武汉理工大学2011级高数下B卷答案
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高数期末试题B 参考答案及评分标准一、判断题二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)(6) 2 (7)x z y 522=+(8) -1 (9)9122≤+<y x (10)2ln 162(11) 6 (12)yPx Q ∂∂=∂∂ (13) 右手 (14)⎰20)2sin(21πdt t (15) 偶(16)求曲面42222=++z y x 在点(1,1,1)处的切平面方程,并求过原点与该切平面垂直的直线方程。
()())2(112)3(042111)2()2,2,4(|),,(11142),,()1,1,1(222分直的直线方程为:通过原点与该切平面垂分点处的切平面方程为,,曲面在分点处的法向量,,则曲面在解:记 zy x z y x F F F z y x z y x F z y x ===-++∴==-++=(17)设函数),(y x z z =由方程23222320x z y z x y +-+=所确定,求全微分dz 。
)1(43344322)3(4334)3(43222),,(222222223222222223322232分分分则解:记 dy zy z x y yz dx z y z x x xz dz zy z x y yz F F y z zy z x xxz F F x z y x z y z x z y x F z y z x ++-+--=∴++-=-=∂∂+--=-=∂∂+-+=(18)计算Ω⎰⎰⎰,其中Ω是由0,1z z ==和222x y x +=围成的区域。
)1(9163238cos 38cos 34)1(21)2(21)1(21)2()1)1(D (203223cos 202222221222212222分分分分分:其中解: =⋅=====+=+=≤+-+=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰--Ωπππθππθθθθρρθθρρd d d d d d dxdy y x zdz dxdy y x y x dz y x z dxdy dv y x z DDDD(19)计算,)536()24(L⎰+++-+dy y x dx y x 其中L 为三角形(3,0),(3,2),(0,0)的正向边界。
【参考答案】 【1】.A提示:∵i 2i 2i1)i 1(i 1i 122==-+=-+,∴原式i i i i 3345022011-====+⨯,∴选(A ). 【2】.A 提示:}0|{}1,log |{2>=>==y y x x y y U,}210|{}2,1|{<<=>==y y x x y y P , ∴1,2U P ⎡⎫=+∞⎪⎢⎣⎭ð , ∴选(A ). 【3】.B 提示:)6sin(2)cos 21sin 23(2cos sin 3)(π-=-=-=x x x x x x f , 由1)(≥x f 得,,21)6πsin(≥-x 所以6π5π26π6ππ2+≤-≤+k x k , 所以π2π2ππ()3k x k k +≤≤+∈Z ,故选(B ). 【4】.C 提示:px y 22=的图像为开口向右的抛物线,过抛物线焦点分别作倾斜角为30,150的两条直线,则这两条直线与抛物线的交点及焦点构成符合条件的两个正三角形.由对称性可知,两直线位置一有改变就不可能构成正三角形,故选(C ). 【5】.C提示:∵正态曲线关于直线2=x 对称,而已知8.0)4(=<ξP , ∴6.0)40(,2.0)0()4(=<<=<=>ξξξP P P , ∴,3.0)40(21)20(=<<=<<ξξP P 故选(C ). 【6】.B提示:)(x f 为奇函数,)(x g 为偶函数,∴)()(),()(x g x g x f x f =--=-.∴⎪⎩⎪⎨⎧+-=-+-+-=+--,,2)()(2)()(xx x x a a x g x f a a x g x f 即()()2()() 2.x xx x f x g x a a f x g x a a --⎧+=-+⎪⎨-+=-+⎪⎩,①②①+②,得,)2(,2)(a g x g ==由得2=a . ①-②,得x x x x a a x f ---=-=22)(,所以,41522)2(22=-=-f 故选(B ).【7】.B 提示:将12,,K A A 分别能正常工作记为事件12,,K A A ,则系统正常工作的概率为))(1)(()()())((212121A A P k P A A P k P A A k P -=+⋅=+⋅⨯-⨯=2.01(9.0864.0)2.0=.故选(B ). 【8】.D提示:由⊥a b 得0⋅a b =,即y x y x z ,,32+=满足不等式1||||≤+y x 所表示的区域为点)1,0(),0,1(),1,0(),0,1(--连结而构成的正方形及其内部,由线性规划知识,z 取最大和最小值时的最优解为)1,0(和)1,0(-,故33≤≤-z ,故选(D ). 【9】.C提示:由0),(=b a ϕ,得b a b a +=+22,平方得0=ab ,不妨设,0,02≥==a a a b 得则可得a 与b 互补;反之由a 与b 互补,容易得到0),(=b a ϕ,故选(C ). 【10】.D提示:,2ln 230)(300tM t M --=' 由已知,2ln 102ln 230)30(10-=-='-MM∴6000=M ,∴1502600)60(,2600)(230=⋅=⋅=--M t M t太贝克,∴选(D ).【11】.17 提示:由23181818181)31(C )31(C rr rr r r r xxx T --+-=-=, 令152318=-r ,得2=r ,得,17)31(C 151522183x x T =-= 所以15x 的系数为17. 【12】.14528提示:所求概率14528C C C C 2302312713=+=P . 【13】.6667提示:自上而下设各节容积分别为9821,,,,a a a a 且公差为d ,则由已知得⎩⎨⎧=++=+++,,439874321a a a a a a a 故⎩⎨⎧=+=+.421336411d a d a ,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.66722131d a ,故666766282213415=+=+=d a a .【14】.(2,2),1)1(22=+-y x提示:(I )过P '作M P '垂直于y 轴且垂足为M ,则PM P '∆为等腰直角三角形,故可得P PM 故,2=点在α内的横坐标为2,而易知P 在α内的纵坐标也为2,故)2,2(P .(II )设曲线C '上任一点),(y x P '''在α内的射影为),(y x P ,则易知),2(,2,y x P x x y y '='='所以代入方程得,22)22(22=+-y x ,所以曲线C '在α内射影C 的方程为1)1(22=+-y x .【15】.21,43提示:法一:当n =1,2,3,4时符合条件的方案分别为2,3,5,8,由此归纳推测,n =5时有1385=+种方案,n =6时,有8+13=21种方案.法二:为自上而下的6个正方形着色,且黑色正方形互不相邻时,分别着黑色正方形的个数为3,2,1,0,有3个正方形着黑色时,可先将3个白色正方形排好,3个黑色正方形插空共34C 种方案,同理,着2,1,0个黑色正方形分别有071625C ,C ,C 种方案,故一共有21C C C C 07162534=+++种.第二问正好是第一问的对立事件,用两种颜色给6个正方形着色共26种方案,故符合条件的有432126=-种(或以着黑色正方形的个数为标准分类有21C C C C C C C 06162636465666-++++++).【16】.解:(Ⅰ)22212cos 14444c a b ab C =+-=+-⨯=, ∴2c =∴ABC ∆的周长为122 5.a b c ++=++=(Ⅱ)1cos ,sin 4C C ====∴sin 4sin 2a C A c ===∴.,a c A C <<∴,故A 为锐角,7cos.8A===∴7111cos()cos cos sin sin.848416A C A C A C-=+=⨯+=∴【17】.解:(Ⅰ)由题意:当020x≤≤时,()60v x=;当20200x≤≤时,设()v x ax b=+.再由已知得2000,2060,a ba b+=⎧⎨+=⎩解得1,3200.3ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故函数()v x的表达式为60,020,()1(200),20200.3xv xx x≤<⎧⎪=⎨-≤≤⎪⎩(Ⅱ)依题意并由(Ⅰ)可得60,020,()1(200),20200.3x xf xx x x≤<⎧⎪=⎨-≤≤⎪⎩当020,()x f x≤≤时为增函数,故当20x=时,其最大值为60×20=1200;当20200x≤≤时,211(200)10000()(200).3323x xf x x x+-⎡⎤=-≤=⎢⎥⎣⎦当且仅当200x x=-,即100x=时,取等号.所以,当100x=时,()f x在区间[20,200]上取得最大值10000.3综上,当100x=时,()f x在区间[0,200]上取得最大值1000033333≈.即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时. 【18】.解法1:过E作EN AC⊥于N,连结EF.(I)证明:如图1,连结NF,1AC,由直棱柱的性质知,底面ABC⊥侧面1AC.又平面ABC侧面1AC AC=,且EN⊂底面ABC,所以EN⊥侧面1AC,NF为EF在侧面1AC内的射影,在Rt CNE∆中,cos60CN CE=︒=1,则由114CF CNCC CA==,得1//NF AC,又11,AC AC ⊥故1NF AC ⊥.由三垂线定理知1.EFAC ⊥(II )解:如图2,连结AF ,过N 作NM AF ⊥于M ,连结ME . 由(I )知EN ⊥侧面1AC ,根据三垂线定理得,EM AF ⊥ 所以EMN ∠是二面角C AF E --的平面角,即EMN θ∠=. 设,045FACαα∠=︒<≤︒则.在Rt CNE ∆中,sin60NE EC =⋅︒=在Rt ,sin 3sin ,AMN MNAN αα∆=⋅=中故tan NE MN θ== 又045,α︒<≤︒所以0sin α<≤故当sin 2α=即当45α=︒时,tan θ达到最小值,即tan 33θ=,此时F 与1C 重合.解法2:(I )证明:建立如图3所示的空间直角坐标系,则由已知可得1(0,0,0),(0,4,0),(0,0,4),(0,4,1),A B C A E F于是1(0,4,4),(3,1,1).CA EF =-=-则1(0,4,4)(,1)0440,CA EF ⋅=-⋅=-+=故1.EFAC ⊥(II )解:设,(04)CF λλ=<≤, 平面AEF 的一个法向量为(,,)x y z =m , 则由(I )得F (0,4,λ).(3,3,0),(0,4,)AE AF λ==,于是由,AE AF ⊥⊥m m ,可得0,30,40.0,AE y y z AF λ⎧⋅=+=⎪⎨+=⎪⋅=⎪⎩⎩即m m取,,4).λ=-m又由直三棱柱的性质可取侧面1AC 的一个法向量为(1,0,0)=n ,于是由θ为锐角可得||cos ||||θ⋅=⋅m n mn θ==,所以tan θ==由04λ<≤,得114λ≥,即tan θ≥= 故当4λ=,即点F 与点1C 重合时,tan θ【19】.解:(I )由已知1,n n a rS +=可得21n n a rS ++=,两式相减可得2111(),n n n n n a a r S S ra ++++-=-=即21(1).n n a r a ++=+又21,a ra ra ==所以0r =时,数列{}n a 为a ,0,…,0,…; 当0,1r r ≠≠-时,由已知0,a ≠所以0n a ≠(*n ∈N ), 于是由21(1),n n a r a ++=+可得211()n n a r n a *++=+∈N , 所以23,,,,n a a a 成等比数列,所以当n ≥2时,2(1).n na r r a -=+综上,数列{}n a 的通项公式为21,(1), 2.nn a n a r r a n -=⎧=⎨+≥⎩, (II )对于任意的*m ∈N ,且122,,,m m m m a a a ++≥成等差数列,证明如下:当r =0时,由(I )知,,1,0, 2.n a n a n =⎧=⎨≥⎩∴对于任意的*m ∈N ,且122,,,m m m m a a a ++≥成等差数列, 当0r ≠,1r ≠-时,21211,.k k k k k k k S S a a S S a +++++=++=+若存在*k ∈N ,使得12,,k k k S S S ++成等差数列, 则122k k k S S S +++=,12222,kk k k S a a S ++++=∴即212,k k a a ++=-由(I )知,23,,,,m a a a 的公比12r +=-,于是对于任意的*m ∈N ,且12,2,m m m a a +≥=-从而24,m m a a +=122,m m m a a a ++∴+=即12,,m m m a a a ++成等差数列,综上,对于任意的*m ∈N ,且122,,,m m m m a a a ++≥成等差数列. 【20】.解:(I )设动点为M ,其坐标为(,)x y ,当x a ≠±时,由条件可得12222,MA MA y y y k k m x a x a x a ⋅=⋅==-+- 即222()mxy ma x a -=≠±,又12(,0),(,0)A a A a -的坐标满足222,mx y ma -=故依题意,曲线C 的方程为222.mxy ma -=当1m <-时,曲线C 的方程为22221,x y C a ma+=-是焦点在y 轴上的椭圆; 当1m =-时,曲线C 的方程为222xy a +=,C 是圆心在原点的圆;当10m -<<时,曲线C 的方程为22221x y a ma +=-,C 是焦点在x 轴上的椭圆; 当0m >时,曲线C 的方程为22221,x y a ma-=C 是焦点在x 轴上的双曲线. (II )由(I )知,当m =-1时,1C 的方程为222;x y a +=当(1,0)(0,)m ∈-+∞时,2C的两个焦点分别为12((F F -对于给定的(1,0)(0,)m ∈-+∞,1C 上存在点000(,)(0)N x y y ≠使得2||S m a =的充要条件是22200020,0,12|||.2x y a y y m a ⎧+=≠⎪⎨⋅=⎪⎩ 由①得00||,y a <≤由②得0||y =当10,0,2a m <≤≤<即或0m <≤时, 存在点N ,使2||Sm a =;1,2a m >即-1<<或m >时, 不存在满足条件的点N ,当150,m ⎫⎛+∈⎪ ⎪ ⎣⎭⎝⎦时, 由100200(1,),(1,)NF a m x y NF a x y =-+--=+-,可得22221200(1),NF NF x m a y ma ⋅=-++=-令112212||,||,NF r NF r F NF θ==∠=,则由22121212cos ,cos ma NF NF r r ma r r θθ⋅==-=-可得, ① ②从而22121sin 1sin tan 22cos 2ma S r r ma θθθθ==-=-, 于是由2||S m a =,可得2212||tan ||,tan .2m ma m a mθθ-==-即 综上可得,当12m ⎡⎫-∈⎪⎢⎪⎣⎭时,在1C 上,存在点N ,使得212||,tan 2;S m a F NF =∠=且当10,2m ⎛+∈ ⎝⎦时,在1C 上,存在点N ,使得212||,tan 2;S m a F NF =∠=-且当15,m ⎛⎛⎫+∈-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭时,在1C 上,不存在满足条件的点N . 【21】.(I )解:()f x 的定义域为(0,)+∞,令1()10,f x x'=-=解得 1.x = 当01,()0,()x f x f x '<<>时在(0,1)内是增函数;当1x >时,()0,()(1,)f x f x '<+∞在内是减函数,故函数()1f x x =在处取得最大值(1)0.f =(II )证明:(1)由(I )知,当(0,)x ∈+∞时, 有()(1)0,f x f ≤=即ln 1.x x ≤-0k k a b ⋅>,从而有ln 1k k a a ≤-, 得ln (1,2,,)kk k k k b a a b b k n ≤-=,求和得111ln .knn nb kk k k k k k aa b b ===≤-∑∑∑111,ln 0,k n nnb k kkkk k k a b b a===≤∴≤∑∑∑即1212ln()0,n b b bn a b a ≤1212 1.n b b b n a a a ≤∴(2)①先证12121.nb bbn b b b n≥令1(1,2,,),kka k n nb ==则11111,nnnk k k k k k a b b n ======∑∑∑于是由(1)得1212111()()()1n b b b nnb nb nb ≤,即1212121,nnb b b b b b n n n b b b +++≤=所以12121.nb b bn b b b n≥②再证122221212.n b b bn n b b b b b b ≤+++记21,(1,2,,)nkk k k b Sb a k n S====∑令,则211111nn nk k k k k k k a b b b S ======∑∑∑,于是由(1)得1212()()()1nb b b n b b b S SS≤, 即121212,n nb b b b bbn b b b S S +++≤=所以122221212.n b bbn n b b b b b b ≤+++综合①②,(2)得证. 【End 】。
武汉理工大学考试试题(A 卷)课程名称:高等数学A (下) 专业班级:2009级理工科专业题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 题分151524161686100备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)应按顺序答在答题纸上。
一、单项选择题(35⨯=15分)1. 设线性无关的函数123(),(),()y x y x y x 均是二阶非齐次线性微分方程()()()y p x y q x y f x '''++=的解,12,c c 是任意常数,则该方程的通解是( ).A .1122123(1)y c y c y c c y =++--B .11223y c y c y y =++C .1122123(1)y c y c y c c y =+---D .1122123()y c y c y c c y =+-+ 2. 曲线23,,x t y t z t ===在点(1,1,1)处的法平面方程为( ).A .236x y z +-=B .236x y z ++=C .236x y z --=D .236x y z -+=3.设有三元方程ln 1xz xy z y e -+=,根据隐函数存在定理,存在点()0,1,1的一个邻域,在该邻域内该方程只能确定( ).A .一个具有连续偏导数的隐函数(,)z z x y =B .两个具有连续偏导数的隐函数(,)x x y z =和(,)z z x y =C .两个具有连续偏导数的隐函数(,)x x y z =和(,)y y x z =D .两个具有连续偏导数的隐函数(,)y y x z =和(,)z z x y =4. 设(,)f x y 为连续函数,则二次积分140(cos ,sin )d f r r rdr πθθθ⎰⎰=( ).A .2212(,)x xdx f x y dy -⎰⎰B .2212(,)x dx f x y dy -⎰⎰C .2212(,)y dy f x y dx -⎰⎰D .2212(,)y ydy f x y dx -⎰⎰5. 级数31sin n n n α∞=∑的收敛情况是( ). A .绝对收敛 B .收敛性与α有关 C .发散 D .条件收敛二、填空题(35⨯=15分)1. 设向量2,m a b n ka b =+=+,其中1,2,a b a b ==⊥,则k =时,以,m n 为邻边的平行四边形面积为6。
2011年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷)数 学(理工农医类解析)本试题卷共4页,三大题21小题。
全卷满分150分。
考试用时120分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上.并将准考证 号条形码粘贴在答题卡上的指定位置,用2B 铅笔将答题卡上试卷类型B 后的方框涂黑。
2选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 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,再选涂其他答案标号。
咎在试题卷、草稿纸上无效。
3填空题和解答题用0.5毫米黑色墨水箍字笔将答案直接答在答题卡上对应的答题区 域内。
答在试题卷、草稿纸上无效。
4考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本大题共l0小题.每小题5分,共50分在每小题给出的四个选项中,只 有一项是满足题目要求的.1.i 为虚数单位,则=⎪⎭⎫⎝⎛-+201111i iA.i -B.1-C.iD.1【答案】A解析:因为()i i i i i =-+=-+221111,所以i i i i i i -====⎪⎭⎫⎝⎛-++⨯3350242011201111,故选A . 2.已知{}1,log 2>==x x y y U ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧>==2,1x x y y P ,则=P C U A. ⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,21 B.⎪⎭⎫⎝⎛21,0 C.()+∞,0 D. ()⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞∞-,210,【答案】A解析:由已知()+∞=,0U .⎪⎭⎫ ⎝⎛=21,0P ,所以⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞=,21P C U ,故选A .3.已知函数()x x x f cos sin 3-=,R x ∈,若()1≥x f ,则x 的取值范围为 A. ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≤≤+Z k k x k x ,3ππππ B . ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≤≤+Z k k x k x ,232ππππ C. ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≤≤+Z k k x k x ,656ππππ D. ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≤≤+Z k k x k x ,65262ππππ 【答案】B解析:由条件1cos sin 3≥-x x 得216sin ≥⎪⎭⎫⎝⎛-πx ,则 652662πππππ+≤-≤+k x k ,解得ππππ+≤≤+k x k 232,Z k ∈,所以选B . 4.将两个顶点在抛物线()022>=p px y 上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形的个数记为n ,则A. 0=n B . 1=n C. 2=n D. 3≥n 【答案】C解析:根据抛物线的对称性,正三角形的两个 顶点一定关于x 轴对称,且过焦点的两条直线 倾斜角分别为030和0150,这时过焦点的直线 与抛物线最多只有两个交点,如图所以正三角形 的个数记为n ,2=n ,所以选C.5.已知随机变量ξ服从正态分布()2,2σN ,且()8.04=<ξP ,则()=<<20ξP A. 6.0 B . 4.0 C. 3.0 D. 2.0 【答案】C 解析:如图,正态分布的密度函数示意图所示,函数关于 直线2=x 对称,所以()5.02=<ξP ,并且()()4220<<=<<ξξP P则()()()2420<-<=<<ξξξP P P3.05.08.0=-=所以选C.6.已知定义在R 上的奇函数()x f 和偶函数()x g 满足()()2+-=+-xxaa x g x f()1,0≠>a a 且,若()a g =2,则()=2fA. 2 B . 415 C. 417 D. 2a 【答案】B解析:由条件()()22222+-=+-aa g f ,()()22222+-=-+--a a g f ,即()()22222+-=+--a a g f ,由此解得()22=g ,()222--=a a f ,所以2=a ,()41522222=-=-f ,所以选B . 7.如图,用21A A K 、、三类不同的元件连接成一个系统,K 正常工作且21A A 、至少有一个正常工作时,系统正常工作.已知21A A K 、、正常工作的概率依次为9.0、8.0、8.0,则系统正常工作的概率为A. 960.0 B . 864.0 C. 720.0 D. 576.0 【答案】B解析:21A A 、至少有一个正常工作的概率为()()211A P A P -()()94.004.018.018.011=-=-⨯--=,系统正常工作概率为()()()()864.096.09.0121=⨯=-A P A P K P ,所以选B .8.已知向量a ()3,z x +=,b ()z y -=,2,且a ⊥b .若y x ,满足不等式1≤+y x ,则z 的取值范围为A. []2,2- B . []3,2- C. []2,3- D. []3,3- 【答案】D解析:因为a ⊥b ,()()032=-++z y z x , 则y x z 32+=,y x ,满足不等式1≤+y x ,则点()y x ,的可行域如图所示,当y x z 32+=经过点()1,0A 时,y x z 32+=当y x z 32+=经过点()1,0-C 时,y x z 32+=取得最小值-3 所以选D .9.若实数b a ,满足0,0≥≥b a ,且0=ab ,则称a 与b 互补,记()b a b a b a --+=22,ϕ,那么()0,=b a ϕ是a 与b 互补A . 必要而不充分条件B . 充分而不必要条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要的条件 【答案】C解析:若实数b a ,满足0,0≥≥b a ,且0=ab ,则a 与b 至少有一个为0,不妨设0=b ,K A 1A 2则()0,2=-=-=a a a a b a ϕ;反之,若()0,22=--+=b a b a b a ϕ,022≥+=+b a b a两边平方得ab b a b a 22222++=+0=⇔ab ,则a 与b 互补,故选C.10.放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象成为衰变,假设在放射性同位素铯137的衰变过程中,其含量M (单位:太贝克)与时间t (单位:年)满足函数关系:()3002tM t M -=,其中0M 为0=t 时铯137的含量,已知30=t 时,铯137的含量的变化率...是2ln 10-(太贝克/年),则()=60M A . 5太贝克 B . 2ln 75太贝克 C . 2ln 150太贝克 D . 150太贝克【答案】D解析:因为()300/22ln 301tM t M -⨯-=,则()2ln 1022ln 3013030300/-=⨯-=-M M ,解得6000=M ,所以()302600tt M -⨯=,那么()150416002600603060=⨯=⨯=-M (太贝克),所以选D .二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.请将答案填在答题卡对应题号的位置上,一题两空的题,其答案按先后次序填写.答错位置,书写不清,模棱两可均不得分11.在1831⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 展开式中含15x 的项的系数为 .(结果用数值表示) 【答案】17【解析】二项式展开式的通项公式为rr r r x x C T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-+3118181rr r r x C ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--31211818,令2152118=⇒=--r r r ,含15x 的项的系数为17312218=⎪⎭⎫ ⎝⎛-C ,故填17.12.在30瓶饮料中,有3瓶已过了保质期.从这30瓶饮料中任取2瓶,则至少取到1瓶已过了保质期饮料的概率为 .(结果用最简分数表示) 【答案】14528 解析:从这30瓶饮料中任取2瓶,设至少取到1瓶已过了保质期饮料为事件A ,从这30瓶饮料中任取2瓶,没有取到1瓶已过了保质期饮料为事件B ,则A 与B 是对立事件,因为()291513272302527⨯⨯==C C B P ,所以()()145282915132711=⨯⨯-=-=B P A P ,所以填14528. 12.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为 升.【答案】6667 解析:设该数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,依题意⎩⎨⎧=++=+++439874321a a a a a a a ,即⎩⎨⎧=+=+421336411d a d a ,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==+6673471d d a , 则d d a d a a 374115-+=+=6667662134=-=,所以应该填6667. 14.如图,直角坐标系xOy 所在的平面为α,直角坐标系//Oy x (其中/y 轴与y 轴重合)所在的平面为β,0/45=∠xOx . (Ⅰ)已知平面β内有一点()2,22/P ,则点/P 在平面α内的射影P 的坐标为 ; (Ⅱ)已知平面β内的曲线/C 的方程是()02222/2/=-+-y x,则曲线/C 在平面α内的射影C 的方程是 . 【答案】()2,2,()1122=+-y x解析:(Ⅰ)设点/P 在平面α内的射影P 的坐标为()y x ,,则点P 的纵坐标和()2,22/P 纵坐标相同,所以2=y ,过点/P 作Oy H P ⊥/,垂足为H ,连结PH ,则0/45=∠HP P ,P 横坐标0/45cos H P PH x ==2222245cos 0/=⨯==x , 所以点/P 在平面α内的射影P 的坐标为()2,2;(Ⅱ)由(Ⅰ)得2245cos /0/⨯==x x x ,y y =/,所以⎪⎩⎪⎨⎧==yy x x //2代入曲线/C 的方程()02222/2/=-+-y x,得()⇒=-+-0222222y x ()1122=+-y x ,所以射影C 的方程填()1122=+-y x .15.给n 个则上而下相连的正方形着黑色或白色.当4≤n 时,在所有不同的着色方案中,黑色正方形互不相邻....的着色方案如下图所示:由此推断,当6=n 时,黑色正方形互不相邻....着色方案共有 种,至少有两个黑色正方形相邻..着色方案共有 种.(结果用数值表示) 【答案】43,21解析:设n 个正方形时黑色正方形互不相邻....的着色方案数为n a ,由图可知, 21=a ,32=a ,213325a a a +=+==, 324538a a a +=+==,由此推断1365435=+=+=a a a ,21138546=+=+=a a a ,故黑色正方形互不相邻....着色方案共有21种;由于给6个正方形着黑色或白色,每一个小正方形有2种方法,所以一共有6422222226==⨯⨯⨯⨯⨯种方法,由于黑色正方形互不相邻....着色方案共有21种,所以至少有两个黑色正方形相邻..着色方案共有432164=-种着色方案,故分别填43,21.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分10分) 设ABC ∆的内角C B A 、、所对的边分别为c b a 、、.已知1=a ,2=b ,41cos =C . (Ⅰ)求ABC ∆的周长; (Ⅱ)求()C A -cos 的值.n=1 n=2n=3n=4本小题主要考查三角函数的基本公式和解斜三角形的基础知识,同时考查基本运算能力 解析:(Ⅰ)∵441441cos 2222=⨯-+=-+=C ab b a c ∴2=c∴ABC ∆的周长为5221=++=++c b a .(Ⅱ)∵41cos =C ,∴415411cos 1sin 22=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=C C ,∴8152415sin sin ===cC a A ∵c a <,∴C A <,故A 为锐角,∴878151sin 1cos 22=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=A A ∴()C A -cos C A C A sin sin cos cos +=16114158154187=⨯+⨯=. 17.(本小题满分12分)提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是车流密度x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时.研究表明:当20020≤≤x 时,车流速度v 是车流密度x 的一次函数. (Ⅰ)当2000≤≤x 时,求函数()x v 的表达式;(Ⅱ)当车流密度x 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)()()x v x x f ⋅=可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时)本题主要考查函数、最值等基础知识,同时考查运用数学知识解决实际问题的能力. 解析:(Ⅰ)由题意:当200≤≤x 时,()60=x v ;当20020≤≤x 时,设()b ax x v +=,显然()b ax x v +=在[]200,20是减函数,由已知得⎩⎨⎧=+=+60200200b a b a ,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=320031b a故函数()x v 的表达式为()x v =()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<≤.20020,20031,200,60x x x(Ⅱ)依题意并由(Ⅰ)可得()=x f ()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<≤.20020,20031,200,60x x x x x当200≤≤x 时,()x f 为增函数,故当20=x 时,其最大值为12002060=⨯;当20020≤≤x 时,()()()310000220031200312=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+≤-=x x x x x f , 当且仅当x x -=200,即100=x 时,等号成立.所以,当100=x 时,()x f 在区间[]200,20上取得最大值310000. 综上,当100=x 时,()x f 在区间[]200,0上取得最大值3333310000≈, 即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时. 18.(本小题满分12分) 如图,已知正三棱柱111C B A ABC -的各棱长都是4,E 是BC 的中点,动点F 在侧棱1CC 上,且不与点C 重合.(Ⅰ)当1=CF 时,求证C A EF 1⊥;(Ⅱ)设二面角E AF C --的大小为θ,θtan 的最小值. 本题主要考查空间直线与平面的位置关系和二面角等基础 知识,同时考查空间想象能力、推理论证能力和运算求解 能力. 解析:ABCEA 1C 1B 119.(本小题满分13分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足:1a a =(0)a ≠,n n rS a =+1 (n ∈N *,,1)r R r ∈≠-.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若存在k ∈ N *,使得1+k S ,k S ,2+k S 成等差数列,试判断:对于任意的m ∈N *,且2m ≥,1+m a ,m a ,2+m a 是否成等差数列,并证明你的结论.20. (本小题满分14分)平面内与两定点1(,0)A a -,2(,0)A a (0)a >连续的斜率之积等于非零常数m 的点的轨迹,加上1A 、2A 两点所成的曲线C 可以是圆、椭圆成双曲线. (Ⅰ)求曲线C 的方程,并讨论C 的形状与m 值得关系;(Ⅱ)当1m =-时,对应的曲线为1C ;对给定的(1,0)(0,)m U ∈-+∞,对应的曲线为2C ,设1F 、2F 是2C 的两个焦点。
2011年普通高等学校招生全国统一考试湖北卷(理类)【选择题】【1】.i 为虚数单位,则2011i 1i 1⎪⎭⎫⎝⎛-+=( ).(A )-i (B )-1 (C )i (D )1 【2】.已知{}1,log |2>==x x y y U,⎭⎬⎫⎩⎨⎧>==2,1|x x y y P ,则U P =ð( ).(A)⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,21 (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛21,0 (C) ()+∞,0 (D) (]⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞⋃∞-,210,【3】.已知函数()cos ,f x x x x =-∈R .若()1f x ≥,则x 的取值范围为( ).(A) π|π+π+π,3x k x k k ⎧⎫≤≤∈⎨⎬⎩⎭Z (B) π|2π+2π+π,3x k x k k ⎧⎫≤≤∈⎨⎬⎩⎭Z (C) π5π|π+π+,66x k x k k ⎧⎫≤≤∈⎨⎬⎩⎭Z (D) π5π|2π+2π+,66x k x k k ⎧⎫≤≤∈⎨⎬⎩⎭Z 【4】.将两个顶点在抛物线22(0)y px p =>上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为n ,则( ).(A )n =0 (B )n =1 (C )n =2 (D )n ≥3【5】.已知随机变量ξ服从正态分布2(2,)N σ,且(4)0.8P ξ<=,则(02)P ξ<<=( ).(A)0.6 (B)0.4 (C)0.3 (D)0.2 【6】.已知定义在R上的奇函数()f x 和偶函数()g x 满足()()20,x x f x g x a a a a -+=-+>≠()且.若(2)g a =,则(2)f =( ).(A)2 (B)154 (C) 174(D) 2a 【7】.如图,用12,,K A A 三类不同的元件连接成一个系统.当K 正常工作且12,A A 至少有一个正常工作时,系统正常工作,已知12,,K A A 正常工作的概率依次是0.9,0.8,0.8,则系统正常工作的概率为( ).(A)0.960 (B)0.864 (C)0.720 (D)0.576【8】.已知向量(,3)x z =+a ,(2,)y z =-b ,且⊥a b .若x,y 满足不等式1x +y ≤,则z 的取值范围为( ). (A)[]2,2- (B) []2,3- (C) []3,2- (D) []3,3-【9】.若实数,a b 满足0,0a b ≥≥且0ab =,则称a 与b 互补,记(,)a b a b ϕ=-,那么(,)0a b ϕ=是a 与b 互补的( ).(A)必要而不充分的条件 (B)充分而不必要的条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要的条件【10】.放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象称为衰变.假设在放射性同位素铯137的衰变过程中,其含量M (单位:太贝克)与时间t (单位:年)满足函数关系:300()2tM t M -=,其中0M 为0t =时铯137的含量.已知30t =时,铯137含量的变化率是10ln 2-(太贝克/年),则(60)M =( ). (A) 5太贝克 (B) 75ln 2太贝克 (C) 150ln 2太贝克 (D) 150太贝克 【填空题】【11】.18x ⎛ ⎝的展开式中含15x 的项的系数为 .(结果用数值表示) 【12】.在30瓶饮料中,有3瓶已过了保质期.从这30瓶饮料中任取2瓶,则至少取到1瓶已过保质期的概率为 .(结果用最简分数表示)【13】.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为 升.【14】.如图,直角坐标系xOy 所在平面为α,直角坐标系x Oy ''(其中y '轴与y 轴重合)所在的平面为β,45xOx '∠=.(Ⅰ)已知平面β内有一点P ',则点P '在平面α内的射影P 的坐标为 ;(Ⅱ)已知平面β内的曲线C '的方程是22(220x y ''+-=,则曲线C '在平面α内的射影C 的方程是 .【15】.给n 个自上而下相连的正方形着黑色或白色.当4n ≤时,在所有不同的着色方案中,黑色正方形互不相...邻.的着色方案如下图所示:由此推断,当6n =时,黑色正方形互不相...邻.的着色方案共有 种,至少有两个黑色正方形相.邻.的着色方案共有 种.(结果用数值表示) 【解答题】【16】.设ABC ∆的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知11,2,cos 4a b C ===. (Ⅰ)求ABC ∆的周长; (Ⅱ)求cos()A C -的值.【17】.提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是车流密度x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明:当20200x ≤≤时,车流速度v 是车流密度x 的一次函数. (Ⅰ)当0200x ≤≤时,求函数()v x 的表达式;(Ⅱ)当车流密度x 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)()()f x x v x =⋅可以达到最大,并求最大值.(精确到1辆/小时)【18】.如下图,已知正三棱柱111ABC A B C -的各棱长都是4,E 是BC 的中点,动点F 在侧棱1CC 上,且不与点C 重合.(Ⅰ)当1CF =时,求证:1EFAC ⊥;(Ⅱ)设二面角C AF E --的大小为θ,求tan θ的最小值. 【19】.已知数列{}n a 的前n项和为n S ,且满足:11(0),(,,1)n n a a a a rS n r r *+=≠=∈∈≠-N R .(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若存在k *∈N ,使得12,,k k k S S S ++成等差数列,试判断:对于任意的m *∈N ,且2m ≥,12,,m m m a a a ++是否成等差数列,并证明你的结论.【20】.平面内与两定点12(,0),(,0)(0)A a A a a ->连续的斜率之积等于非零常数m 的点的轨迹,加上12,A A 两点所成的曲线C 可以是圆、椭圆或双曲线. (Ⅰ)求曲线C 的方程,并讨论C 的形状与m 值的关系;(Ⅱ)当1m =-时,对应的曲线为1C ;对给定的(1,0)(0,)m ∈-⋃+∞,对应的曲线为2C .设12,F F 是2C 的两个焦点.试问:在1C 上,是否存在点N ,使得△12F NF 的面积2S m a =.若存在,求12tan F NF ∠的值;若不存在,请说明理由.【21】.(Ⅰ)已知函数()ln 1,(0,)f x x x x =-+∈+∞,求函数()f x 的最大值; (Ⅱ)设,(1,2,k k a b k=…)n 均为正数,证明:(1)若1122a b a b ++…+12n n a b b b ≤++…+n b ,则1212b b a a …1n b n a ≤;(2)若12b b ++…1n b +=,则12121b b b b n≤…2212n b n b b b ≤++…+2n b .。
2011年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷)理科数学(必修+选修II )第Ⅰ卷一、选择题1.复数1z i =+,z 为z 的共轭复数,则1zz z --=A .2i -B .i -C .iD .2i2.函数2(0)y x x =≥的反函数为A .2()4x y x R =∈B .2(0)4x y x =≥C .24y x =()x R ∈ D .24(0)y x x =≥3.下面四个条件中,使a b >成立的充分而不必要的条件是A .1a b +>B .1a b ->C .22a b >D .33a b >4.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若11a =,公差2d =,224k k S S +-=,则k =A .8B .7C .6D .55.设函数()cos (0)f x x ωω=>,将()y f x =的图像向右平移3π个单位长度后,所得的图像与原图像重合,则ω的最小值等于A .13B .3C .6D .96.已知直二面角α− ι−β,点A ∈α,AC ⊥ι,C 为垂足,B ∈β,BD ⊥ι,D 为垂足.若AB=2,AC=BD=1,则D 到平面ABC 的距离等于A .23B .33C .63D .17.某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友每位朋友1本,则不同的赠送方法共有 A .4种 B .10种 C .18种 D .20种 8.曲线y=2xe -+1在点(0,2)处的切线与直线y=0和y=x 围成的三角形的面积为A .13 B .12C .23D .19.设()f x 是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,()f x =2(1)x x -,则5()2f -=A .-12B .1 4-C .14D .1210.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线24y x =-与C 交于A ,B 两点.则cos AFB ∠=A .45B .35C .35-D .45-11.已知平面α截一球面得圆M ,过圆心M 且与α成060二面角的平面β截该球面得圆N .若该球面的半径为4,圆M 的面积为4π,则圆N 的面积为A .7πB .9πC .11πD .13π12.设向量a ,b ,c 满足a =b =1,a b =12-,,a c b c --=060,则c 的最大值等于A .2B .3C .2D .1第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分把答案填在题中横线上 (注意:在.试卷上作答无效.......) 13.(1-x )20的二项展开式中,x 的系数与x 9的系数之差为: .2y 214.已知a ∈(2π,π),sinα=55,则tan2α=15.已知F 1、F 2分别为双曲线C : 29x - 227y =1的左、右焦点,点A ∈C ,点M 的坐标为(2,0),AM 为∠F 1AF 2∠的平分线.则|AF 2| = .16.己知点E 、F 分别在正方体ABCD -A 1B 2C 3D 4的棱BB 1 、CC 1上,且B 1E =2EB, CF=2FC 1,则面AEF 与面ABC 所成的二面角的正切值等于 .三、解答题:本大题共6小题,共70分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤 17.(本小题满分l0分)(注意:在试题卷上.....作答无效....) △ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .己知A —C =90°,a+c=2b ,求C .18.(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效.........) 根据以往统计资料,某地车主购买甲种保险的概率为0.5,购买乙种保险但不购买甲种保险的概率为0.3,设各车主购买保险相互独立(I )求该地1位车主至少购买甲、乙两种保险中的l 种的概率;(Ⅱ)X 表示该地的l00位车主中,甲、乙两种保险都不购买的车主数。
2011年湖北高考理科数学试卷及答案详解-WORD版-(答案超级详细)2011年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷)数学(理工农医类)本试卷共4页,三大题21小题。
满分150分,考试时间120分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2. 选择题每小题选出答案后,用2B铅笔将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,再选涂其他答案标号,答在试题卷上无效。
3. 填空题和解答题用0.5毫米黑色墨水签字笔答在答题卡上每题对应的答题区域内,答在试题卷上无效。
4. 考试结束,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是满足题目要求的。
1.i为虚数单位,则201111ii+⎛⎫= ⎪-⎝⎭(A) -1 (B) -i (C) 1 (D) i解析:选B。
()()()()2111121112i ii i iii i i+++++===--+,故2011201111ii ii+⎛⎫==-⎪-⎝⎭2. 已知{}21log ,1,,2U y y x x P y y x x ⎧⎫==>==>⎨⎬⎩⎭,则UP =(A)(]1,0,2⎡⎫-∞+∞⎪⎢⎣⎭(B)10,2⎛⎫⎪⎝⎭ (C) ()0,+∞ (D) 1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭解析:选D{}{}2log ,10U y y x x y y ==>=>,11,202P y y x y y x ⎧⎫⎧⎫==>=<<⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,故UP =12y y ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭,即为1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭3.已知函数()cos ,f x x x x R =-∈,若()1f x ≥,则x 的取值范围为(A) 22,3P x k x k k Z ππππ⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭(B) 522,66P x k x k k Z ππππ⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭(C),3P x k x k k Z ππππ⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭(D) 5,66P x k x k k Z ππππ⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭解析:选A.()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令()1f x ≥得:1sin 62x π⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,于是522,666k x k k Z πππππ+≤-≤+∈,解之即得A 。
武汉理工大学2008—2009学年第二学期《高等数学B 》期末试卷(B 卷)考生姓名:班级:学号:一、选择题(本题共6小题,每小题4分,满分24分)1、二元函数),(y x f 在点),(00y x 处两个偏导数都存在,是),(y x f 在该点可微的(). (A )充分而非必要条件(B )既非充分又非必要条件 (C )充分必要条件(D )必要而非充分条件2、设),(y x f 是连续函数,则0(,)(0)axI dx f x y dy a =>⎰⎰=().(A )00(,)ay dy f x y dx ⎰⎰(B )0(,)a aydy f x y dx ⎰⎰(C )(,)ay ady f x y dx ⎰⎰(D )0(,)a ady f x y dx ⎰⎰3、下列级数条件收敛的是().(A )n n n1)1(1∑∞=-(B )211)1(n n n∑∞=-(C )1)1(1+-∑∞=n n n n (D ))1(1)1(1+-∑∞=n n n n4、若级数∑∞=1n nu收敛,则下列级数中()收敛。
(A ))001.0(1+∑∞=n n u (B )∑∞=1n nu (C )∑∞=+11000n n u (D )∑∞=11000n nu 5、以12cos ,sin y x y x ==为特解的二阶线性齐次微分方程是() (A )''0y y -=(B )'''0y y +=(C )''0y y +=(D )'''0y y -=6、设{}222:),(ay x y x D ≤+=,则当=a ()时,⎰⎰=--Ddxdy y x a π2222(A )1(B )2(C )33(D )323二、填空题(本题共5小题,每小题4分,满分20分) 1、 设sin xy ze =,则dz =。
2、 设{}(,):01,1D x y x x y =≤≤≤≤,则=⎰⎰-Dy dxdy e 2。
2011年普通高等学校招生全国统一考试(湖北卷)数学(理工农医类)本试卷共4页,三大题21小题。
满分150分,考试时间120分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2. 选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔将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,再选涂其他答案标号,答在试题卷上无效。
3. 填空题和解答题用0.5毫米黑色墨水签字笔答在答题卡上每题对应的答题区域内,答在试题卷上无效。
4. 考试结束,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是满足题目要求的。
1.i 为虚数单位,则201111i i +⎛⎫= ⎪-⎝⎭(A) -1 (B) -i (C) 1 (D) i解析:选B 。
()()()()2111121112i i i i i i i i i +++++===--+,故2011201111i i i i +⎛⎫==- ⎪-⎝⎭2. 已知{}21log ,1,,2U y y x x P y y x x ⎧⎫==>==>⎨⎬⎩⎭,则UP =(A)(]1,0,2⎡⎫-∞+∞⎪⎢⎣⎭(B)10,2⎛⎫⎪⎝⎭ (C) ()0,+∞ (D) 1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭解析:选D{}{}2log ,10U y y x x y y ==>=>,11,202P y y x y y x ⎧⎫⎧⎫==>=<<⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,故U P =12y y ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭,即为1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭3.已知函数()cos ,f x x x x R =-∈,若()1f x ≥,则x 的取值范围为(A) 22,3P x k x k k Z ππππ⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭(B) 522,66P x k x k k Z ππππ⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭(C),3P x k x k k Z ππππ⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭(D) 5,66P x k x k k Z ππππ⎧⎫=+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭解析:选A.()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令()1f x ≥得:1sin 62x π⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,于是522,666k x k k Z πππππ+≤-≤+∈,解之即得A 。
5.解:取曲线222
:4,
c x y c ε+
+=(取逆时针方向)所围区域记为c D ,记c 与L 所围区域记为D ,
记()22
2
2222224(,),(,)444y x Q P y x P x y Q x y x y x y x y x y -∂∂-==⇒==++∂∂+ …………2分
故222244c L c ydx xdy ydx xdy
I x y x y ++-+-+=
-⇒++⎰⎰蜒 ……………4分
2
2
1
1
02.c
c
D I ydx xdy dxdy πε
ε
+=-
-+=-
=-⎰⎰⎰Ñ ……………8分
6.解::取曲面12
2
:1
z x y =⎧
∑⎨
+≤⎩上侧,记∑与1∑所围立体区域为Ω,
记Ω在xoy 平面的投影为{
}
22
(,)1D x y x y =+≤,则 1
1
332
223(1)I x dydz y dzdx z dxdy ∑+∑∑=
-++-⇒⎰⎰⎰⎰Ò ……………3分 ()()226663D
I x y z dv dxdy Ω
=-++--⇒⎰⎰⎰⎰⎰ ……………6分
()2
21
12
66323.r I d rdr r
z dz πθππππ-=-++=-+=⎰⎰⎰
……………8分
7.解:令22
2123(21)lim
lim 1121n n n n n n
u n u n x x x x u n +→∞
→∞+=+⇒==<⇒<+时,原幂级数绝对收敛; 在1x >时,原幂级数发散;在1x =时,原级数0
(21)n n ∞
=+∑发散。
……………3分
故原幂级数的收敛域为()1,1-。
……………4分
()
()221
212220
01()()1.11n n n n x x S x x
x x x x ∞
∞
++=='''+⎛⎫⎛⎫====< ⎪
⎪-⎝⎭⎝⎭-∑∑ ……………8分
四、(本题满分7分)
解:令22222(,,,,)(2)(35)L x y z x y x y z x y z λμλμ=+++-+++- …………3分
联立解方程组222220
220
151,51,054301520350
x
y z L x x L y y x x y or y z r L z z z L x y z L x y z λμλμλμλμ⎧'=++=⎪⎪'=++===-⎧⎧⎪⎪⎪⎪
'⇒==-⇒==-+=⎨⎨⎨⎪⎪⎪==⎩⎩'=+-=⎪⎪'=++-=⎪⎩ …………6分 根据实际,最远点和最近点必存在,而驻点恰好有两个,
故
最远的距离为。
………………7分
五、(本题满分7分)
证明:(1)tan 1n 2n
2400111tan (1tan )t (1)
x t n n a a x x dx dt n n n n n π=++=+==⇒+⎰⎰ ……………2分 22111
11
11(1)1n
n k k k k n k k k a a a a S k k k n k ∞
++===++===-⇒=++∑∑∑ ……………3分 (2)n tan 1
1n
n
4
20
00t 1tan t 1+t 1x t
n a xdx dt dt n π
===<=⇒+⎰
⎰⎰Q ……………5分 ()111
1n a n n n n λλλ+<<⇒+Q 级数1
n n a n λ∞
=∑收敛。
……………7分。