【考研数学精品推荐】2013年考研数学二真题及答案

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2013年考研数学二真题及答案

2013 年考研数学二真题及答案

一、选择题 1—8 小题.每小题 4 分,共 32 分.

1 .设 cos x 1 xsin(x), (x) ,当 x 0 时, x ( ) 2

( A)比 x 高阶的无穷小

C)与 x 同阶但不等价无穷小 (B)比 x 低阶的无穷小

(D)与 x 等价无穷小

1 1 详解】显然当 x 0 时 cos x x x

x 1 sin ( ) ~ 2 , sin ( ) ~ x x x ,故应该选(~ ( ) 【 2

2

2 2 .已知 y f x是由方程 cosxy ln y x 1确定,则 lim n f 1

( ) n n

( A)2 (B)1 (C)-1 (D)-2

【 分析】本题考查的隐函数的求导法则信函数在一点导数的定义.

y' 详解】将 x 0代入方程得 y f (0) 1,在方程两边求导,得 sin(xy)(y xy') y

x 0, y 1,知 y' (0) f ' (0) 1.

2 f ( ) f (0) 2

n n lim n f 1

2 lim 2 f '(0) 2 ,故应该选(A). 2 n n

n

sin x, x [0, ) x 3 .设 f (x) , F(x) f (t)dt 则( ) 2, x [,2 ] 0

( A) x 为 F(x)的跳跃间断点. (B) x 为 F(x)的可去间断点.

C) F(x)在 x 连续但不可导. (D) F(x)在 x 可导.

x 【 详解】只要注意 x 是函数 f (x) 的跳跃间断点,则应该是 F(x) f (t)dt 连续点,但不可0

选(C).

1

(x 1) 1

1 , 1 x e f xdx收敛,则( 4 .设函数 f (x) ,且反常积分 )

, x e

xln 1 x

【 A) 2 (B) a 2 (C) 2 a 0 (D) 0 2dx 1 e

e 详解】 f (x)dx dx , (x 1) 1 xln 1 x 1 1

dx 1 dt e1 e t 1 其中 当且仅当 11时才收敛; 1 0 2013年考研数学二真题及答案

1 1

1 1 而第二个反常积分 dx ln x |1 ,当且仅当 a 0 才收敛. xln 1 x lim ln x e

x

f xdx才收敛,故应选(D). 从而仅当 0 2时,反常积分

y x z z y x y 5 .设函数 z f xy,其中 f 可微,则 ( ) x

2 2 ( A) 2yf '(xy) (B) 2yf '(xy) (C) f (xy) (D) f (xy) x x

x z z y x y x

y y y 2 1 【 详解】 f (xy) f '(xy) f (xy) yf '(xy) 2yf '(xy) .应该选(A). x 2 x x

( , ) | D x y x y 1 的第 k 象限的部分,记 I (y x)dxdy ,则( ) .设 D 是圆域 2 2 6 k k

D

k

( A) I 0 (B) I 0 (C) I 0 (D) I 0 1 2 3 4

【 详解】由极坐标系下二重积分的计算可知

k 1 k 1 3 I (y x)dxdy d (sin cos)r 2 dr (sin sin)d 2 2 k k1 (k1) 0 D

k 2 2

k 1 sin cos | 2 k1 3 2

2 2 所以 I I 0, I , I ,应该选(B). 1 3 2 4 3 3

7 .设A,B,C均为 n 阶矩阵,若AB=C,且B可逆,则

( A)矩阵 C 的行向量组与矩阵 A 的行向量组等价.

B)矩阵 C 的列向量组与矩阵 A 的列向量组等价.

C)矩阵 C 的行向量组与矩阵 B 的行向量组等价.

D)矩阵 C 的列向量组与矩阵 B 的列向量组等价.

【 详解】把矩阵 A,C 列分块如下: A , , , ,C , , , ,由于AB=C,则可知

1 2 n 1 2 n b b b (i 1,2, ,n) ,得到矩阵 C 的列向量组可用矩阵 A 的列向量组线性表示.同

i1 1 i2 2 in n i

时由于 B 可逆,即 A CB1 ,同理可知矩阵 A 的列向量组可用矩阵 C 的列向量组线性表示,所以矩阵 C

的列向量组与矩阵 A 的列向量组等价.应该选(B).

1 a 1 2 0 0 8 .矩阵a b a 与矩阵0 b 0 相似的充分必要条件是 1 a 1 0 0 0

( A) a 0,b 2 (B) a 0 ,b 为任意常数

2 2013年考研数学二真题及答案

( C) a 2,b

0

2 0 0 (D)

a 2,b

为任意常数

1 a 1 2

0 0

【 详解】注意矩阵0 b 0 是对角矩阵,所以矩阵 A=a b a 与矩阵0 b 0 相似的充分必要

0

0 0

1 a 1 0 0

0

条件是两个矩阵的特征值对应相等.

1 a

E A a b a (

a 1 1

2 (b 2) 2b

2a 2

)

1

从而可知 2b 2a 2b ,即 a 0 ,b

为任意常数,故选择(B). 2

二、填空题(本题共 6 小题,每小题 4 分,满分 24

分.

把答案填在题中横线上)

1

ln(1 x)

x 9

. lim2 .

x0 x

x(x1 x2

o(x2

) 1 1 xln(1x)

ln(1 x)

x ln(1 x) 2 1 x x lim lim 【 详解】 lim2

lim1 ex 0 x2 ex 0 x2 e . 2

x 0

x x 0 x

dx x t

e dt

,则 y f (x)的反函数 x f 1 (y) 在 y 0处的导数 1 0.设函数 f (x) 1

|

. y0 1 dy

【 详解】由反函数的求导法则可知

dx

dy 1 1 |

y0

dy

1 e1 |x1 dx

6 11.设封闭曲线 L 的极坐标方程为 r cos

3

t 为参数,则 L

所围成的平面图形的面积 6

【 .

2 1

2 1

2 1 A r 2

d cos 3d

2 cos 2 tdt 详解】

6

6

3 12

0 6 6

所以.答案为 .

1 2

x

arctant 1 2.曲线上 对应于t 1处的法线方程为 .

y ln 1 t

2

t

t

1 1 1 2

2 【 详解】当t 1时, x ,

y ln 2, y'|

| 1,所以法线方程为

t1

t1 4 2

1

t

1 1 y ln 2 1(x ),也就是 y x ln 2

0 . 2 4 2 4

3 2013年考研数学二真题及答案

y e3x xe2x , y e x

xe2x , y

xe2x 是某个二阶常系数线性微分方程三个解,则满足 1 3.已知 1

2 3

y(0) 0, y' (0)

1方程的解为

【 详解】显然 y

y e3x

y y ex 是对应的二阶常系数线性齐次微分方程两个线性无关的解,由 1 3 2 3

y C e3x C e

xe2x ,其中C ,C 为任意常数.把初始条件代入可得 x

解的结构定理,该方程的通解为 1 2 1 2

C 1,C 1,所以答案为 y e3x

e

x xe2x 1 2

1 4 . 设 A a 是 三 阶 非 零 矩 阵 , A 为 其 行 列 式 , A 为 元 素 a 的 代 数 余

子 式 , 且 满 足 ij ij ij

A

a

0(i, j

1,2,3),则 A

= .

ij ij

详解】由条件 A a 0(i, j 1,2,3)可知 * 0

A A T

,其中 A*为 A 的伴随矩阵,从而可知 【 ij

ij

A* A*T

A A ,所以 A 可能为 1或 0.

31

n,r(A) n 但由结论 ( ) 1, ( ) 1 r A * r A n 可知, A A* T 0可知 r(A)

r(A*)

,伴随矩阵的秩只能为 3,所以

0 ,r(A)

n 1

A 1.

三、解答题

1 5.(本题满分 10 分)

当 x 0时,1 cos xcos 2xcos 3x与 ax n 是等价无穷小,求常数 a,n .

【 分析】主要是考查 x

0时常见函数的马克劳林展开式.

1 1 详 解 】 当 x 0 时 , cos x 1 x 2 o(x ) 2 , cos 2x 1 (2x) 2 o(x 2 )

1 2x 2

o(x ) , 2

2

2

1 9 cos 3x 1 (3x) 2 o(x 2 ) 1

x

2

o(x

) , 2

2 2

1 9 所以1 cos cos 2 cos 3x 1 (1 x x x 2 o(x ))(1 2 2 x 2 o(x ))(1 2 x 2 o(x )) 7 2 x o(x2 )

, 2

2 2

由于1 cos xcos 2xcos 3x与 axn 是等价无穷小,所以

a 7,n 2.

1 6.(本题满分 10 分)

3 x

,直线 x a (a 0) 及 x 轴所转成的平面图形,V ,V 分别是

D 绕 x 轴和 y 轴旋转

x y 设 D 是由曲线 y

一周所形成的立体的体积,若10V

V ,求 a 的值. x y

【 详解】由微元法可知

2 5 3 a a V

x y dx x dx a

; 2 3 3

5 0 0

4