滁州学院2013-2014学年度第2学期高等数学期末考试试卷及参考答案
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安徽大学2009-2010学年第二学期《高等数学A (二)、B (二)》考试试卷(A 卷)参考答案与评分标准一、填空题(本大题共五小题,每小题2分,共10分)12、0;3、;4、1 /20 arcsin d (,y y f x y π∫∫)d x 32;5、53二、选择题(本大题共五小题,每小题2分,共10分)6、 A ;7、D ;8、D ;9、A ; 10、A.三、计算题(本大题共五小题,其中第11、12、13题每小题10分,第14、15题每小题12分,共54分)11.解. 设。
则曲面在点处的法向量为22(,,)F x y z x y z =+−S (1,1,2)(1,1,2)(1,1,2)(,,)(2,2,1)(2,2,1)x y z F F F x y =−=−由题设可知,平面Π通过法线L ,故12a b 0,+−+=(1,,1)(2,2,1)0a −⋅−=即,由此解得123a b a +=⎧⎨+=⎩035,.22a b =−=12.解:令222(,),(,)2y xP x y Q x y x y x y−==++,则d d L I P x Q y =+∫v ,当时,220x y +≠22222()Q x y Px x y y∂−==∂+∂∂2。
取一小圆周22:C x y εε+=,0ε>充分小,使得C ε完全位于L 所围成的区域内,取逆时针方向。
设D ε为由L 与C ε所围成的区域,则由Green 公式得d d (d L C D Q PP x Q y x y x yεε+∂∂+=−=∂∂∫∫∫0, 所以d d d d LC P x Q y P x Q yε+=−+∫∫22(sin )(sin )(cos )(cos )d πεθεθεθεθθε−−=−∫20d 2πθπ==∫13.解:设cos ,sin ,x R u y R u z ==v =,则Σ对应于:02,0D u v h π≤≤≤≤。
安徽大学2012—2013学年第二学期 《高等数学C (二)》考试试卷(A 卷)(闭卷 时间120分钟)院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------考场登记表序号_______题 号 一 二 三 四 五 总分 得 分阅卷人得分一、填空题(每小题3分,共15分)1、设,1224311A t−⎛⎞⎜⎟=⎜3⎜⎟−⎝⎠⎟B 为三阶非零矩阵,若0AB =,则__________. t =2、若A 为三阶矩阵,行列式 2A =,2B A =,B ∗为B 的伴随矩阵,则 B ∗=__________.3、若行列式 33 ij D a ×=满足111a =,122a =,130a =,且余子式,31 8M =−32M x =,,则3319M =x =__________.4、已知向量组,,,,若1(1, 0, 2)T α=2(1, 1, 3)T α=3(1,1, 2)T k α=−+(1, 2, 5)T β=β不.能.由12,,3ααα线性表示,则k =__________.5、若阶矩阵n A 的秩为,且1n −A 的各行元素之和均为,则齐次线性方程组00AX =的通解是__________.二、选择题(每小题3分,共15分)得分6、已知A ,B ,C 均为阶矩阵,则下列结论正确的是 ( )n A . 22()2A B A AB B +=++2m B .,其中为正整数 ()m m AB A B =m C .若AB AC =且,则0A ≠B C =D .若,则ABCE =BCA E =,其中E 为n 阶单位矩阵7、设1α,2α均为维向量,向量n 1β,2β,3β均可以由1α,2α线性表示,则下列结论正确的是 ( ) A .1β,2β,3β必线性无关 B .1β,2β,3β必线性相关C .仅当1α,2α线性无关时,1β,2β,3β线性无关D .仅当1α,2α线性相关时,1β,2β,3β线性相关8、设A 为矩阵,则下列结论正确的是 ( ) m n × A .若,则方程组m n <AX b =必有无穷多解B .若,则方程组m n <0AX =必有非零解,且基础解系含有个线性无关解向量 n m −C .若A 有阶子式不为零,则方程组n 0AX =仅有零解D .若A 有n 阶子式不为零,则方程组AX b =有唯一解9、下列选项中,哪个不是..“()ij n n A a ×=为正交矩阵”的充分条件 ( ) A .A 的行向量组与列向量组均为正交向量组 B .1A =,且对任意i j ,1,2,,n ",有ij ij a A = =C .为正交矩阵 T A D .1T A A −=10、若三阶矩阵A 有特征值122λλ==,E 为三阶单位矩阵,且|,则||A E −=0|A 为 ( )A .−B .C .224−D .4三、计算题(每小题9分,共54分)得分11、计算n 阶行列式1211111111n n a a D a ++=+"""""""1,其中.120n a a a ≠"答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------12、若三维向量123(,,)a a a α=,123(,,)b b b β=,且211211211T A αβ⎛⎞⎜⎟==−−−⎜⎟⎜⎟⎝⎠,求:(1)T βα;(2). 2A13、已知矩阵,判断021332121A ⎛⎞⎜⎟=⎜⎟⎜⎟⎝⎠A 是否可逆.如果可逆,求;如果不可逆,请说明理由. 1A −14、求向量组,,,的秩和一个极大线性无关组,并把其余向量用该极大无关组线性表示. 1(1,0,2,0)T α=2(0,1,1,2)T α=−3(1,2,4,4)T α=−4(2,1,4,2)T α=−15、已知,,若20000101A a ⎛⎞⎜⎟=⎜⎟⎜⎟⎝⎠20003402B b ⎛⎞⎜=⎜⎜⎟−⎝⎠⎟⎟A 与B 相似,求a ,b 的值.答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------16、已知方程组有无穷多个解,求123123123112x x x x x x x x x λλλ++=⎧⎪++=⎨⎪++=−⎩λ的值及方程组的通解.四、分析计算题(每小题10分,共10分)得分17、设二次型222123123121323(,,)4484f x x x x x x x x x x x x =++−−−,(1)判断二次型是否正定;(2)利用正交变换X QY =化二次型为标准形,并求出相应的正交矩阵. Q得分五、证明题(每小题6分,共6分)18、已知n 阶矩阵A 满足 32A E =,其中E 为阶单位矩阵,若n 2B A A =+,证明B 可逆,并求B 的逆矩阵.安徽大学2012—2013学年第二学期 《高等数学C (二)》考试试卷(A 卷)参考答案与评分标准一、填空题(每小题3分,共15分)1、;2、256;3、;4、3−4−1−;5、,其中为任意常数(1,1,,1)T k "k二、选择题(每小题3分,共15分)6、D ;7、B ;8、C ;9、A ; 10、D三、计算题(每小题9分,共54分)11、解:从第二行起,每行减去第一行,再从第二列起,第i 列的1ia a 倍加到第一列上,得(2,3,,i n =")111221311111110011111100n nna a a a a D a a a a ++−+==−+−""""""""""""""""10a ......(4分) 112212131111001(1)000000ni in n i ina a a a a a a a a a ==++==∑+∑"""""""""".......(9分) 12、解:(1)因为,()111121321232122233313233211211211T a a b a b a b a b b b a b a b a b a a b a ba b αβ⎛⎞⎛⎞⎛⎞⎜⎟⎜⎟⎜⎟===−⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎝⎠−−+=所以. ()1123211223332(1)12T a b b b a a b a b a b a βα⎛⎞⎜⎟==++=+−⎜⎟⎜⎟⎝⎠......(5分)(2)2422()22422422T T T A A αβαβαβ⎛⎞⎜⎟====−−−⎜⎜⎟⎝⎠⎟. ......(9分)13、解:利用初等变换法可以直接判断A 是否可逆,并求出1A −:()021100,332010121001A E ⎛⎞⎜⎟=⎜⎟⎜⎟⎝⎠121001021100332010⎛⎞⎜⎟→⎜⎟⎜⎟⎝⎠10010102022613001322⎛⎞⎜⎟−⎜⎟→−−⎜⎟⎜⎟−⎜⎟⎝⎠100101010113001326−⎛⎞⎜⎟→−−⎜⎟⎜⎟−⎝⎠,......(7分)故A 可逆,且1101113326A −−⎛⎞⎜=−−⎜⎜⎟⎟⎟−⎝⎠. ......(9分)(注:若先由02133210121A ==≠判断出A 可逆,则给3分;之后正确求出1A −,则给9分.)14、解:依题意,将向量组按列排成矩阵并作初等行变换()123410120121,, , 21440242αααα⎛⎞⎜⎟−−−⎜⎟=⎜⎟⎜⎟⎝⎠1012012101200242⎛⎞⎜⎟−−−⎜⎟→⎜⎟⎜⎟⎝⎠1012012100010000⎛⎞⎜⎟−−−⎜⎟→⎜⎟−⎜⎟⎝⎠1010012000010000⎛⎞⎜⎟⎜⎟→⎜⎟⎜⎟⎝⎠, ......(5分)故,()1234, , , 3r αααα=124,,ααα为向量组的一个极大无关组,且3122ααα=+. ......(9分)15、解:由相似矩阵的性质,一方面A B =,即381b +=−,得.3b =− ......(5分)另一方面,相似矩阵有相同的特征值,故()()tr A tr B =, 即2,得.5a +=+b 0a =......(9分)16、解:依题意,对方程组的增广矩阵作初等行变换111112111111112111A λλλλλλ−⎛⎞⎛⎞⎜⎟⎜⎟=→⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎜⎟−⎝⎠⎝⎠2112011301112λλλλλλ−⎛⎞⎜⎟→−−⎜⎟⎜⎟−−+⎝⎠ 112011300(1)(2)2(2)λλλλλλ−⎛⎞⎜⎟→−−⎜⎟⎜⎟−++⎝⎠, 故当2λ=−时,()()2r A r A ==,方程组有无穷多个解. ......(4分)此时对应的同解方程组为1232322333x x x x x +−=−⎧⎨−+=⎩,令自由未知量,得该方程组的一个特解.30x =(1,1,0)T η=−−其对应齐次方程组1232320330x x x x x +−=⎧⎨−+=⎩的基础解系为,(1,1,1)T ξ=因此原方程组的通解为,其中为任意常数. ......(9分)(1,1,1)(1,1,0)T x k k ξη=+=+−−T k四、分析计算题(每小题10分,共10分)17、解:(1)因为二次型的矩阵为124242421A −−⎛⎞⎜⎟=−−⎜⎟⎜⎟−−⎝⎠,2124242(5)(4)421E A λλλλλλ−−=−=−+=−0,所以A 的特征值为125λλ==,34λ=−.由于A 有一个特征值为负数,故A 不正定,该二次型不正定.......(4分)(2)对于方程组(5,)0E A x −=解得基础解系为11(,1,0)2T ξ=−,.2(1,0,1)T ξ=−先正交化,得111(,1,0)2T ηξ==−,2122111(,)42(,,1)(,)55T ξηηξηηη=−=−−,再单位化,得111(T )ηγη==,222(Tηγη==. 对于方程组(4,解得基础解系, )0E A x −−=3(2,1,2)T ξ=单位化得333212(,,333T ξγξ==. ......(6分) 故所求正交矩阵()123,,0Q γγγ⎛⎜⎜⎜==⎜⎜⎜⎜⎝, f 的标准形为221255423f y y y =+−. ......(10分)五、证明题(每小题6分,共6分)18、证明:一方面,由32A E =知,A 可逆且1212A A −=. 另一方面,由32A E =得,33A E E +=,即2()()3A E A A E E +−+=,所以A E +可逆,且121()(3)A E A A −E +=−+. ......(4分)由A ,A E +均可逆知,2()B A A A A E =+=+也可逆,且11(())()11B A A E A E A −−=+=+−−2243111()(3262)A A E A A A A =−+=−+. ......(6分)。
2013-2014学年度第二学期高二期末调研测试数 学 (理科)试 题(全卷满分160分,考试时间120分钟)2014.6注意事项:1. 答卷前,请考生务必将自己的学校、姓名、考试号等信息填写在答卷规定的地方.2.试题答案均写在答题卷相应位置,答在其它地方无效.一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在答题卷相应位置)1.设集合{1,2,3}A =,集合{2,2}B =-,则AB = ▲ .2.i 为虚数单位,复数21i-= ▲ . 3.函数()lg(1)f x x =+的定义域为 ▲ . 4.“0ϕ=”是“函数()sin()f x x ϕ=+为奇函数”的▲ 条件.(从“充要”,“充分不必要”,“必要不充分”,“既不充分也不必要”中选择适当的填写) 5.函数xy e =在1x =处的切线的斜率为 ▲ . 6.若tan θ+1tan θ=4则sin2θ= ▲ . 7.某工厂将4名新招聘员工分配至三个不同的车间,每个车间至少分配一名员工,甲、乙 两名员工必须分配至同一车间,则不同的分配方法总数为 ▲ (用数字作答). 8.函数()sin cos f x x x =-的值域为 ▲ .9.===⋅⋅⋅=, 则21n m += ▲ . 10.已知函数2|1|=1x y x --的图象与函数=2y kx -的图象恰有两个交点,则实数k 的取值范围是 ▲ .11.已知函数()f x 是定义在[4,)-+∞上的单调增函数,且对于一切实数x ,不等式 22(cos )(sin 3)f x b f x b -≥--恒成立,则实数b 的取值范围是 ▲ . 12.设T S ,是R 的两个非空子集,如果存在..一个从S 到T 的函数)(x f y =满足:(i)}|)({S x x f T ∈=;(ii)对任意S x x ∈21,,当21x x <时,恒有)()(21x f x f <. 那么称这两个集合“保序同构”.现给出以下4对集合: ①,{1,1}S R T ==-; ②*,S N T N ==;③{|13},{|810}S x x T x x =-≤≤=-≤≤; ④{|01},S x x T R =<<=其中,“保序同构”的集合对的对应的序号是 ▲ (写出所有“保序同构”的集合对的对应的序号).13.已知定义在R 上的奇函数()f x 在0x >时满足4()f x x =,且()4()f x t f x +≤在[1,16]x ∈恒成立,则实数t 的最大值是 ▲ .14.若关于x 的不等式2x ax e ≥的解集中的正整数解有且只有3个,则实数a 的取值范围是 ▲ .二、解答题(本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分14分)已知a R ∈,命题2:"[1,2],0"p x x a ∀∈-≥,命题2:",220"q x R x ax a ∃∈++-=. ⑴若命题p 为真命题,求实数a 的取值范围;⑵若命题""p q ∨为真命题,命题""p q ∧为假命题,求实数a 的取值范围. 16.(本小题满分14分)已知函数()2cos()(0,)6f x x x R πωω=+>∈的最小正周期为10π.⑴求函数()f x 的对称轴方程; ⑵设,[0,]2παβ∈,56516(5),(5)35617f f ππαβ+=--=,求cos()αβ+的值.17.(本小题满分14分)已知*(1)(,)nmx m R n N +∈∈的展开式的二项式系数之和为32,且展开式中含3x 项的系数为80.⑴求,m n 的值;⑵求6(1)(1)nmx x +-展开式中含2x 项的系数.18.(本小题满分16分)如图,某市新体育公园的中心广场平面图如图所示,在y 轴左侧的观光道曲线段是函数sin()(0,0,0)y A x A ωϕωϕπ=+>><<,[4,0]x ∈-时的图象且最高点B (-1,4),在y 轴右侧的曲线段是以CO 为直径的半圆弧.⑴试确定A ,ω和ϕ的值;⑵现要在右侧的半圆中修建一条步行道CDO (单位:米),在点C 与半圆弧上的一点D 之间设计为直线段(造价为2万元/米),从D 到点O 之间设计为沿半圆弧的弧形(造价为1万元/米).设DCO θ∠=(弧度),试用θ来表示修建步行道的造价预算,并求造价预算的最大值?19.(本小题满分16分)已知函数2()1f x ax bx =++(,a b 为实数,0,a x R ≠∈),(),0()(),0f x x F x f x x >⎧=⎨-<⎩.⑴若(1)0f -=,且函数()f x 的值域为[0,)+∞,求()F x 的表达式;⑵设0,0,0mn m n a <+>>,且函数()f x 为偶函数,判断()()0F m F n +>是否大0? ⑶设ln 1()xx g x e+=,当1a b ==时,证明:对任意实数0x >,2[()1]'()1F x g x e --<+ (其中'()g x 是()g x 的导函数) . 20.(本小题满分16分)已知函数2()(,)f x ax bx a b R =+∈,函数()ln g x x =.⑴当0=a 时,函数)(x f 的图象与函数)(x g 的图象有公共点,求实数b 的最大值; ⑵当0b =时,试判断函数)(x f 的图象与函数)(x g 的图象的公共点的个数;⑶函数)(x f 的图象能否恒在函数()y bg x =的上方?若能,求出,a b 的取值范围;若不能,请说明理由.2013-2014学年度第二学期高二期末调研测试数 学 (理科附加题)(全卷满分40分,考试时间30分钟)2014.621.(本小题满分10分)一个口袋中装有大小形状完全相同的红色球1个、黄色球2个、蓝色球*()n n N ∈个.现进行从口袋中摸球的游戏:摸到红球得1分、摸到黄球得2分、摸到蓝球得3分.若从这个口袋中随机地摸出2个球,恰有一个是黄色球的概率是158. ⑴求n 的值;⑵从口袋中随机摸出2个球,设ξ表示所摸2球的得分之和,求ξ的分布列和数学期望E ξ. 22.(本小题满分10分)已知函数ax x x f +-=3)(在(1,0)-上是增函数. ⑴求实数a 的取值范围A ;⑵当a 为A 中最小值时,定义数列{}n a 满足:1(1,0)a ∈-,且)(21n n a f a =+, 用数学归纳法证明(1,0)n a ∈-,并判断1n a +与n a 的大小. 23.(本小题满分10分)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1A A ⊥平面ABC ,90BAC ︒∠=,F 为棱1AA 上的动点,14,2A A AB AC ===.⑴当F 为1A A 的中点,求直线BC 与平面1BFC⑵当1AFFA 的值为多少时,二面角1B FC C --的大小是45︒. 24.(本小题满分10分)已知数列{}n a 为0123,,,,,()n a a a a a n N ⋅⋅⋅∈,0nn i i b a ==∑表示0123n aa a a a +++++,i N ∈.⑴若数列{}n a 为等比数列2()nn a n N =∈,求0()niini b C =∑;⑵若数列{}n a 为等差数列2()n a n n N =∈,求1()ni ini b C =∑.2014年6月高二期末调研测试理 科 数 学 试 题 参 考 答 案一、填空题:1.{2} 2.1i + 3.(1,)-+∞ 4.充分不必要5.e 6.127.6 8.[9.2014 10.(0,1)(1,4) 11.1[212.②③④131- 14.4[,)16e e二、解答题:15⑴因为命题2:"[1,2],0"p x x a ∀∈-≥,令2()f x x a =-,根据题意,只要[1,2]x ∈时,min ()0f x ≥即可, ……4分 也就是101a a -≥⇒≤; ……7分 ⑵由⑴可知,当命题p 为真命题时,1a ≤,命题q 为真命题时,244(2)0a a ∆=--≥,解得21a a ≤-≥或 ……11分 因为命题""p q ∨为真命题,命题""p q ∧为假命题,所以命题p 与命题q 一真一假,当命题p 为真,命题q 为假时,12121a a a ≤⎧⇒-<<⎨-<<⎩,当命题p 为假,命题q 为真时,11-21a a a a >⎧⇒>⎨≤≥⎩或,综上:1a >或21a -<<. ……14分 16⑴由条件可知,21105T ππωω==⇔=, ……4分则由155()566x k x k k Z ππππ+=⇒=-+∈为所求对称轴方程; ……7分⑵56334(5)cos()sin ,cos352555f ππαααα+=-⇔+=-⇔==, 因为[0,]2πα∈,所以56334)cos()sin ,cos 352555ππααα=-⇔+=-⇔==, 516815(5)cos ,sin 6171717f πβββ-=⇔==,因为[0,]2πβ∈,所以516815(5)cos ,sin 6171717f πβββ-=⇔== … …11分4831513cos()cos cos sin sin 51751785αβαβαβ+=-=⨯-⨯=-. ……14分17⑴由题意,232n =,则5n =; ……3分由通项15(0,1,,5)r r rr T C m x r +==,则3r =,所以33580C m =,所以2m =;…7分⑵即求56(12)(1)x x +-展开式中含2x 项的系数,56011220122555666(12)(1)[(2)(2)]()x x C C x C x C C x C x +-=+++⋅⋅⋅-++⋅⋅⋅22(11040)(1615)x x x x =+++⋅⋅⋅-++⋅⋅⋅, ……11分所以展开式中含2x 项的系数为11510(6)4015⨯+⨯-+⨯=-. ……14分 18⑴因为最高点B (-1,4),所以A =4;又(4,0)E -,所以1(4)3124TT =---=⇒=, 因为2126T ππωω==⇒= ……5分代入点B (-1,4),44sin[(1)]sin()166ππϕϕ=⨯-+⇒-=, 又203πϕπϕ<<⇒=; ……8分⑵由⑴可知:24sin(),[4,0]63y x x ππ=+∈-,得点C (0,即CO =,取CO 中点F ,连结DF ,因为弧CD 为半圆弧,所以2,90DFO CDO θ∠=∠=︒,即2DO θ== ,则圆弧段DO造价预算为万元, Rt CDO ∆中,CD θ=,则直线段CD造价预算为θ万元,所以步行道造价预算()g θθ=+,(0,)2πθ∈. ……13分由'()sin )2sin )g x θθ=-+=-得当6πθ=时,'()0g θ=,当(0,)6πθ∈时,'()0g x >,即()g θ在(0,)6π上单调递增;当(,)62ππθ∈时,'()0g x <,即()g θ在(,)62ππ上单调递减 所以()g θ在6πθ=时取极大值,也即造价预算最大值为(6)万元.……16分 19⑴因为(1)0f -=,所以10a b -+=,因为()f x 的值域为[0,)+∞,所以20,40a b a >⎧⎨∆=-=⎩, ……3分所以24(1)02,1b b b a --=⇒==,所以2()(1)f x x =+,所以22(1),0()(1),0x x F x x x ⎧+>⎪=⎨-+<⎪⎩; ……5分⑵因为()f x 是偶函数,所以20,()1b f x ax ==+即,又0a >,所以221,0()1,0ax x F x ax x ⎧+>⎪=⎨--<⎪⎩, ……8分因为0mn <,不妨设0m >,则0n <,又0m n +>,所以0m n >->, 此时2222()()11()0F m F n am an a m n +=+--=->,所以()()0F m F n +>; ……10分 ⑶因为0x >,所以2()()1F x f x ax bx ==++,又1a b ==,则2()1F x x x -=+,因为ln 1()xx g x e+=,所以'1ln 1()x x x g x e --= 则原不等式证明等价于证明“对任意实数0x >,221ln 1()1xx x x x e e---+⋅<+ ” , 即 21(1ln )1xx x x x e e-+⋅--<+. ……12分 先研究 1ln x x x --,再研究1x xe+.① 记()1ln ,0i x x x x x =-->,'()ln 2i x x =--,令'()0i x =,得2x e -=, 当(0x ∈,2)e -时'()0i x >,()i x 单增;当2(x e -∈,)+∞时'()0i x <,()i x 单减 . 所以,22max ()()1i x i e e --==+,即21ln 1x x x e ---≤+.② 记1(),0x x j x x e +=>,'()0x x j x e=-<,所以()j x 在(0,)+∞单减,所以,()(0)1j x j <=,即11x x e+<.综上①、②知,2211()(1ln )(1)1x x x x g x x x x e e e e--++=--≤+<+.即原不等式得证,对任意实数0x >,2[()1]'()1F x g x e --<+ ……16分 20⑴bx x f a =∴=)(0 ,由一次函数与对数函数图象可知两图象相切时b 取最大值, ……1分 设切点横坐标为0x ,1(),()f x b g x x''==,000011,,ln b x x e b e bx x⎧=⎪∴∴=∴=⎨⎪=⎩, 即实数b 的最大值为1b e =; ……4分⑵2ln 0,0,()()xb x f x g x a x =>∴=⇔=, 即原题等价于直线y a =与函数2ln ()xr x x=的图象的公共点的个数, ……5分'432ln 12ln ()x x x xr x x x--==, ()r x ∴在递增且1()(,)2r x e∈-∞,()r x 在)+∞递减且1()(0,)2r x e∈,1(,)2a e∴∈+∞时,无公共点,1(,0]{}2a e ∈-∞⋃时,有一个公共点,1(0,)2a e∈时,有两个公共点; ……9分⑶函数)(x f 的图象恒在函数()y bg x =的上方,即()()f x bg x >在0x >时恒成立, ……10分①0a <时()f x 图象开口向下,即()()f x bg x >在0x >时不可能恒成立, ②0a =时ln bx b x >,由⑴可得ln x x >,0b ∴>时()()f x bg x >恒成立,0b ≤时()()f x bg x >不成立,③0a >时, 若0b <则2ln a x x b x -<,由⑵可得2ln x xx-无最小值,故()()f x bg x >不可能恒成立, 若0b =则20ax >,故()()f x bg x >恒成立,若0b >则2(ln )0ax b x x +->,故()()f x bg x >恒成立, ……15分 综上,0,0a b =>或0,0a b >≥时函数)(x f 的图象恒在函数()y bg x =的图象的上方. ……16分21⑴由题设158231211=++n n C C C ,即03522=--n n ,解得3=n ; ……4分 ⑵ξ取值为3,4,5,6.则1112262(3)15C C P C ξ===,11213222664(4)15C C C P C C ξ==+=,1123262(5)5C C P C ξ===,23261(6)5C P C ξ===, ……8分ξ的分布列为:故234561515553E ξ⨯+⨯+⨯+⨯==. ……10分22⑴'2()30f x x a =-+≥即23a x ≥在(1,0)x ∈-恒成立,[3,)A ∴=+∞; ……4分 ⑵用数学归纳法证明:(1,0)n a ∈-. (ⅰ)1=n 时,由题设1(1,0)a ∈-; (ⅱ)假设k n =时,(1,0)k a ∈-则当1+=k n 时,)3(21)(2131k k k k a a a f a +-==+ 由⑴知:x x x f 3)(3+-=在(1,0)-上是增函数,又(1,0)k a ∈-, 所以331111((1)3(1))1()(3)0222k k k k a f a a a +--+⨯-=-<==-+<, 综合(ⅰ)(ⅱ)得:对任意*N n ∈,(1,0)n a ∈-. ……8分3111(3)(1)(1)22n n n n n n n n a a a a a a a a +-=-+-=--+ 因为(1,0)n a ∈-,所以10n n a a +-<,即1n n a a +<. … …10分23.如图,以点A 为原点建立空间直角坐标系,依题意得11(0,0,0),(2,0,0),(0,2,0),(0,0,4),(0,2,4)A B C AC ,⑴因为F 为中点,则1(0,0,2),(2,0,2),(2,2,4),(2,2,0)F BF BC BC =-=-=-, 设(,,)n x y z =是平面1BFC 的一个法向量,则12202240n BF x z n BC x y z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-++=⎪⎩,得x y z =-=取1x =,则(1,1,1)n =-,设直线BC 与平面1BFC 的法向量(1,1,1)n =-的夹角为θ,则cos ||||22BC n BC n θ⋅===⋅,所以直线BC 与平面1BFC……5分 ⑵设1(0,0,)(04),(2,0,),(2,2,4)F t t BF t BC ≤≤=-=-, 设(,,)n x y z =是平面1BFC 的一个法向量,则1202240n BF x tz n BC x y z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-++=⎪⎩,取2z =,则(,4,2)n t t =- (2,0,0)AB =是平面1FC C 的一个法向量,cos ,||||2n ABn AB n AB t ⋅<>===⋅得52t =,即153,22AF FA ==,所以当153AFFA =时,二面角1B FC C --的大小是45. ……10分24⑴0121222221n n n b +=+++⋅⋅⋅+=-,所以10213210()(21)(21)(21)(21)ni n ni n n n n n i b C C C C C +==-+-+-+⋅⋅⋅+-∑100211322121212121n n nn n n n n n n nC C C C C C C C +=⋅-⋅+⋅-⋅+⋅-⋅+⋅⋅⋅+⋅-⋅011220122(222)()n n nn n n n n n n n C C C C C C C C =+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅-+++⋅⋅⋅+2(12)2232n n n n =+-=⋅-. ……4分 ⑵0242(1)n b n n n =+++⋅⋅⋅+=+,1230()122334(1)n i n i nn n n ni b C C C C n n C ==⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅++∑, 因为012233(1)n n n n n n n n x C C x C x C x C x +=++++⋅⋅⋅+,两边同乘以x ,则有01223341(1)n n n n n n n n x x C x C x C x C x C x ++=++++⋅⋅⋅+,两边求导,左边1(1)(1)n n x nx x -=+++,右边012233234(1)n n n n n n n C C x C x C x n C x =++++⋅⋅⋅++,即1012233(1)(1)234(1)n n n n n n n n n x nx x C C x C x C x n C x -+++=++++⋅⋅⋅++(*), 对(*)式两边再求导,得12123212(1)(1)(1)213243(1)n n n n n n n n n x n n x x C C x C x n nC x---++-+=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅++取1x =,则有22123(3)2122334(1)n n n n n nn n C C C n n C -+⋅=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅++ 所以221()(3)2n i n i n i b C n n -==+⋅∑. ……10分。
2013-2014学年第二学期高二数学(文)期末试卷(含答案)(满分150 分,时间120 分钟)注意事项:1.考生应把班级、姓名、学号,写在密封线以内,写在密封线以外的无效。
2.请用钢笔、中型笔或圆珠笔把答案写在答题卡上。
3.考试结束后只上交答题卡,原试卷自己保存。
一、选择题(本大题共12小题,每小题5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.设集合{1,2}A =,则满足{1,2,3}A B ⋃=的集合B 的个数是( ) A .1 B .3 C .4 D .82.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( )A .R x x y ∈-=,3B .R x x y ∈=,sinR x x y ∈=, D .1(),2x y x R =∈ 3、设13log 5a =,153b =,0.315c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则有 ( ) A .a b c << B .c b a << C .c a b << D .b c a <<4.若lg a +lg b =0(其中a ≠1,b ≠1),则函数f (x )=a x 与g (x )=b x 的图象( )A .关于直线y =x 对称B .关于x 轴对称C .关于y 轴对称D .关于原点对称5.幂函数的图象过点(2,41),则它的单调增区间是( ) A .),0(+∞ B .),0[+∞ C .),(+∞-∞ D .)0,(-∞6、若函数()3222f x x x x =+--的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计那么方程32220x x x +--=的一个近似根(精确到0.1)为( )A .1.2B .1.3C .1.4D .1.57. “032>x ”是“0<x ”成立的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既非充分也非必要条件8.下列命题中是假命题的是 ( )A .(0,),>2x x sin x π∀∈ B .000,+=2x R sin x cos x ∃∈ C . ,3>0x x R ∀∈ D .00,=0x R lg x ∃∈9.设集合{|0},,A x x B =>=R 则从集合A 到集合B 的映射f 只可能是 ( )A.||x y x =→B. x y x 2=→C. x y x 2log =→D. )1(log 2+=→x y x10.给出如下四个命题①若“p 且q ”为假命题,则p 、q 均为假命题②命题“若b a >,则122->b a ”的否命题为“若b a ≤,则122-≤b a ” ③“11,2≥+∈∀x R x ”的否定是“11,2≤+∈∃x R x ”④在∆ABC 中,“B A >”是“B A sin sin >”的充要条件其中不正确...的命题的个数是( ) A .4 B .3 C .2 D .111.函数)10(||<<=a x xa y x的图象的大致形状是 ( )12、如果偶函数()f x 在区间[]1,6上是增函数且最大值是8,则()f x 在[]6,1-- 上是( )A .增函数,最大值8-B .增函数,最小值8-C .减函数,最大值8D .减函数,最小值8二、填空题:(5'×4=20')13、已知集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为 。
《高等数学(二)》期末考试试卷考试形式:闭卷考试 考试时间:120分钟一、选择题(单选题,每题4分,共28分)1、0lim =∞→n n u 是∑∞=1n n u 收敛的( B )A .充分而非必要条件 B. 必要而非充分条件C.充要条件D. 既非充分也非必要条件2、若级数∑∞=1n n u 收敛,则下列命题( B )正确(其中∑==ni i n u s 1)A .0lim =∞→s n n B. s n n lim ∞→存在C. s n n lim ∞→ 可能不存在 D. {}为单调数列s n 3、设∑∞=1n n u 与∑∞=1n n v 都是正项级数,且n n v u ≤ ,2,1(=n )则下列命题正确的是( C )A .若∑∞=1n n u 收敛,则∑∞=1n n v 收敛 B. 若∑∞=1n n u 收敛,则∑∞=1n n v 发散C.若∑∞=1n n v 发散,则∑∞=1n n u 发散D.若∑∞=1n n v 收敛,则∑∞=1n n u 收敛4、下列级数中条件收敛的是( B )A .1)1(1+-∑∞=n n n nB. n n n 1)1(1∑∞=-C. 211)1(n n n ∑∞=-D. n n n ∑∞=-1)1( 5、幂级数∑∞=-12)2(n nn x 的收敛区间为( B ) A.(1,3) B.[]3,1 C.[)3,1 D.(]3,16、幂级数∑∞=1!n nn x 的收敛半径为( C )A. 0B. 1C. +∞D. 37、点A (-3,1,2)与B (1,-2,4)间的距离是( A ) A. 29 B. 23 C. 29 D. 23二、填空题(每题4分,共16分)1、球心在点(1,-2,3),半径为3的球面方程为 9)3()2()1(222=-+++-z y x2、方程0222222=-+-++z x z y x 表示的图形是圆心在(1,0,-1),半径为2的球面. .3、二元函数229y x z --=的定义域是{}9:),(22≤+y x y x4、y x y x y x F --=22),(,则)3,1(F = 5 . 5、幂级数1nn x n∞=∑的收敛半径为是 1 .三、计算题1、求函数的一阶偏导数(1))ln(222y x x z += (2)xy e u =223222)ln(2y x x y x x x z +++=∂∂ xy ye xu =∂∂ 2222y x y x y z +=∂∂ xy xe yu =∂∂2、求函数32y x z =,当01.0,02.0,1,2-=∆=∆-==y x y x 的全微分32xy xz =∂∂ 223y x y z =∂∂ 2.0)1,2()1,2(-=∆-+∆-=y f x f dy y x3,y x z 2)31(+=,求x z ∂∂,yz ∂∂ 216(13)y z y x x-∂=+∂)31ln()31(22x x yz y ++=∂∂4、设方程0sin 2=-+xy e y x 确定的一个隐函数,求dxdy 0).2(.cos 2='+-+'y xy y e y y x 22cos x e y y xy y-'=-5、求函数22)(4),(y x y x y x f ---=的极值(1)x f x 24-= y f y 24--=(2)令0,0==y x f f 得:2,2-==y x(3)2,0,2-==-=yy xy xx f f f 故2,0,2-==-=C B A 0,02<<-A AC B 有极大值.8)2,2(f =-=极大y6、计算积分⎰⎰Dxydxdy ,其中D 由3,x y x y ==在第一象限内所围成.161103==⎰⎰⎰⎰D x x ydy xdx xydxdy四、应用题1、建造容积为V 的开顶长方形水池,长、宽、高各应为多少时,才能使表面积最小?(10分) 长为32v x = 宽32v y = 高3221v z =2、把正数a 分成三个正数之和,使它们的乘积为最大,求这三个数.(7分) 3a z y x ===。
2013—2014学年上学期期终考试试卷2012级数学试卷一、填空题:(每题3分,共24分)1. 过点(1,3)且与直线1y -=x 平行的直线方程是2. 过圆4x 22=+y 上一点)1,3(-P 的切线方程是3. 点A(-2,1)到直线0243:=--y x l 的距离为4. 已知直线a ∥b ,且a ∥平面α,则b 与平面α的位置关系是5. 平行于同一平面两条直线的位置关系为6. 在60°的二面角βα--m 的面α内有一点A 到面β的距离为3,A 在β上的射影为A ′,则A ′到面α的距离为7. 用一个平面截半径为25cm 的球,截面面积是π492cm ,则球心到截面的距离为 8.抛掷两颗骰子,则“两颗骰子点数相同”的概率为二、选择题(每题3分,共30分)1.若直线0=++c by ax 通过第一、三、四象限,则 ( ) A. 0,0>>bc ab B. 0,0<>bc ab C. 0,0><bc ab D. 0,0<<bc ab2. 若直线02x =++ay 和02x 3=-y 互相垂直,则a 等于 ( )A. 23-B. 32- C. 32 D. 233. 方程04222=++-+m y x y x 表示一个圆,则 ( ) A. 5≤m B. 5m < C. 51<mD. 51≤m4. 空间中与同一条直线都垂直的两条直线的位置关系是 ( ) A.平行 B.相交 C.异面 D.以上都可能5.如果平面的一条斜线长是它在这个平面上的射影长的3倍,则这条斜线与平面所成角的余弦值为 ( )A .31 B.322 C.22 D.326. 长方体一个顶点上的三条棱长分别是a ,b ,c ,那么长方体的全面积是( ) A. ca bc ab ++ B. 222c b a ++ C. abc 2 D. )(2ca bc ab ++7.已知两球的球面面积比为4︰9 ,则两个球的体积比为 ( ) A. 2︰3 B. 4︰9 C. 8︰27 D. 4︰278.一副扑克牌有黑、红、梅、方各13张,大小王各1张,从中任取一张,则不同取法的种数是 ( ) A. 4 B. 54 C. 413 D. 1349.由1,2,3,4,5五个数字组成 个没有重复数字的三位数偶数( ) A. 12 B. 24 C. 36 D. 4810.某校对全校3000名学生的肺活量进行调查,准备抽取500名学生作为调查对象,则上面所述问题中的总体是 ( ) A.3000名学生 B.3000名学生的肺活量 C.500名学生 D.500名学生的肺活量 三、计算题:(共24分)1.已知点()5,3A 是圆0808422=---+y x y x 的一条弦的中点,求这条弦所在直线方程.(8分)2.求圆2x 22=+y 上的点到直线03=--y x 的最长距离。
2014级本科高等数学A (二)期末试题解答与评分标准A (理工类多学时)一、单项选择题(本大题6小题,每小题3分,共计18分) 1. (A ,B )函数(,)z f x y =在点00(,)x y 处的偏导数(,)x f x y 和(,)y f x y 存在是函数在点00(,)x y 的全微分存在的( B ).A. 充分条件;B. 必要条件;C. 充要条件;D. 无关条件.2. (A ,B )设级数1(2)nn n a x ∞=-∑在2x =-处收敛,则级数在5x =处( C ).A. 发散;B. 条件收敛;C. 绝对收敛;D. 无法确定敛散性.3. (A ,B )二阶微分方程224468e xy y y x '''-+=+的特解应具有形式( C ),其中,,,a b C E 为常数.A. 22+e xax bx C +; B. 22+e xax bx C E ++; C. 222+e xax bx C Ex ++; D. 22+e xax bx C Ex ++.4. (A ,B )与两平面43x z -=和251x y z --=的交线平行且过点(3,2,5)-的直线方程为( A ).A. 325431x y z +--==; B .325431x y z +--==-; C. 325134x y z +--==; D .325431x y z -++==.5. (A ,B )设闭区域D :229x y +≤,221:9,0D x y y +≤≥,则下列等式中错误的是( D ). A.22221e d 2e d x y xy DD σσ++=⎰⎰⎰⎰;B.2222122e d 2e d x y xy DD y y σσ++=⎰⎰⎰⎰;C. 22e d 0xy Dx σ+=⎰⎰;D. 1e d 2e d x y x y DD σσ++=⎰⎰⎰⎰.6. (A )Ω由不等式2221,x y z z ++≤≥确定,则zdxdydz Ω⎰⎰⎰求解过程错误的是( B ).A.2212x y dxdy +≤⎰⎰;B.22210x y z dzzdxdy +≤⎰⎰⎰;C.20rd πθ⎰⎰⎰;D.2134001sin 22d d r dr ππθϕϕ⎰⎰⎰.二、填空题(本大题6小题,每小题3分,共计18分) 7.(A ,B )直线234112x y z ---==与平面260x y z ++-=的交点为 (1,2,2).8.(A ,B )已知二阶齐次线性微分方程有两个特解312e x y =,2e x y -=,则该微分方程为 230y y y '''--=.9. (A ,B )设函数4sin y z x xy xy =++,则(1,0)zy ∂=∂ 5.10. (A ,B )交换二次积分的积分次序:2220(,)y ydy f x y dx =⎰⎰402(,)x dx f x y dy ⎰⎰.11. (A )L 为圆周229x y +=,则对弧长的曲线积分=⎰18π.12. (A )计算曲线积分(3)(2)LI x y dx y x dy =++-⎰Ñ,其中L 是沿椭圆2214y x +=正向的边界,则I =4p -.三、解答题(本大题6小题,每小题8分,共计48分) 13. (A ,B )计算二重极限00x y →→.解:00x y →→0x y →→= (4分)0x y →→= (2分)14=-. (2分)14. (A ,B )设函数),()(y x y g y x f z -++=,其中f 二阶可导,),(v u g 有连续的二阶偏导数,求yx z∂∂∂2.解:2zf g x∂''=+∂, (4分) 221222122(1)z f g g f g g x y∂''''''''''''=++-=+-∂∂. (4分)(或写为221221222(1)zf g g f g g x y∂''''''''''''=++-=+-∂∂ )15. (A ,B )设函数(,)z f x y =由方程e 0z y xz x y x ----+=所确定,在点(0,1,1)处,求d z .解:令(,,)ez y xF x y z z x y x --=--+, (2分)1e e 1e z y x z y x x z y x z F zx x F x ------∂-+=-=∂+, (2分) 1e 1ez y x y z y xz F zx y F x ----∂+=-=∂+, (2分) (0,1,1)(0,1,1)(0,1,1)d d d zz z x y dy xy∂∂=+=∂∂. (2分)16. (A ,B )求幂级数2121n n x n +∞=+∑的收敛域与和函数,并求数项级数201(21)2nn n ∞=+∑的值. 解:收敛域(1,1)-, (注:在端点处发散) (2分)2121220001(),(0)0,()21211n n n n n n x x S x S S x x n n x ++∞∞∞==='⎛⎫'===== ⎪++-⎝⎭∑∑∑ (2分)所以200111()(0)()d d ln ||121x xxS x S S x x x x x+'-====--⎰⎰,故11()ln ||21xS x x+=-,(11)x -<< (2分) 2210011122()ln 3(21)2(21)22n n n n S n n ∞∞+=====++∑∑. (2分)17. (A ,B )计算二重积分(32)d d DI x y x y =+⎰⎰,其中D 为由y 轴与直线1x y +=,1x y -=所围成的闭区域. 解: (32)d d 3d d DDI x y x y x x y =+=⎰⎰⎰⎰ (3分)11013xx dx xdy --=⎰⎰(3分)1206()1x x d x =-=⎰. (2分)18. (A ) 计算2(31)xdydz ydzdx z dxdy ∑+++⎰⎰,其中∑为上半球面z =.解:取1∑为xoy 面上的圆盘22:4xy D x y +≤,取下侧,记∑与1∑围成的闭区域为Ω,从而由高斯公式,得 (2分)12(31)xdydz ydzdx z dxdy ∑+∑+++⎰⎰6dv Ω=⎰⎰⎰3262323ππ=⋅⋅=, (2分)而12(31)xdydz ydzdx z dxdy ∑+++⎰⎰1(31)4xyD z dxdy dxdy π∑=+=-=-⎰⎰⎰⎰, (2分)故 原式=32(4)36πππ--=. (2分)四、解答题(本题10分) 19. (A ,B )设函数()y f t =满足2222()t x y tf t e fdxdy π+≤=+⎰⎰,(1) 求()f t 所满足的微分方程; (2) 求()f t . 解:(1) 2()2()tt f t ef r rdr ππ=+⎰, (2分)求导,得2()22()t f t te tf t πππ'=+,即2()2()2t f t tf t te πππ'-=, (2分) (2)此为一阶线性微分方程,其通解为:22()()tf t e t Cππ=+(C 为任意常数) (3分) 由(0)1f =得1C =, (2分)故22()(1)tf t et ππ=+ . (1分)五、证明题(本题6分)20. (A ,B )证明:二次曲面222Ax By Cz D ++=上任一点000(,,)x y z 处的切平面为000Ax x By y Cz z D ++=.证:令222(,,)F x y z Ax By Cz D =++-,则0000(,,)2x F x y z Ax =,0000(,,)2y F x y z By =,0000(,,)2z F x y z Cz =, (2分) 故曲面(,,)0F x y z =上点000(,,)x y z 处的切平面方程为:0000002()2()2()0Ax x x By y y Cz z z -+-+-=,(2分) 又222000Ax By Cz D ++=,从而222Ax By Cz D ++=上任一点000(,,)x y z 处的切平面为:000Ax x By y Cz z D ++=. (2分)2014级本科高等数学(二)期末试题解答与评分标准A(理工类少学时)一、单项选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分) 1. (B )由曲线2cos a ρθ=所围图形的面积为( B ). A. 22a π; B.2a π; C. 24a π; D. 22a π.2. (A ,B )下列级数收敛的是( C ).A.112n n∞=∑; B.21ln n n∞=∑; C. 112nn ∞=∑;D. 1n ∞=3. (A ,B )微分方程224468e x y y y x '''-+=+的一个特解应具有形式( C ),其中,,,a b C E 为常数.A.22+e xax bx C +; B.22+e xax bx C E ++; C.222+e xax bx C Ex ++; D.22+e xax bx C Ex ++.4. (A ,B )与两平面43x z -=和251x y z --=的交线平行且过点(3,2,5)-的直线方程为( A ).A. 325431x y z +--==; B .325431x y z +--==-; C. 325134x y z +--==; D .325431x y z -++==.5. (A ,B )设二元函数(,)f x y 在2R 上有(,)0,(,)0x y f x y f x y ><,设1212,x x y y ><,则下列结论正确的是( B ).A. 1122(,)(,)f x y f x y <;B. 1122(,)(,)f x y f x y >;C.1112(,)(,)f x y f x y <;D.1121(,)(,)f x y f x y <.6. (A ,B )设()f x 为连续函数,1()()t tyF t dy f x dx =⎰⎰,则(2)F '=( D ).A.2(2)f ;B.(2)f -;C.0;D.(2)f .二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)7. (B )由曲线x y e =,直线0,1x x ==和x 轴所围成的平面图形,绕y 轴旋转一周所形成旋转体的体积为2π.8. (A ,B )设(,)z f x y =由方程e 0z y x z x y x ----+=所确定,则zx∂∂在点(0,1,1)处的值为 0 .9. (A ,B )2211(2),lim()nn n n x y aa d πσ∞→∞=+≤-+=∑⎰⎰设级数收敛则3π .10. (A ,B )已知二阶齐次线性微分方程有两个特解312e x y =,2e x y -=,则该微分方程为230y y y '''--=.11. (A ,B )曲线2z y =绕z 轴旋转一周所得旋转曲面的方程为22z x y =+.12. (A ,B )函数2yz xe =在点A (1,0)处沿点A 指向点B (2,1)-的方向导数为2- .三、解答题(本大题共6小题,每小题8分,共48分) 13. (A ,B )计算二重极限00x y →→.解:(法一)原式= 0x y →→ (4分)00x y →→= (2分)=14-(2分) (法二) 原式=00x y →→ (4分) 001224limx y xy xy →→-⋅⋅= (2分) =14-(2分)14. (A ,B )计算函数yz x =在(2,1)的全微分. 解: 1,ln y y x y z yx z x x -== (4分)(2,1)1,(2,1)2x yz z == (2分) (2,1)d 2l n 2z d x d y =+ (2分)15. (A ,B )设函数()f u 可微, ()ln xx z f x y =+,求222,z z x x y∂∂∂∂∂.解:()ln xz f x x y =+ ,1()ln 1z xf x x y y∂'=++∂ (2分) 22211()z x f x y y x ∂''=+∂ (3分) 2231()()z x x x f f x y y y y y∂'''=--∂∂ (3分)16. (A ,B )求幂级数21021n n x n +∞=+∑的收敛域与和函数,并求数项级数201(21)2nn n ∞=+∑的值. 解: 收敛域为(1,1)- (2分)令210()21n n x S x n +∞==+∑,(0)0S =2122001()211n n n n x S x x n x +∞∞=='⎛⎫'=== ⎪+-⎝⎭∑∑, (2分) 所以200111()(0)()d d ln ||121x x xS x S S x x x x x+'-===--⎰⎰, 故11()ln ||21xS x x+=-, (11x -<<) (2分)2210011122()ln 3(21)2(21)22n n n n S n n ∞∞+=====++∑∑. (2分)17. (A ,B )计算二重积分(32)d d DI x y x y =+⎰⎰,其中D 为由y 轴与直线1x y +=,1x y -=所围成的闭区域. 解: (32)d d 3d d DDI x y x y x x y =+=⎰⎰⎰⎰ (3分)11013xx dx xdy --=⎰⎰(3分)126()1x xd x =-=⎰ (2分)18. (A ,B )求表面积为2a 而体积为最大的长方体的体积. 解:设长方体的长宽高为,,x y z ,则问题转化为在条件2(,,)2220x y z x y y z x za ϕ=++-= 下求函数(0,0,0)V xyz x y z =>>>的最大值. (3分) 设拉格朗日函数2(,,)(222)L x y z xyz xy yz xz a λ=+++-,解方程组22()02()02()0222yz y z xz x z xy y x xy yz xz aλλλ++=⎧⎪++=⎪⎨++=⎪⎪++=⎩得x y z ===, (4分) 这是唯一的可能极值点,也是所求问题的最大值点.故表面积为2a3(1分)四、解答题(本题10分)19. (A ,B )设函数()y f t =满足2222()t x y tf t e fdxdy π+≤=+⎰⎰,(1) 求()f t 所满足的微分方程; (2) 求()f t . 解:(1) 2()2()tt f t ef r rdr ππ=+⎰ (2分)求导得 2()22()t f t te tf t πππ'=+即 2()2()2t f t tf t te πππ'-= (2分) (2) 此为一阶线性微分方程,其通解为22()()tf t et Cππ=+ (C 为任意常数) (3分) 由(0)1f =得1C = (2分)故22()(1)tf t et ππ=+ (1分)五、解答题(本题6分)20. (A ,B )设2,(,)(,)0,(,)x y Df x y x y D ∈⎧=⎨∉⎩,[0,1][0,1]D =⨯,求函数()(,)d d x y tF t f x y x y +≤=⎰⎰的表达式.解:0t ≤时,()0F t = (1分)01t ≤≤时,221()22F t t t =⋅= (2分)12t <≤时,221()21(2)422F t t t t ⎡⎤=--=--⎢⎥⎣⎦(2分)2t >时,()2F t = (1分)2013级高等数学(二)期末试卷解答A理工类 多、少学时1. (A ,B )下列函数中有且仅有一个间断点的函数为( B ). (A )x x y +; (B )22e ln()x x y -+; (C )xy; (D )||1xy +.2. (A ,B )曲线:23,,x t y t z t ==-=的所有切线中,与平面24x y z ++=平行的切线( B ).(A ) 有一条; (B )有两条; (C )有三条; (D )不存在.3. (A ,B )设222{(,)|()}D x y x a y a =-+≤,则二重积分22e d x y Dσ--=⎰⎰( C )(A )22cos 0d d a re r r πθθ-⋅⎰⎰; (B )22cos 0d d a re r πθθ-⎰⎰;(C )22cos 22d d a r er r πθπθ--⋅⎰⎰;(D )22cos 202d d a re r πθπθ--⎰⎰4. (A ,B )微分方程x y y cos =+''的特解具有形式( B )(A )cos sin A x B x + (B )sin cos Ax x Bx x + (C )cos A x (D )cos Ax x5. (A ,B )已知函数(,)f x y 在点00(,)x y 处的偏导数存在,则( D ).(A )(,)f x y 在00(,)x y 可微;(B )(,)f x y 在00(,)x y 沿任意方向方向导数存在; (C )(,)f x y 在00(,)x y 连续; (D )0(,)f x y 在00(,)x y 连续.6. 多(A )设221:1l x y +=,222:2l x y +=,223:12y l x +=, 224:12x l y +=为四条逆时针封闭曲线,记曲线积分33()d (2)d 63ii l y x I y x x y =++-⎰,1,2,3,4I =,则max{}i I =( C )(A ) 1I ; (B )2I ; (C )3I ; (D )4I6. 少(A ,B )下列各选项正确的是( C ) A . 若正项级数∑∞=1n n u 发散,则nu n 1≥; B . 若级数∑∞=1n nu收敛,且),2,1( =≥n v u n n ,则级数∑∞=1n nv收敛.C . 若∑∞=12n nu与∑∞=12n nv都收敛,则∑∞=+12)(n n nv u收敛;D . 若||1nn n vu ∑∞=收敛, 则∑∞=12n n u 与∑∞=12n n v 都收敛;二、 填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)7. (A ,B )幂级数1(3)3n nn x n ∞=-⋅∑的收敛域为[0,6).8. (A ,B )已知级数1nn us ∞==∑,则11()n n n u u ∞+=+=∑12s u -.9.(A ,B )设函数()f u 可微,且(2)1f '=,则函数()z f x y =+在点(1,1)处的全微分(1,1)d |z =d d x y +.10.(A ,B )微分方程yy x'=-满足初始条件24x y =-=的特解为8xy =-.11.多(A )设L 为上半圆周:222x y R +=,(0,0R y >>),则曲线积分22()d Lx y s +=⎰3R π.11. 少(A ,B )设(){},01,11D x y x y =≤≤-≤≤,则二重积分()cos 1d d Dy xy x y +=⎡⎤⎣⎦⎰⎰ 2 .12.多(A )设∑是球面2222()x y z R R ++-=的外侧,则曲面积分d d x y ∑=⎰⎰ 0 .12.少(B )2d 11A x x +∞-∞=+⎰,则 A = 1π.三、 解答题(本大题共6小题,每小题8分,共48分)13.(A ,B )设函数2(,)sin()z f x y xy ==,求(,1)2xx f π,(,1)2xy f π.解:22(,)cos()x f x y y xy =,42(,)sin()xx f x y y xy =-, 232(,)2cos()2sin()xy f x y y xy xy xy =- (6分)(,1)12xx f π=-,(,1)2xy f ππ=- (2分)14.(A ,B )设函数()y x z z ,=由方程23z e xy z +-=所确定,求(2,1,0)x z 及(2,1,0)y z .解:令(,,)23z F x y z e xy z =+--, (1分) y F x =,x F y =,2z z F e =- (3分)所以2z z y x e ∂=∂-,2zz xy e ∂=∂- (2分) (2,1,0)1x z =,(2,1,0)2y z =. (2分)15.(A ,B )求幂级数0(1)1nnn x n ∞=-+∑的收敛域与和函数.解:收敛半径为1R =,收敛域为(1,1]- (2分)令0()(1)1nnn x S x n ∞==-+∑,0x =时,(0)1S =, (1分)0x ≠时,1000()(1)(1)d 1n x nn n n n x xS x x x n +∞∞===-=-+∑∑⎰001()d d ln(1)1x xnn x x x x x∞==-==++∑⎰⎰所以ln(1),0()1,0x x S x xx +⎧≠⎪=⎨⎪=⎩ (5分)16.(A ,B )计算二重积分2e d d y DI x y -=⎰⎰,其中D 是以(0,0),(0,1),(1,1)为顶点的三角形所围的闭区域.解:21e d d yy I y x -=⎰⎰ (4分)21101e d (1e )2y y y --==-⎰ (4分)17. 多(A )验证曲线积分(2,1)423(1,0)(23)d (4)d xy y x x xy y -++-⎰在XOY 平面内积分与路径无关,并计算该曲线积分. 解:324Q x y x ∂=-∂,324Px y y∂=-∂,且连续,所以积分与路径无关 (4分)(2,1)423(1,0)(23)d (4)d xy y x x xy y -++-⎰(2,0)(2,1)423(1,0)(2,0)(23)d (4)d xy y x x xy y =-++-⎰⎰21313d (48)d x y y =+-⎰⎰ (2分) 325=+= (2分)17. 少(A ,B )计算二重极限22222001cos()lim sin ()x y x y x y →→-++.解:222222222220000()1cos()2lim lim sin ()()x x y y x y x y x y x y →→→→+-+=++ (4分) 12=(4分)18. 多(A )计算曲面积分3d d 2d d d d x y z y z x z x y ∑++⎰⎰,其中∑为锥面z =介于平面0z =与平面2z =之间部分的下侧.解:补充曲面221:2,4z x y ∑=+≤,取上侧, (2分) 由高斯公式13d d 2d d d d x y z y z x z x y '∑∑∑+=++⎰⎰⎰⎰⎰⎰6d V Ω=⎰⎰⎰ (2分)16π= . (2分) 其中,113d d 2d d d d d d 2d d 8Dx y z y z x z x y z x y x y π∑∑++===⎰⎰⎰⎰⎰⎰,所以3d d 2d d d d 8x y z y z x z x y π∑++=⎰⎰ (2分)18. 少(A ,B )判断级数1!n n n a n n∞=∑的敛散性,其中0,e a a >≠.解:111(1)!lim lim lim (1)!(1)e n n n n n n n n n n nu a n n a n au n a n n +++→∞→∞→∞+⋅=⋅==++ (4分) 所以0e a <<时,级数收敛;e a >时,级数发散。
学校 姓名 联考证号2013-2014学年高二上学期期末联考数学(理)试题注意事项:1.答题前,考生务必用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔将学校名称、姓名、班级、联考证号、座位号填写在试题和试卷上。
2.请把所有答案做在试卷上,交卷时只交试卷,不交试题,答案写在试题上无效。
3.满分150分,考试时间120分钟。
一.选择题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确每小题5分,共60分) 1. 已知全集}4,3,2,1{=U ,}1{=A ,}42{,=B ,则A ∪=)(B C U A.}1{B.}3,1{C.}3{D.}3,2,1{2. 直线012=+-y x 与直线012=++y ax 的垂直,则=aA. 1B. 1-C. 4D. 4-3. 已知两个不同的平面βα、和两条不重合的直线n m 、,有下列四个命题:①若m //n ,α⊥m ,则α⊥n ; ②若α⊥m ,β⊥m ,则α//β; ③若α⊥m ,β⊂m ,则βα⊥; ④若m //α,n //α,则m //n . 其中正确命题的个数是 A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个4. 到两坐标轴距离之和为6的点的轨迹方程是A.0=+y xB.6||=+y xC.6=±y xD.6||||=+y x5. 执行如图所示的程序框图,其输出的结果是A. 1B.21- C.45- D.813-6. “1=k ”是“直线0=+-k y x 与圆122=+y x 相交”的A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件7. 一个棱锥的三视图如图,则该棱锥的体积是A.34 B.38 C.4 D.88.直线过点)0,1(-且与圆x y x 222=+相切,若切点在第四象限,则直线的方程为 A.013=+-y x B.013=++y x C.013=+-y x D.013=++y x 9. 正方体1111D C B A ABCD -中,下列结论错误..的是 A.AC ∥平面11BC A B.⊥1BC 平面CD B A 11C.C B AD 11⊥D.异面直线1CD 与1BC 所成的角是45º 10. 已知向量)2,0(),cos ,2cos 2sin 2(),3,1(π∈-==x x x x ,若b a ⊥,则=x A.6πB.3πC.32π D.65π11. 设抛物线x y 82=的焦点为F ,准线为,P 为抛物线上的一点,l PA ⊥,垂足为A .若直线AF 的斜率为3-,则=||PF A.4 B.8 C.34 D.3812. 已知函数⎪⎩⎪⎨⎧-<≤-+---≥-+=13,)2(11,325)(22x x x x x x f ,则函数2)()(x x f x g -=的零点个数为 A.1 B.2 C.3 D.4二.填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答卷纸的相应位置上) 13. 在区间]2,3[-上随机取一个数,x 则1||≤x 的概率是___________.14. 已知函数⎩⎨⎧<>=0,30,log )(2x x x x f x,则⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛41f f 的值为___________. 15. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线经过点(4,,则该双曲线的离心率为___________.16. 设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a ,顶点都在一个球面上.若该球的表面积为37π,则棱长=a ___________. 三.解答题(本大题6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,并把解答写在答卷纸的相应位置上.只写最终结果的不得分) 17.(本小题满分10分)命题:p 函数xa y )22(+=是增函数.命题],1,1[:-∈∀x q 32+--≤x x a 成立, 若q p ∧ 为真命题,求实数a 的取值范围. 18.(本小题满分12分)如图,四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 是边长为2的 正方形,CD PD BC PB ⊥⊥,,且2=PA ,E 为PD 中点.(1)求证:⊥PA 平面ABCD ; (2)求二面角D AC E --的余弦值.19.(本小题满分12分) 如图,在△ABC中,52,4==AC B π,552cos =C .(1)求A sin ;(2)设BC 的中点为D ,求中线AD 的长.20.(本小题满分12分)矩形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点M (2,0),AB 边所在直线的方程为:063=--y x , 若点)5,1(-N 在直线AD 上.(1)求点A 的坐标及矩形ABCD 外接圆的方程;(2)过点)1,0(-P 的直线m 与ABCD 外接圆相交于A 、B 两点,若4||=AB , 求直线m 的方程.21.(本小题满分12分)等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且225,5153==S a .(1)数列}{n b 满足:,1),(-1*1=∈=+b N n a b b n n n 求数列}{n b 的通项公式; (2)设,221n c n a n +=+求数列}{n c 的前n 项和n T .22(本小题满分12分)已知椭圆E 的中心在坐标原点、对称轴为坐标轴,且抛物线y x 242-=的焦点是它的一个焦点,又点)2,1(A 在该椭圆上. (1)求椭圆E 的方程;(2)若斜率为2直线与椭圆E 交于不同的两点C B 、,当ABC 面积的最大值时,求直线的方程.高二数学(理科A类)双向细目表。
分钟)
)。
5、级数
11
1(1)n n n ∞
-=-∑的收敛情况为( C )。
(A )绝对收敛 (B )发散 (C )条件收敛 (D )无法判别
二、填空题(每小题3分,共15分)
6、过点(0,1,1)-且与直线1:
123x y z L -==平行的直线方程为11
123
x y z +-==。
7、yOz 平面上的抛物线2
z y =绕z 轴旋转所得的旋转曲面方程为2
2
z x y =+。
8、函数(,,)u x y z xy yz zx =++在点(1,0,1)-处的全微分为dx dz -+。
9、设2
2xy
x e
+=可确立一个一元函数()y y x =, 则
d (1,0)
d y
x =2-。
10、()x
f x e =展开成麦克劳林级数的表达式为0, !
n
n x x R n ∞
=∈∑。
三、计算题(每小题6分,共30分)
11、已知2
2
,,z u v uv u x y v xy =+=+=,求
,z z
x y
∂∂∂∂。
解:
22(2)1(2)z z u z v uv v u uv y x u x v x
∂∂∂∂∂=⋅+⋅=+⋅++⋅∂∂∂∂∂ 2222()[()2()]x y xy x y x y xy x y y =++++++;…………………………(3分)
由,x y 的对称性可得:
2222()[()2()]z
x y xy x y x y xy x y x y
∂=++++++∂。
……(6分) 12、计算二重积分
d D
xy σ⎰⎰,其中积分区域{(,)|01,01}D x y x y =≤≤≤≤。
解:
1
1 0
d D
xy dx xydy σ=⎰⎰⎰⎰……………………………………………………………(3分)
专业: 年级/班级: 姓名: 学号:
1
1
0 0111
224
xdx ydy =⋅=⋅=⎰⎰。
…………………………………………(6分) 13
、利用极坐标求D
σ,其中积分区域22{(,)|14}D x y x y =≤+≤。
解:
2 2
1
D
d d π
σθρρρ=⋅⎰
⎰………………………………………………(3分)
143
π
=。
………………………………………………………………………………(6分) 14、计算22
L
x y s +⎰
()d ,其中L 为圆周222
2x y +=。
解:2
2
22L L
x y s s +=
⎰
⎰
()d d ……………………………………………………(3分)
22228ππ=⋅⋅=。
……………………………………………(6分)
15、计算曲面积分
d d d d d d x y z y z x z x y ∑
++⎰⎰,其中∑是界于0, z =3z =之间的圆柱
体2
2
1x y +≤的整个表面的外侧。
解:设,,,P x Q y R z ===且
1P Q R x y z
∂∂∂===∂∂∂。
………………………………(3分) ,,P Q R 在整个Oxyz 空间内有连续偏导,由高斯公式可得
d d 3339x y z ydzdx zdxdy dxdydz ππ∑
Ω
++==⋅⋅=⎰⎰⎰⎰⎰。
………………………(6分)
四、解答题(每小题8分,共40分)
16、设2
(,,)u f x y z xyz ==,求出f 在点(1,2,1)处沿什么方向具有最大的增长率,最大 增长率是多少?
解:2
2
,,2x y z u yz u xz u xyz ===,(1,2,1)(,,)
(2,1,4)(1,2,1)
grad x y z f u u u ==。
即f 在点(1,2,1)处沿(2,1,4)方向具有最大的增长率。
………………………………(5分)
最大的增长率为(1,2,1)grad f =
=。
……………………………(8分)
17、求旋转抛物面22
z x y =+在(1,1,2)处的切平面和法线方程。
解:
22,2,(1,1)2(1,1)
z z
x x x y ∂∂====∂∂得切平面的法向量(2,2,1)n =-。
……(4分)
切平面方程: 2(1)2(1)(2)0x y z -+---=;法线方程:112
221
x y z ---==
-。
(8分)
18、求表面积为2
(0) a a >体积为最大的长方体的体积。
解:设长方体三边长为,,x y z 。
设2
(,,,)(222)L x y z xyz xy yz zx a λλ=+++-。
(3分)
对L 关于,,,x y z λ
求偏导并使之为零,解得:x y z ===。
………………(6分) 这是唯一的可能极值点。
因为该问题的最大值一定存在,所以最大值即在这个可能的极
3a =。
………………(8分) 19、计算积分
22()(sin )L
x y dx x y dy --+⎰
,其中L
为圆周y =(1,0)A -到
(1,0)B 的一段弧。
解:令2
2
,(sin )P x y Q x y =-=-+,
1P Q
y x
∂∂=-=∂∂,注意到,P Q 在整个xOy 平面内有连续偏导,则该曲线积分与路径无关。
……………………………………………(4分) 令l 为从(1,0)A -到(1,0)B 的直线段,则积分
22222
22
()(sin )()(sin )3
1
-1
d d d d d L
l
l
x y x x y y x y x x y y x x x dx --+=--+===
⎰
⎰⎰⎰。
……………………………………………………………………………………………(8分)
20、求幂级数1
n
n x n ∞
=∑的收敛区间及在该区间内的和函数。
解: 1
1lim 11n n n
→∞+=,1n n x
n
∞=∑的收敛区间为(1,1)-。
……………………………………(3分)
令1()n n x s x n ∞
==∑,则1111
1
()1n n n n n n x x s x x n n x ∞∞∞-===''⎛⎫⎛⎫'==== ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭∑∑∑, 1
()()ln(1)1 0
0x
x
s x s x dx dx x x
'===---⎰
⎰
,(1,1)x ∈-。
…………………………(8分)。