(㊀㊀)(A)在(1-δ,1)和(1,1+δ)内均有f(x)<x.(B)在(1-δ,1)和(1,1+δ)内均有f(x)>x.(C)在(1-δ,1)内,f(x)<x,在(1,1+δ)内,f(x)>x.(D)在(1-δ,1)内,f(x)>x,在(1,1+δ)内,f(x)<x.(5)已知函数y=f(x)在其定义域内可导,它的图形如右图所示,则其导函数y=fᶄ(x)的图形为(㊀㊀)23历年考研数学真题解析及复习思路(数学二)三㊁(本题满分6分)求ʏdx(2x2+1)x2+1.四㊁(本题满分7分)求极限limtңxsintsinx()xsint-sinx,记此极限为f(x),求函数f(x)的间断点并指出其类型.五㊁(本题满分7分)设ρ=ρ(x)是抛物线y=x上任一点M(x,y)(xȡ1)处的曲率半径,s=s(x)是该抛物线上介于点A(1,1)与M之间的弧长,计算3ρd2ρds2-dρds()2的值.(在直角坐标系下曲率公式为K=yᵡ(1+yᶄ2)32.)六㊁(本题满分7分)设函数f(x)在[0,+ɕ)上可导,f(0)=0,且其反函数为g(x).若ʏf(x)0g(t)dt=x2ex,求f(x).七㊁(本题满分7分)设函数f(x),g(x)满足fᶄ(x)=g(x),gᶄ(x)=2ex-f(x),且f(0)=0,g(0)=2,求ʏπ0g(x)1+x-f(x)(1+x)2[]dx.八㊁(本题满分9分)设L是一条平面曲线,其上任意一点P(x,y)(x>0)到坐标原点的距离恒等于该点处的切线在y轴上的截距,且L经过点(12,0).(1)试求曲线L的方程;(2)求L位于第一象限部分的一条切线,使该切线与L以及两坐标轴所围图形的面积最小.九㊁(本题满分7分)一个半球体状的雪堆,其体积融化的速率与半球面面积S成正比,比例常数K>0.假设在融化过程332001年真题。
1996 年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一、填空题( 本题共 5 小题, 每小题 3 分, 满分15 分. 把答案填在题中横线上.)x 2(1) 设y(x e 2 ) 3 , 则y______.x 0(2) 12 2(x 1 x ) dx ______. 1(3) 微分方程y 2y5y 0 的通解为______.(4)3 1lim x sin ln(1 ) sin ln(1 )xx x______.(5) 由曲线1y x , x 2及y 2 所围图形的面积S ______.x二、选择题( 本题共 5 小题, 每小题 3 分, 满分15 分. 每小题给出的四个选项中, 只有一项符合题目要求, 把所选项前的字母填在题后的括号内.)(1) 设当x 0时, e x (ax2 bx 1)是比x2 高阶的无穷小, 则( )(A)1a ,b 1 (B) a 1,b 12(C)1a ,b 1 (D) a 1,b 12(2) 设函数 f ( x) 在区间( , ) 内有定义, 若当x ( , )时, 恒有 2| f (x) | x , 则x 0 必是 f (x) 的( )(A) 间断点(B) 连续而不可导的点(C) 可导的点, 且 f (0) 0 (D) 可导的点, 且f (0) 0(3) 设f (x) 处处可导, 则( )(A) 当lim f (x) , 必有lim f ( x)x x(B) 当lim f (x) , 必有lim f (x)x x(C) 当lim f (x) , 必有lim f ( x)x x(D) 当lim f (x) , 必有lim f (x)x x1 1(4) 在区间( , ) 内, 方程| x | | x|cosx 0 ( )4 2(A) 无实根(B) 有且仅有一个实根(C) 有且仅有两个实根(D) 有无穷多个实根(5) 设f ( x), g( x) 在区间[ a, b] 上连续, 且g( x) f (x) m ( m 为常数), 由曲线y g(x),y f (x), x a 及x b 所围平面图形绕直线y m旋转而成的旋转体体积为( )b(A) 2m f (x) g(x) f (x) g(x) dxab(B) 2m f (x) g(x) f (x) g( x) dxab(C) m f (x) g(x) f (x) g( x) dxab(D) m f (x) g( x) f (x) g( x) dxa三、( 本题共 6 小题, 每小题 5 分, 满分30 分.)(1) 计算ln21 2 xe dx .(2) 求dx1 sin x.(3) 设t2x f (u ) du,2 2y [ f (t )] ,其中 f (u) 具有二阶导数, 且 f (u) 0, 求2d y2dx.(4) 求函数 f (x) 11xx在x 0点处带拉格朗日型余项的n阶泰勒展开式.(5) 求微分方程 2y y x 的通解.(6) 设有一正椭圆柱体, 其底面的长、短轴分别为2a、2b , 用过此柱体底面的短轴与底面成角( 0 ) 的平面截此柱体, 得一锲形体( 如图), 求此锲形体的体积V .2四、( 本题满分8 分)计算不定积分arctan x2 2x (1 x )dx .五、( 本题满分8 分)21 2x , x 1,设函数 3f (x) x , 1 x 2,12x 16, x 2.(1) 写出 f (x) 的反函数g( x) 的表达式;(2) g(x) 是否有间断点、不可导点, 若有, 指出这些点.六、( 本题满分8 分)设函数y y( x) 由方程2y3 2y2 2xy x2 1所确定, 试求y y( x) 的驻点, 并判别它是否为极值点.七、( 本题满分8 分)设f (x) 在区间[ a,b] 上具有二阶导数, 且 f (a) f (b) 0 , f (a) f (b) 0 , 试证明:存在(a,b) 和(a, b) , 使f ( ) 0及f ( ) 0 .八、( 本题满分8 分)设f (x) 为连续函数,(1) 求初值问题y ay f ( x),y 0x 0的解y( x) , 其中a为正的常数;kax(2) 若| f (x) | k ( k 为常数), 证明:当x 0 时, 有| ( ) | (1 )y x ea.1996 年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题解析一、填空题( 本题共 5 小题, 每小题 3 分, 满分15 分.)(1) 【答案】13【解析】1x x2 13y x e e ,2 1 23 22 1 1y 1 .x 03 2 3(2) 【答案】 2【解析】注意到对称区间上奇偶函数的积分性质, 有原式1 12 2 2 2x 2x 1 x 1 x dx 2x 1 x 1 dx 0 2 2.1 1【相关知识点】对称区间上奇偶函数的积分性质:a若f (x) 在[ a, a] 上连续且为奇函数, 则 f ( x) dx 0;a若f (x) 在[ a, a] 上连续且为偶函数, 则a af ( x)dx 2 f ( x)dx.a 0(3) 【答案】xy e c1 cos2x c2 sin 2x【解析】因为y 2y 5y0 是常系数的线性齐次方程, 其特征方程r 2 2r 5 0 有一对共轭复根xr1,r2 1 2i. 故通解为y e c1 cos2 x c2 sin 2x .(4) 【答案】 2k k k【解析】因为x 时, sin ln 1 ln 1x x x( k 为常数), 所以,原式3 1 3 1lim xsin ln 1 lim xsin ln 1 lim x lim x 3 1 2 x x x xx x x x.(5) 【答案】ln 2 1 2【解析】曲线1y x ,xy 2 的交点是1,2 , y x21 x 12x x, 当x 1时y x 1( ) ,单调上升在上方于是y 2x2 1S x 2 dx1xy2y x1x21 12x ln x 2x ln 2 . 221O 1 2 x 二、选择题( 本题共 5 小题, 每小题 3 分, 满分15 分.)超级狩猎者(1) 【答案】(A)【解析】方法1:用带皮亚诺余项泰勒公式. 由x2 1 eax bx2x2 21 x x ax bx 12!112 2 2b x a x x 令x ,2可得1 b 0,1a 0,21a ,b 1.应选(A).2方法2:用洛必达法则. 由x 2 xe (ax bx 1) e 2ax blim lim 0,洛2x 0 x 0x 2x有xlim e 2ax b 1 b 0 b 1.x 0又由x xe 2ax b e 2a 1 2a 1 lim lim 0 ax 0 x 02x 2 2 2.应选(A).(2) 【答案】(C)【解析】方法一:首先, 当x 0 时, | f (0) | 0 f (0) 0 .而按照可导定义我们考察2f (x) f (0) f (x) x0 x 0( x 0)x x x,由夹逼准则, ff (x) f (0)(0) lim 0x 0x, 故应选(C).方法二:显然, f (0) 0, 由| f (x) | x2, x ( , ) , 得f ( x)2x1, x ( ,0) (0, ) , 即f (x)2x有界, 且f (x) f (0) f (x)f (0) lim lim x 02.x x0 x 0 x故应选(C).方法三:排除法.令 3f (x) x , f (0) 0, 故(A) 、(B) 、(D) 均不对, 应选(C).超级狩猎者【相关知识点】定理:有界函数与无穷小的乘积是无穷小.(3) 【答案】(D)x 【解析】方法一:排除法. 例如 f ( x) x, 则(A),(C) 不对;又令 f (x) e , 则(B) 不对.故应选择(D).方法二:由lim f (x) , 对于M 0 , 存在x x , 使得当x x0 时, f (x) M .由此, 当x x 时, 由拉格朗日中值定理,f ( x) f (x ) f ( )(x x ) f (x ) M ( x x ) ( x ) ,0 0 0 0从而有lim f (x) , 故应选择(D).x【相关知识点】拉格朗日中值定理:如果函数 f ( x) 满足(1) 在闭区间[a,b] 上连续;(2) 在开区间(a,b) 内可导,那么在(a, b) 内至少有一点( a b), 使等式f (b) f (a) f ( )(b a)成立.(4) 【答案】(C)1 1f (x) | x |4 | x|2 cosx , 则f ( x) f (x) , 故f (x) 是偶函数, 考察 f (x) 【解析】令在(0, )内的实数个数:1 1f ( x) x x cosx( x 0 ).4 2首先注意到 f (0) 1 0,1 1f ( ) ( ) ( ) 1 0, 当04 22 2 2x 时, 由零值定2理, 函数 f ( x) 必有零点, 且由3 11 14 2f (x) x x sin x 0,4 2f (x) 在(0, )2单调递增, 故 f (x) 有唯一零点.当x 时,1 11 1f ( x) x x cos x ( ) ( ) 1 0, 没有零点;2 4 2 4 22 2因此, f (x) 在(0, )有一个零点. 又由于 f (x) 是偶函数, f (x) 在( , ) 有两个零点.超级狩猎者故应选(C).【相关知识点】零点定理:设函数 f (x) 在闭区间[a,b] 上连续, 且 f (a) 与 f (b) 异号( 即f (a) f (b) 0 ), 那么在开区间(a,b)内至少有一点, 使f ( ) 0 .(5) 【答案】(B)【解析】ymy f (x)y g(x)O ba x x dx x见上图, 作垂直分割, 相应于x,x dx 的小竖条的体积微元2 2 dV (m g (x))dx (m f ( x)) dx(m g( x)) (m f (x)) (m g( x)) (m f ( x)) dx2m g( x) f (x) f (x) g( x) dx,b于是V 2m g( x) f (x) f ( x) g(x) dx ,a故选择(B).三、( 本题共 6 小题, 每小题 5 分, 满分30 分.)(1) 【解析】方法一:换元法.令 1 2xe u, 则1 u2x ln(1 u ), dx du22 1 u,所以3 2 3 3x u 1 1 1 1ln2 21 2 2 ( 1) 2 ( 2)e dx du du du2 20 0 0 01 u 1 u2 1 u 1 u31 1 u23 3ln ln(2 3)2 1 u 2 2.方法二:换元法.x令sine t , 则cos tx ln sin t, dx dtsin t, x : 0 ln 2 t : ,2 6x cost 1 ln2 2 6 21 e dx cost dt sin t dt 0 sin t sint2 6超级狩猎者3ln(csct cot t) cost ln(2 3) .2 22 6 6方法三:分部积分法和换元法结合.原式ln2 ln 2x 2x 2x xe e 1dx e 1d( e )0 02x ln2 ln2ex 2x xe e 1 e dx0 2x0 e1令xe t , 则x :0ln 2 t :12 ,原式3 dt 3 222ln(t t 1)2 1 21 12t32ln(2 3).【相关知识点】 1.1csc xdx dx ln csc x cot x Csin x,2. a 0时,dx2 2x aln 2 2x x a C .(2) 【解析】方法一:dx (1 sin x)dx 1 sin xdx21 sin x (1 sin x )(1 sin x) cos x1 sin xdx d cos x2dx sec xdx2 2 2cos x cos x cos xtan1x Ccos x.方法二:dx dxx x21 sin (cos sin )2 2xx2d(1 tan )sec 2 2 2xdx Cx x x2 2(1 tan ) (1 tan ) 1 tan2 2 2.方法三:换元法.令tan x2t , 则2 2 tan t 2tx 2arctan t, dx ,sin x2 2 21 t 1 tan t 1 t,原式1 2 dt 2 2dt 2 C C2t 1 t (1 t) 1 t x2 21 1 tan21 t 2.(3) 【解析】这是由参数方程所确定的函数, 其导数为dy2 2dy dt 2 f (t ) f (t ) 2t tf t24 ( )dx2dx f (t )dt,超级狩猎者所以2d yd dy dt ddt1222()(4tf (t ))4 f (t ) 4tf (t ) 2t22dxdt dx dx dtdxf (t )42f (t )2 2 2 f (t ) 2t f (t ).(4) 【解析】函数 f ( x) 在 x 0 处带拉格朗日余项的泰勒展开式为( n)( n 1)f(0)f ( x)nn 1f (x) f (0) f (0) xxx ,(01)n!(n 1)!.对于函数f (x)1 1 x x , 有 21f (x) 1 2(1 x) 1,1 x2f (x) 2 ( 1)(1 x) ,3f (x) 2 ( 1) ( 2)(1 x) , , ,n nn( )( ) 2( 1) !(1) (1)fx nx 所以()(0) 2( 1) !, ( 1,2,3 ),nnfnn故n 11 x2x2nnn 1f (x)1 2x 2x ( 1) 2x ( 1)(01).n 11 x(1x)(5) 【解析】 方法一: 微分方程2y y x 对应的齐次方程 yy 0 的特征方程为2xrr , 两个根为 r 1 0, r 21, 故齐次方程的通解为 y c 1 c 2e .设非齐次方程的特解2Y x (axbx c) , 代入方程可以得到1 a ,b 1,c2 ,3因此方程通解为1x32y c c ex x 2x .123方法二: 方程可以写成2( y y )x , 积分得3xy yc , 这是一阶线性非齐次微分方3程, 可直接利用通解公式求解. 通解为3dx x dxy e ( ( c )e dx C)3超级狩猎者33x x x x 1 x xe ( ( c )e dx C) e ( x de c e C)0 03 3xe 33 x x 2 x ( x e 3 e x dx ) c Ce3 3x xx x 2 x x x 2 x xe e x dx c0 Ce e (e x 2 e xdx ) c0 Ce3 33x 32 x x x x x 2e (e x e ) c Ce3x 32 x x 2x c Ce .1方法三:作为可降阶的二阶方程, 令y P , 则y P , 方程化为 2P P x , 这是一阶线性非齐次微分方程, 可直接利用通解公式求解. 通解为x 2 x x 2 x x xP e (c x e dx) e (c x e 2xe 2e )0 0x 2c e x 2x 2.再积分得3x x2y c c e x2x.3【相关知识点】 1. 二阶线性非齐次方程解的结构:设y x 是二阶线性非齐次方程*( )* ( )y P(x)y Q( x)y f (x) 的一个特解. Y( x) 是与之对应的齐次方程y P(x)y Q( x)y 0 的通解, 则*y Y( x) y (x) 是非齐次方程的通解.3. 二阶常系数线性齐次方程通解的求解方法:对于求解二阶常系数线性齐次方程的通解Y(x) , 可用特征方程法求解:即y P(x) y Q(x)y 0 中的P(x)、Q( x) 均是常数, 方程变为y py qy 0 . 其特征方程写为r 2 pr q 0 , 在复数域内解出两个特征根r1,r2 ;分三种情况:(1) 两个不相等的实数根r1,r2 , 则通解为rx r xy C1e 1 C2e2 ;(2) 两个相等的实数根r r , 则通解为1 2rxy C1 C2x e 1 ;(3) 一对共轭复根r i , 则通解为1,2xy e C1 cos x C2 sin x .其中C C1, 2为常数.4. 对于求解二阶线性非齐次方程y P( x) y Q( x) y f (x) 的一个特解y* (x) , 可用待定超级狩猎者系数法, 有结论如下:x如果f (x) P ( x)e ,则二阶常系数线性非齐次方程具有形如m y x x Q x e * ( ) k ( ) xm的特解, 其中Q ( x) 是与P m (x) 相同次数的多项式, 而k 按不是特征方程的根、是特征方m程的单根或是特征方程的重根依次取0、1 或2.x如果f (x) e [ P(x)cos x P ( x)sin x] , 则二阶常系数非齐次线性微分方程l ny p(x) y q( x) y f (x) 的特解可设为* k x[ (1) ( )cos (2) ( )sin ]y x e R x x R x x ,m m其中R x 与(1) ( )m R x 是m次多项式, m max l,n, 而k 按i ( 或i ) 不是特征(2) ( )m方程的根、或是特征方程的单根依次取为0 或1.5. 一阶线性非齐次方程y P(x)y Q( x) 的通解为P(x) dx P( x) dxy e Q x e dx C , 其中C 为任意常数.( )(6) 【解析】建立坐标系, 底面椭圆方程为2 2x y2 2 1.a b方法一:以垂直于y 轴的平面截此楔形体所得的截面为直角三角形,其中一条直角边长为a2 2 x b yb,另一条直角边长为故截面面积为ab2 2 tanb y,21 a2 2S( y) (b y ) tan22 b.楔形体的体积为2b a b 22 2 2.V 2 S( y)dy tan (b y )dy a b tan20 0 3b方法二:以垂直于x 轴的平面截此楔形体所得的截面为矩形,其中一条边长为b2 2 2y 2 a xa,另一条边长为x tan ,故截面面积为b2 2S(x) 2 x a x tana, 楔形体的体积为超级狩猎者a 2b a 22 2 2V 2 S(x )dx tan x a x dx a b t an0 0 3a.四、( 本题满分8 分)【解析】方法一:分部积分法.arctan x arctan x arctan xdx dx dx2 2 2 2x (1 x ) x 1 x1arctan xd ( ) arctan xd (arctan x)x分部1dx 12arctan x arctan x2x x(1 x ) 21 1 x 12arctan x ( )dx arctan x2x x 1 x 21 1 12 2 arctan x ln x ln(1 x ) arctan x C x 2 2.方法二:换元法与分部积分法结合.令arctan x t , 则x tant, dx sec2 tdt,2arctanx t sec t t2dx dt dt t cot tdt 2 22 2 2x (1 x ) tan t(1 tan t) tan t2t (csc t 1)dt td ( cot t) tdt分部1 t cot t cot dt t22cos x 1t cot t dt tsin x 221 1t cot t d sin t tsin t 2212t cot t ln sin t t C .2五、( 本题满分8 分)【分析】为了正确写出函数 f (x) 的反函数g( x) , 并快捷地判断出函数g( x) 的连续性、可导性, 须知道如下关于反函数的有关性质.【相关知识点】反函数的性质:①若函数 f (x) 是单调且连续的, 则反函数g(x) 有相同的单调性且也是连续的;②函数 f ( x) 的值域即为反函数g(x) 的定义域;③g (x)1f ( x),故函数 f (x) 的不可导点和使 f (x) 0 的点x 对应的值f ( x) 均为g(x) 的不可导点.超级狩猎者【解析】(1) 由题设, 函数 f (x) 的反函数为1 x, x 1,23g(x) x, 1 x 8,x 16, x 8.12(2) 方法一:考察 f (x) 的连续性与导函数. 注意21 2x , x 1,3f ( x) x , 1 x 2,12x 16, x 2在( , 1),( 1,2),(2, ) 区间上 f (x) 分别与初等函数相同, 故连续. 在x 1,x 2处分别左、右连续, 故连续. 易求得4x, x 1,2f (x) 3x , 1 x 2, f ( 1) 4, f ( 1) 3,12, x 2f (2) 12, f (2) 12 f (2) 12.由于函数 f (x) 在( , ) 内单调上升且连续, 故函数g( x) 在( , ) 上单调且连续, 没有间断点.由于仅有x 0 时 f (x) 0 且f (0) 0, 故x 0 是g( x) 的不可导点;仅有x 1 是f (x) 的不可导点( 左、右导数, 但不相等), 因此g(x) 在f ( 1) 1 处不可导.方法二:直接考察g (x) 的连续性与可导性. 注意1 x, x 1,23g(x) x, 1 x 8,x 16, x 8,12在( , 1),( 1,8),(8, ) 区间上g(x) 分别与初等函数相同, 故连续. 在x 1,x 8处分别左、右连续, 故连续, 即g (x) 在( , ) 连续, 没有间断点.g(x) 在( , 1),( 1,8),(8, ) 内分别与初等函数相同, 这些初等函数只有3x在超级狩猎者x 0不可导, 其余均可导. 在x 1处,1 x 1 13g ( 1) , g ( 1) x ,2 4 3x 1 x 1g ( 1) 不. 在x 8处 ,1 x 16 1 3g (8) x , g (8) ,12 12 12 x 8x 8g (8) .因此, g (x) 在( , ) 内仅有x 0 与x 1两个不可导点.六、( 本题满分8 分)【解析】方程两边对x求导, 得2 23y y 2yy xy y x 0,(3 y 2y x)y y x 0. ①令y 0,得y x ,代入原方程得 3 22x x 1 0 , 解之得唯一驻点x 1;对①两边再求导又得2 2(3y 2y x) y (3y 2y x)x y y 1 0. ②以x y 1,y 0代入②得12y 1 0, y 0,x 12x 1是极小点.【相关知识点】 1. 驻点:通常称导数等于零的点为函数的驻点( 或稳定点, 临界点).6. 函数在驻点处取得极大值或极小值的判定定理.当函数 f ( x) 在驻点处的二阶导数存在且不为零时, 可以利用下述定理来判定 f (x) 在驻点处取得极大值还是极小值.定理:设函数 f (x) 在x处具有二阶导数且0 f (x ) 0, f (x ) 0, 那么0 0(1) 当f(x ) 0时, 函数 f (x)在0 x 处取得极大值;0(2) 当f(x ) 0时, 函数 f (x) 在x0 处取得极小值.七、( 本题满分8 分)【解析】首先证明( a,b) , 使 f ( ) 0 :超级狩猎者方法一:用零点定理. 主要是要证明 f (x) 在(a,b)有正值点与负值点. 不妨设 f (a) 0, f (b) 0 .由f (x) f (a)lim f (a) f (a) 0x ax a与极限局部保号性,知在x a的某右邻域,f ( x) f (a)x a0,从而 f (x) 0 ,因而x1,b x1 a, f (x1) 0 ;类似地,由f (b) 0 可证x2,x1 x2 b, f (x2) 0.由零点定理, (x1, x2 ) ( a,b) , 使f ( ) 0 .方法二:反证法. 假设在(a, b) 内f (x) 0 , 则由 f (x) 的连续性可得 f (x) 0 , 或 f (x) 0 , 不妨设 f (x) 0 . 由导数定义与极限局部保号性,f (x) f (a) f ( x)f (a) f (a) lim lim 0x a x ax a x a,f (x) f (b) f (x)f (b) f (b) lim lim 0x b x b x b x b,从而 f (a) f (b) 0 , 与 f (a) f (b) 0 矛盾.其次, 证明(a,b) , f ( ) 0 :由于 f (a) f ( ) f (b) 0, 根据罗尔定理,1 (a, ),2 ( ,b) , 使f ( 1) f ( 2 ) 0;又由罗尔定理,( , ) ( a,b), f ( ) 0 .1 2注:由f(x ) 0可得:在(x0 ,x0), f (x) f ( x0 ) ;在(x0, x0 ), f (x) f(x0) . 注意由f(x ) 0得不到f (x) 在0 (x ,x) 单调增的结果!0 0【相关知识点】 1. 零点定理:设函数 f (x) 在闭区间[a, b] 上连续,且f (a) 与 f (b) 异号(即f (a) f (b) 0 ),那么在开区间(a, b) 内至少有一点,使f ( ) 0 .2.函数极限的局部保号性定理:如果l im f (x) A ,且A 0 (或A 0),那么存在常数0 ,x x使得当0x x 时,有 f ( x) 0 (或 f (x) 0).7. 函数极限局部保号性定理的推论:如果在x0 的某去心邻域内 f ( x) 0( 或 f (x) 0), 而且l im f (x) A,那么 A 0(或A 0).x x。