1994考研数三真题与解析
- 格式:doc
- 大小:1.03 MB
- 文档页数:15
一、选择题1. 算法的计算量的大小称为计算的(B )。
【北京邮电大学2000 二、3 (20/8分)】A.效率 B. 复杂性 C. 现实性 D. 难度2. 算法的时间复杂度取决于(C )【中科院计算所1998 二、1 (2分)】A.问题的规模 B. 待处理数据的初态 C. A和B3.计算机算法指的是(C),它必须具备(B)这三个特性。
(1) A.计算方法 B. 排序方法 C. 解决问题的步骤序列D. 调度方法(2) A.可执行性、可移植性、可扩充性B. 可执行性、确定性、有穷性C. 确定性、有穷性、稳定性D. 易读性、稳定性、安全性【南京理工大学1999 一、1(2分)【武汉交通科技大学1996 一、1(4分)】4.一个算法应该是(B )。
【中山大学1998 二、1(2分)】A.程序B.问题求解步骤的描述C.要满足五个基本特性D.A和C.5. 下面关于算法说法错误的是( D )【南京理工大学2000 一、1(分)】A.算法最终必须由计算机程序实现B.为解决某问题的算法同为该问题编写的程序含义是相同的C. 算法的可行性是指指令不能有二义性D. 以上几个都是错误的6. 下面说法错误的是( C )【南京理工大学2000 一、2 (分)】(1)算法原地工作的含义是指不需要任何额外的辅助空间(2)在相同的规模n下,复杂度O(n)的算法在时间上总是优于复杂度O(2n)的算法(3)所谓时间复杂度是指最坏情况下,估算算法执行时间的一个上界(4)同一个算法,实现语言的级别越高,执行效率就越低4 A.(1) B.(1),(2) C.(1),(4) D.(3)7.从逻辑上可以把数据结构分为( C )两大类。
【武汉交通科技大学1996 一、4(2分)】A.动态结构、静态结构B.顺序结构、链式结构C.线性结构、非线性结构D.初等结构、构造型结构8.以下与数据的存储结构无关的术语是( D )。
【北方交通大学2000 二、1(2分)】A.循环队列 B. 链表 C. 哈希表 D.栈9.以下数据结构中,哪一个是线性结构(D )【北方交通大学2001 一、1(2分)】A.广义表 B. 二叉树 C. 稀疏矩阵 D. 串10.以下那一个术语与数据的存储结构无关( A )【北方交通大学2001 一、2(2分)】A.栈 B. 哈希表 C. 线索树 D. 双向链表11.在下面的程序段中,对x的赋值语句的频度为(C )【北京工商大学2001 一、10(3分)】FOR i:=1 TO n DOFOR j:=1 TO n DOx:=x+1;A.O(2n) B.O(n) C.O(n2) D.O(log2n) 12.程序段FOR i:=n-1 DOWNTO 1 DOFOR j:=1 TO i DOIF A[j]>A[j+1]THEN A[j]与A[j+1]对换;其中n为正整数,则最后一行的语句频度在最坏情况下是( D )A. O(n)B. O(nlogn)C. O(n3)D. O(n2) 【南京理工大学1998一、1(2分)】13.以下哪个数据结构不是多型数据类型( D )【中山大学1999 一、3(1分)】A.栈B.广义表C.有向图D.字符串14.以下数据结构中,( A )是非线性数据结构【中山大学1999 一、4】A.树B.字符串C.队D.栈15. 下列数据中,(C)是非线性数据结构。
一、选择题1. 算法的计算量的大小称为计算的( B )。
【北京邮电大学2000 二、3 (20/8分)】A.效率 B. 复杂性 C. 现实性 D. 难度2. 算法的时间复杂度取决于(C )【中科院计算所 1998 二、1 (2分)】A.问题的规模 B. 待处理数据的初态 C. A和B3.计算机算法指的是(C),它必须具备(B)这三个特性。
(1) A.计算方法 B. 排序方法 C. 解决问题的步骤序列D. 调度方法(2) A.可执行性、可移植性、可扩充性 B. 可执行性、确定性、有穷性C. 确定性、有穷性、稳定性D. 易读性、稳定性、安全性【南京理工大学 1999 一、1(2分)【武汉交通科技大学 1996 一、1( 4分)】4.一个算法应该是( B )。
【中山大学 1998 二、1(2分)】A.程序 B.问题求解步骤的描述 C.要满足五个基本特性D.A和C.5. 下面关于算法说法错误的是( D )【南京理工大学 2000 一、1(1.5分)】A.算法最终必须由计算机程序实现B.为解决某问题的算法同为该问题编写的程序含义是相同的C. 算法的可行性是指指令不能有二义性D. 以上几个都是错误的6. 下面说法错误的是( C )【南京理工大学 2000 一、2 (1.5分)】 (1)算法原地工作的含义是指不需要任何额外的辅助空间(2)在相同的规模n下,复杂度O(n)的算法在时间上总是优于复杂度O(2n)的算法(3)所谓时间复杂度是指最坏情况下,估算算法执行时间的一个上界(4)同一个算法,实现语言的级别越高,执行效率就越低4A.(1) B.(1),(2) C.(1),(4) D.(3)【武汉交通科技大学 1996 7.从逻辑上可以把数据结构分为( C )两大类。
一、4(2分)】A.动态结构、静态结构 B.顺序结构、链式结构C.线性结构、非线性结构 D.初等结构、构造型结构8.以下与数据的存储结构无关的术语是( D )。
1994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.)(1) 若2sin 21,0,() , 0ax x e x f x xa x ⎧+-≠⎪=⎨⎪=⎩在(,)-∞+∞上连续,则a =______. (2) 设函数()y y x =由参数方程32ln(1),x t t y t t=-+⎧⎨=+⎩所确定,则22d ydx =______. (3)cos30()x d f t dtdx ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦⎰______. (4) 23x x e dx =⎰______.(5) 微分方程2(4)0ydx x x dy +-=的通解为______.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.在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220ln(1)()lim2x x ax bx x →+-+=,则 ( ) (A) 51,2a b ==-(B) 0,2a b ==- (C) 50,2a b ==- (D) 1,2a b ==-(2) 设322,1()3 , 1x x f x x x ⎧≤⎪=⎨⎪>⎩,则()f x 在点1x =处的 ( )(A) 左、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、右导数都不存在(3) 设()y f x =是满足微分方程sin 0xy y e'''+-=的解,且0()0f x '=,则()f x 在 ( ) (A) 0x 的某个领域内单调增加 (B) 0x 的某个领域内单调减少 (C) 0x 处取得极小值 (D) 0x 处取得极大值(4) 曲线2121arctan (1)(2)x x x y e x x ++=-+的渐近线有 ( )(A) 1条 (B) 2条 (C) 3条 (D) 4条(5)设43422222sin cos ,(sin cos )1x M xdx N x x dx x ππππ--==++⎰⎰,23422(sin cos )P x x x dx ππ-=-⎰,则有 ( )(A) N P M << (B) M P N << (C) N M P << (D) P M N <<三、(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22d ydx.(2) 计算3142(1)x x dx -⎰.(3) 计算2lim tan ()4nn nπ→∞+.(4) 计算sin 22sin dxx x+⎰.(5) 如图,设曲线方程为212y x =+,梯形OABC 的面积为D ,曲边梯形OABC 的面积为1D ,点A 的坐标为(,0)a ,0a >,证明:3D <.四、(本题满分9分)设当0x >时,方程211kx x +=有且仅有一个解,求k 的取值范围.五、(本题满分9分)设324x y x +=,(1) 求函数的增减区间及极值; (2) 求函数图像的凹凸区间及拐点; (3) 求其渐近线; (4) 作出其图形.六、(本题满分9分)求微分方程2sin y a y x ''+=的通解,其中常数0a >.七、(本题满分9分)设()f x 在[0,1]上连续且递减,证明:当01λ<<时,1()()f x dx f x dx λλ≥⎰⎰.八、(本题满分9分)求曲线23|1|y x =--与x 轴围成的封闭图形绕直线3y =旋转所得的旋转体体积.1994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】2-【解析】2sin 21ax x e x+-在0x ≠时是初等函数,因而连续;要使()f x 在(,)-∞+∞上连续,()f x 在0x =处也连续,这样必有0lim ()(0)x f x f →=.由极限的四则混合运算法则和等价无穷小,0x →时,sin xx ;1x e x -.2200sin 21sin 21lim lim()ax ax x x x e x e x x x→→+--=+ 0022limlim 22x x x axa a x x→→=+=+=,从而有2a =-. (2)【答案】(1)(65)t t t++【解析】 dy dy dt dydx dtdt dx dt dx =⋅=2232352111t t y t t t t x t'+===++'-+, ()65(1)(65)111x txx t y t t t y x t t''+++''==='-+. 【相关知识点】复合函数求导法则:如果()u g x =在点x 可导,而()y f x =在点()u g x =可导,则复合函数[]()y f g x =在点x 可导,且其导数为()()dy f u g x dx ''=⋅ 或 dy dy dudx du dx=⋅. (3)【答案】3sin3(cos3)xf x -【解析】原式(cos3)(cos3)(cos3)(sin3)33sin3(cos3)f x x f x xxf x '=⋅=⋅-⋅=-. 【相关知识点】对积分上限的函数的求导公式:若()()()()t t F t f x dx βα=⎰,()t α,()t β均一阶可导,则[][]()()()()()F t t f t t f t ββαα'''=⋅-⋅.(4)【答案】221(1)2x x e C -+,其中C 为任意常数【解析】本题利用不定积分的分部积分法求解.显然是2x e 先进入积分号,原式22222211()()22x x x x d e x e e d x ⎡⎤==-⎣⎦⎰⎰ 221(1)2x x e C =-+ 其中C 为任意常数. 注:分部积分法的关键是要选好谁先进入积分号的问题,如果选择不当可能引起更繁杂的计算,最后甚至算不出结果来.在做题的时候应该好好总结,积累经验.【相关知识点】分部积分公式:假定()u u x =与()v v x =均具有连续的导函数,则,uv dx uv u vdx ''=-⎰⎰ 或者 .udv uv vdu =-⎰⎰(5)【答案】4(4)x y Cx -⋅=,C 为任意常数 【解析】这是可分离变量的方程. 分离变量得0(4)dx dyx x y+=-,两项分别对x 和对y 积分得到114ln ln ,4x y C x-+= 化简有44x y C x-⋅=,即 4(4)x y Cx -⋅=,C 为任意常数.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) (1)【答案】(A)【解析】方法1:将极限中的分子用泰勒—皮亚诺公式展开得2222ln(1)()(())()2x x ax bx x o x ax bx +-+=-+-+221(1)()()2a xb x o x =--++,由假设,应该有101()22a b -=⎧⎪⎨-+=⎪⎩,故由此51,2a b ==-,故应选(A).方法2:用洛必达法则.220ln(1)()lim x x ax bx x →+-+为“0”型的极限未定式,又分子分母在点0处导数都存在,所以,0121lim 2x a bxxx→--+=原式左边 20(1)(2)2lim 2(1)x a a b x bx x x →--+-=+(若10a -≠,则原式极限为∞,必有10a -=)122,2b +=-= 51,2a b ⇒==-. 故应选(A).(2)【答案】(B)【解析】方法1:因32(),(1)()3f x x x f x =≤⇒左可导,312(1)23x f x --='⎛⎫'== ⎪⎝⎭.又211lim ()lim 1(1)()x x f x x f f x ++→→==≠⇒不右连续()f x ⇒在1x =的右导数不存在, 故选(B). 方法2:2(1)3f =,而 211lim ()lim 1(1)x x f x x f ++→→==≠, 所以,()f x 在1x =点不连续,故不可导,但左,右导数可能存在,这只需要用左,右导数定义进行验证.2113112()(1)3(1)lim lim ,1122()(1)33(1)lim lim 2.11x x x x x f x f f x x x f x f f x x ++--+→→-→→--'===+∞----'===--故()f x 在1x =点左导数存在,但右导数不存在,故应选(B). (3)【答案】(C)【解析】由于()f x 满足微分方程sin 0xy y e'''+-=,当0x x =时,有0sin 00()()x f x f x e '''+=.又由0()0f x '=,有0sin 0()0x f x e ''=>,因而点0x 是()f x 的极小值点,应选(C).(4)【答案】(B)【解析】用换元法求极限,令1t x=,则当x →±∞时,0t →,且有 2201lim lim arctan ,(1)(12)4t x t t t y e t t π→±∞→++==-+ 0lim x y →=-∞,所以y 轴和4y π=是曲线的两条渐近线.而1x =和2x =-并非曲线的渐近线,因当1x =和2x =-时,y 分别趋向于2eπ±和142eπ±.故应选(B).【相关知识点】渐近线的相关知识:水平渐近线:若有lim ()x f x a →∞=,则y a =为水平渐近线;铅直渐近线:若有lim ()x af x →=∞,则x a =为铅直渐近线;斜渐近线:若有()lim,lim[()]x x f x a b f x ax x→∞→∞==-存在且不为∞,则y ax b =+为斜渐近线.(5)【答案】(D)【解析】对于关于原点对称的区间上的积分,应该关注被积函数的奇偶性.由对称区间上奇偶函数积分的性质,被积函数是奇函数,积分区间关于原点对称,则积分为0,故0M =,且由定积分的性质,如果在区间[],a b 上,被积函数()0f x ≥,则()0 ()baf x dx a b ≥<⎰.所以 4202cos 0N xdx π=>⎰, 4202cos 0P xdx N π=-=-<⎰.因而 P M N <<,应选(D).三、(本题共5小题,每小题5分,满分25分.)(1)【解析】方程两边对x 求导,得(1)y f y '''=⋅+,两边再求导,得2(1)y f y f y ''''''''=⋅++⋅,由于一阶导数不等于1,所以10f '-≠. 以1f y f ''='-代入并解出y '',得 3(1)f y f ''''='-. 【相关知识点】复合函数求导法则:如果()u g x =在点x 可导,而()y f x =在点()u g x =可导,则复合函数[]()y f g x =在点x 可导,且其导数为()()dy f u g x dx ''=⋅ 或 dy dy dudx du dx=⋅. (2)【解析】用换元积分法.观察被积函数的特点,可考虑引入三角函数化简.令2sin x t =,则2cos xdx tdt =.当0x =时,0t =;当1x =时,2t π=,故原式4201cos 2tdt π=⎰1313()242232ππ=⋅⋅⋅=.【相关知识点】定积分关于单三角函数的积分公式:2200(1)!!, !!2sin cos (1)!!, !!n n n n n n I xdx xdx n n n πππ-⎧⎪⎪===⎨-⎪⎪⎩⎰⎰为偶数为奇数,.注:对于双阶乘!!n 的定义如下:当n 为奇数时,!!13n n =⨯⨯⨯;当n 为偶数时,!!24n n =⨯⨯⨯.(3)【解析】方法1:用三角函数公式将2tan()4n π+展开,再化为重要极限1lim(1)x x e x→∞+=的形式,利用等价无穷小因子替换,即0x →时,tan x x ,从而求出极限.221tan 2tan 2lim tan ()lim lim 12241tan 1tan nnn n n n n n n n n π→∞→∞→∞⎡⎤⎡⎤+⎢⎥⎢⎥+==+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦ 221tan 4tan 124tan22212tan 1tanlim221tan422tan lim 121tan n n n n n n nnnn n ee n →∞-⋅⋅-⋅-→∞⎡⎤⎢⎥=+==⎢⎥⎢⎥-⎣⎦.方法2:先取自然对数,求出极限后再用恒等式 lim ln ()lim ()x f x x e f x →∞→∞=.因为221tan2tan2lim ln tan ()lim ln lim ln 12241tan1tan n n n n n n n n n n n π→∞→∞→∞⎡⎤+⎢⎥+==+⎢⎥⎢⎥--⎣⎦ 222tan tan 4lim lim 42221tan 1tann n n n n n n n →∞→∞⎡⎤⎢⎥===⎢⎥⎢⎥--⎣⎦, 于是 2ln tan ()442lim tan ()lim 4n nn n n e e n ππ+→∞→∞+==.(4)【解析】方法1:利用三角函数的二倍角公式sin 22sin cos ααα=⋅,并利用换元积分,结合拆项法求积分,得sin 22sin 2sin (cos 1)dx dxx x x x =++⎰⎰22sin 11cos 2sin (cos 1)2(1)(1)xdx x u du x x u u ==-+-+⎰⎰(22sin 1cos x x =-)221(1)(1)1112()4(1)(1)811(1)u u du du u u u u u ++-=-=-++-+-++⎰⎰12ln |1|ln |1|8(1)u u C u ⎡⎤=--+++⎢⎥+⎣⎦()()12ln 1cos ln 1cos 81cos x x C x ⎡⎤=--+++⎢⎥+⎣⎦, 其中C 为任意常数.方法2:换元cos x u =后,有原式22sin 12sin (cos 1)2sin (cos 1)2(1)(1)dx xdx dux x x x u u ===-++-+⎰⎰⎰.用待定系数法将被积函数分解:221(1)(1)11(1)A B Du u u u u =++-+-++22()(2)()(1)(1)A B u A D u A B D u u -+-+++=-+,1120,421A B A D A B D A B D -=⎧⎪⇒-=⇒===⎨⎪++=⎩.于是,2111212()ln 1ln 1811(1)81du u u C u u u u ⎡⎤-++=--+++⎢⎥-+++⎣⎦⎰原式= ()()12ln 1cos ln 1cos 81cos x x C x ⎡⎤=--+++⎢⎥+⎣⎦. (5)【解析】对梯形OABC 的面积为D ,可用梯形面积公式()2ha b +,其中h 为梯形的高,a 、b 分别为上底和下底长度.对于曲边梯形OABC 的面积则用积分式求解.222231011()(1)22,22111(32)().2326a a a a D a a a D x dx a a +++==+=+=+=⎰ 由于 22312a a +<+,所以221132a a +<+,由此, 2222221(1)3(1)31323(32)322226a a D a a a a D a a +++===<+++.四、(本题满分9分)【解析】方程211kx x +=的解即为32()1x kx x ϕ=-+的零点. 要证明方程211kx x+=有且仅有一个解,只需要证明()x ϕ是单调函数,且它的函数图像仅穿过x 轴一次就可以了.以下是证明过程.对()x ϕ求一阶导数,有2()32(32)x kx x x kx ϕ'=-=-.当0k ≤时,()0x ϕ'<,()x ϕ单调减少,(0)10,lim (),x x ϕϕ→+∞=>=-∞()x ϕ在0x >有唯一的零点;当0k >时,()x ϕ在2(0,)3k 单调减少,在2(,)3k +∞单调增加,224()1327k k ϕ=-,而(0)10,lim (),x x ϕϕ→+∞=>=+∞当且仅当最小值2()03k ϕ=时,()x ϕ才在0x >有唯一零点,这时应该有k =总之,当0k ≤或k =,原方程有唯一实根.五、(本题满分9分)【解析】求函数的增减区间一般先求出函数的不连续点和驻点,根据这些点将函数的定义域分成不同区间,然后根据y '在此区间上的正负来判断该区间上函数的增减性以及极值点;根据y ''的正负判定区间的凹凸性;求渐近线时除判定是否存在水平或垂直渐近线外,还要注意有没有斜渐近线.作函数图形时要能综合(1)、(2)、(3)所给出的函数属性,尤其注意渐近线、拐点、极值点和零点.2344824,1,0y x y y x x x '''=+=-=>. 无定义点:0x =,驻点:2x =.函数在(,0)(2,)-∞+∞单调增加,在(0,2)单调减少,在(,0)(0,)-∞+∞凹,在2x =取极小值23x y ==;由于 0lim ,x y →=∞所以0x =为垂直渐近线.由于 24lim1,lim()lim 0,x x x y y x xx →∞→∞→∞=-==所以y x =是斜渐近线.粗略草图如下:【相关知识点】渐近线的相关知识:水平渐近线:若有lim ()x f x a →∞=,则y a =为水平渐近线; 铅直渐近线:若有lim ()x af x →=∞,则x a =为铅直渐近线;斜渐近线:若有()lim,lim[()]x x f x a b f x ax x→∞→∞==-存在且不为∞,则y ax b =+为斜渐近线.六、(本题满分9分)【解析】所给方程为常系数的二阶线性非齐次方程,对应的齐次方程的特征方程220r a +=有两个根为12,r r ai =±.当1a ≠时,非齐次方程的特解应设为 sin cos Y A x B x =+.代入方程可以确定 221sin ,0,11xA B Y a a ===--. 当1a =时,应设 sin cos Y xA x xB x =+,代入方程可以确定 10,,cos 22xA B Y x ==-=-.由此,所求的通解为当1a ≠时,122sin cos sin 1xy c ax c ax a =++-; 当1a =时,12cos sin cos 2xy c x c x x =+-. 【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 ()()0y P x y Q x y '''++=的通解,则*()()y Y x y x =+是非齐次方程的通解.2. 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()()0y P x y Q x y '''++=中的()P x 、()Q x 均是常数,方程变为0y py qy '''++=.其特征方程写为20r pr q ++=,在复数域内解出两个特征根12,r r ; 分三种情况:(1) 两个不相等的实数根12,r r ,则通解为1212;rx r x y C eC e =+(2) 两个相等的实数根12r r =,则通解为()112;rxy C C x e =+(3) 一对共轭复根1,2r i αβ=±,则通解为()12cos sin .xy e C x C x αββ=+其中12,C C 为常数.3.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 ,可用待定系数法,有结论如下:如果()(),x m f x P x e λ=则二阶常系数线性非齐次方程具有形如*()()k xm y x x Q x e λ=的特解,其中()m Q x 是与()m P x 相同次数的多项式,而k 按λ不是特征方程的根、是特征方程的单根或是特征方程的重根依次取0、1或2.如果()[()cos ()sin ]xl n f x e P x x P x x λωω=+,则二阶常系数非齐次线性微分方程()()()y p x y q x y f x '''++=的特解可设为*(1)(2)[()cos ()sin ]k x m m y x e R x x R x x λωω=+,其中(1)()m R x 与(2)()m R x 是m 次多项式,{}max ,m l n =,而k 按i λω+(或i λω-)不是特征方程的根、或是特征方程的单根依次取为0或1.七、(本题满分9分)【解析】方法一:用积分比较定理.首先需要统一积分区间:换元,令x t λ=,则 1()()f x dx f t dt λλλ=⎰⎰,由此[]11()()()()f x dx f x dx f x f x dx λλλλ-=-⎰⎰⎰.因为()f x 递减而x x λ<,所以()()f x f x λ≥,上式的右端大于零,问题得证. 方法二:用积分中值定理.为分清两中值的大小,需要分别在(0,),(,1)λλ两区间内用积分中值定理:11()()()f x dx f x dx f x dx λλ=+⎰⎰⎰,由此,11()()(1)()()f x dx f x dx f x dx f x dx λλλλλλ-=--⎰⎰⎰⎰12(1)()(1)()f f λλξλλξ=-⋅-⋅-[]12(1)()()f f λλξξ=-⋅-,其中,1201ξλξ<<<<;又因()f x 递减,12()()f f ξξ≥.上式的右端大于零,问题得证. 方法三:作为函数不等式来证明.令1()()()f x dx f x dx λϕλλ=-⎰⎰, [0,1]λ∈.则 1()()()f f x dx ϕλλ'=-⎰.由积分中值定理,有()()()f f ϕλλξ'=-,其中(0,1)ξ∈为常数.由()f λ递减,λξ=为唯一驻点,且()ϕλ'在λξ=由正变负,λξ=是()ϕλ的极大值点也是最大值点;由此,最小点必为端点0λ=或1.从而有()(0)(1)0,0 1.ϕλϕϕλ≥==<<命题得证.【相关知识点】积分上限的函数的求导公式:若()()()()t t F t f x dx βα=⎰,()t α,()t β均一阶可导,则[][]()()()()()F t t f t t f t ββαα'''=⋅-⋅.八、(本题满分9分)【解析】如右图所示,曲线左右对称, 与x 轴的交点是(2,0),(2,0)-. 只计算右半部分即可.作垂直分割, 相应于[],x x dx +的小竖条的体积微元:222223(3)3(1)dV y dx x dx π⎡⎤⎡⎤=--=--⎣⎦⎣⎦24(82),02x x dx x π=+-≤≤,于是 22404482(82)15V x x dx ππ=+-=⎰.y =。
94年数三微分方程
(最新版)
目录
1.94 年数三微分方程的背景和意义
2.数三微分方程的定义和特点
3.数三微分方程的解法和应用
4.我国在数三微分方程领域的研究进展
正文
【1.94 年数三微分方程的背景和意义】
94 年数三微分方程,是指在 1994 年由中国数学家陈景润提出的一类特殊的微分方程。
这一方程在数学领域具有重要的地位,它的提出和研究不仅丰富了微分方程的理论体系,还为我国数学家在国际数学领域赢得了声誉。
【2.数三微分方程的定义和特点】
数三微分方程是一种特殊的微分方程,其特点是方程中包含三个以上的未知函数,并且这些函数的次数是不同的。
这种方程的求解过程较为复杂,需要运用到多种数学方法和技巧。
【3.数三微分方程的解法和应用】
数三微分方程的解法主要包括数值解法和解析解法。
数值解法是利用计算机进行数值模拟求解,而解析解法则是通过数学推导得到解析解。
数三微分方程在实际应用中具有广泛的应用,例如在物理、生物、经济等领域都有重要的应用价值。
【4.我国在数三微分方程领域的研究进展】
我国在数三微分方程领域的研究一直处于世界前列。
陈景润教授提出
的 94 年数三微分方程,是我国在这个领域的重要研究成果。
1989年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、填空题(本题满分15分,每小题3分.把答案填在题中横线上.) (1) 曲线2sin y x x =+在点122,ππ⎛⎫+⎪⎝⎭处的切线方程是__ _ .(2)幂级数nn ∞=的收敛域是__ _ . (3) 齐次线性方程组1231231230,0,0x x x x x x x x x λλ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩ 只有零解,则λ应满足的条件是__ _ . (4) 设随机变量X 的分布函数为()00sin 0212,x ,F x A x,x ,,x ,ππ⎧⎪<⎪⎪=≤≤⎨⎪⎪>⎪⎩则A =__________,6P X π⎧⎫<=⎨⎬⎩⎭ .(5) 设随机变量X 的数学期望()E X μ=,方差2()D X σ=,则由切比雪夫(Chebyshev)不等式,有{3}P X μσ-≥≤__ _ .二、选择题(本题满分15分,每小题3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()232xxf x ,=+-则当0x →时 ( )(A) ()f x 与x 是等价无穷小量 (B) ()f x 与x 是同阶但非等价无穷小量 (C) ()f x 是比x 较高阶的无穷小量 (D) ()f x 是比x 较低阶的无穷小量 (2) 在下列等式中,正确的结果是 ( )(A) ()()f x dx f x '=⎰ (B) ()()df x f x =⎰(C)()()df x dx f x dx =⎰(D) ()()d f x dx f x =⎰ (3) 设A 为n 阶方阵且0A =,则 ( )(A) A 中必有两行(列)的元素对应成比例(B) A 中任意一行(列)向量是其余各行(列)向量的线性组合 (C) A 中必有一行(列)向量是其余各行(列)向量的线性组合 (D) A 中至少有一行(列)的元素全为0(4) 设A 和B 均为n n ⨯矩阵,则必有 ( )(A) A B A B +=+ (B)AB BA = (C) AB BA = (D) ()111A B A B ---+=+(5) 以A 表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对立事件A 为 ( )(A) “甲种产品滞销,乙种产品畅销” (B) “甲、乙两种产品均畅销”(C) “甲种产品滞销” (D) “甲种产品滞销或乙种产品畅销”三、计算题(本题满分15分,每小题5分)(1) 求极限11lim sin cos xx .x x →∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭(2) 已知(,),,,z f u v u x y v xy ==+=且(,)f u v 的二阶偏导数都连续.求2zx y∂∂∂.(3) 求微分方程562x y y y e -'''++=的通解.四、(本题满分9分)设某厂家打算生产一批商品投放市场.已知该商品的需求函数为2()10x P P x e -==,且最大需求量为6,其中x 表示需求量,P 表示价格.(1) 求该商品的收益函数和边际收益函数.(2分)(2) 求使收益最大时的产量、最大收益和相应的价格.(4分) (3) 画出收益函数的图形.(3分)五、(本题满分9分)已知函数,01,()2,1 2.x x f x x x ≤≤⎧=⎨-≤≤⎩ 试计算下列各题: (1) 200();x S f x e dx -=⎰(4分) (2) 412(2);x S f x e dx -=-⎰(2分)(3) 222(2)(2,3,);n xn nS f x n e dx n +-=-=⎰(1分) (4) 0n n S S ∞==∑.(2分)六、(本题满分6分)假设函数()f x 在[,]a b 上连续,在(,)a b 内可导,且()0f x '≤,记1()(),x a F x f t dt x a=-⎰ 证明在(,)a b 内,()0F x '≤.七、(本题满分5分)已知X AX B,=+其中010111101A ,⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦112053B ,-⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦求矩阵X .八、(本题满分6分)设123(1,1,1),(1,2,3),(1,3,)t ααα===. (1) 问当t 为何值时,向量组123,,ααα线性无关?(3分) (2) 问当t 为何值时,向量组123,,ααα线性相关?(1分)(3) 当向量组123,,ααα线性相关时,将3α表示为1α和2α的线性组合.(2分)九、(本题满分5分)设122212221A .-⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦(1)试求矩阵A 的特征值;(2分)(2)利用(1)小题的结果,求矩阵1E A -+的特征值,其中E 是三阶单位矩阵.(3分)十 、(本题满分7分)已知随机变量X 和Y 的联合密度为(),,,(,)0,x y e x y f x y -+⎧<<+∞<<+∞=⎨⎩ 00其它.试求:(1) {}P X Y <;(5分) (2) ()E XY .(2分)十一、(本题满分8分)设随机变量X 在[2,5]上服从均匀分布,现在对X 进行三次独立观测,试求至少有两次观测值大于3的概率.1990年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、填空题(本题满分15分,每小题3分.把答案填在题中横线上.) (1)极限n →∞=_________.(2) 设函数()f x 有连续的导函数,(0)0,(0)f f b '==,若函数()sin ,0,(),0f x a xx F x xA x +⎧≠⎪=⎨⎪=⎩在0x =处连续,则常数A =___________.(3) 曲线2y x =与直线2y x =+所围成的平面图形的面积为_________.(4) 若线性方程组121232343414,,,x x a x x a x x a x x a +=-⎧⎪+=⎪⎨+=-⎪⎪+=⎩有解,则常数1234,,,a a a a 应满足条件________.(5) 一射手对同一目标独立地进行四次射击,若至少命中一次的概率为8081,则该射手的命中率为________. 二、选择题(本题满分15分,每小题3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) 设函数sin ()tan xf x x x e=⋅⋅,则()f x 是 ( )(A) 偶函数 (B) 无界函数 (C) 周期函数 (D) 单调函数 (2) 设函数()f x 对任意x 均满足等式(1)()f x af x +=,且有(0),f b '=其中,a b 为非零常数,则 ( ) (A) ()f x 在1x =处不可导 (B) ()f x 在1x =处可导,且(1)f a '= (C) ()f x 在1x =处可导,且(1)f b '= (D) ()f x 在1x =处可导,且(1)f ab '= (3) 向量组12,,,s ααα 线性无关的充分条件是 ( )(A) 12,,,s ααα 均不为零向量(B) 12,,,s ααα 中任意两个向量的分量不成比例(C) 12,,,s ααα 中任意一个向量均不能由其余1s -个向量线性表示(D) 12,,,s ααα 中有一部分向量线性无关(4) 设,A B 为两随机事件,且B A ⊂,则下列式子正确的是 ( )(A) ()()P A B P A += (B) ()()P AB P A =(C) ()()P B A P B = (D) ()()()P B A P B P A -=- (5) 设随机变量X 和Y 相互独立,其概率分布为则下列式子正确的是 ( )(A) X Y = (B) {}0P X Y == (C) {}12P X Y == (D) {}1P X Y ==三、计算题(本题满分20分,每小题5分.) (1) 求函数2ln ()21xet I x dt t t =-+⎰在区间2[,]e e 上的最大值. (2) 计算二重积分2y Dxedxdy -⎰⎰,其中D 是曲线24y x =和29y x =在第一象限所围成的区域.(3) 求级数21(3)nn x n ∞=-∑的收敛域. (4) 求微分方程sin cos (ln )x y y x x e -'+=的通解.四、(本题满分9分)某公司可通过电台及报纸两种形式做销售某种商品的广告,根据统计资料,销售收入R (万元)与电台广告费用1x (万元)及报纸广告费用2x (万元)之间的关系有如下经验公式:221212121514328210.R x x x x x x =++---(1) 在广告费用不限的情况下,求最优广告策略;(2) 若提供的广告费用为1.5万元,求相应的最优广告策略. 五、(本题满分6分)设()f x 在闭区间[0,]c 上连续,其导数()f x '在开区间(0,)c 内存在且单调减少;(0)0f =,试应用拉格朗日中值定理证明不等式:()()()f a b f a f b +≤+,其中常数a b、满足条件0a b a b c ≤≤≤+≤.六、(本题满分8分)已知线性方程组1234512345234512345,3230,226,54332,x x x x x a x x x x x x x x x b x x x x x ++++=⎧⎪+++-=⎪⎨+++=⎪⎪+++-=⎩ (1) a b 、为何值时,方程组有解?(2) 方程组有解时,求出方程组的导出组的一个基础解系; (3) 方程组有解时,求出方程组的全部解. 七、(本题满分5分)已知对于n 阶方阵A ,存在自然数k ,使得0kA =,试证明矩阵E A -可逆,并写出其逆矩阵的表达式(E 为n 阶单位阵). 八、(本题满分6分)设A 是n 阶矩阵,1λ和2λ是A 的两个不同的特征值,12,X X 是分别属于1λ和2λ的特征向量.试证明12X X +不是A 的特征向量. 九、(本题满分4分)从0,1,2,,9 十个数字中任意选出三个不同数字,试求下列事件的概率:1A ={三个数字中不含0和5};2A ={三个数字中不含0或5}.十、(本题满分5分)一电子仪器由两个部件构成,以X 和Y 分别表示两个部件的寿命(单位:千小时),已知X 和Y 的联合分布函数为:0.50.50.5(),0,0,(,)0,x y x y e e e x y F x y ---+⎧-+≥≥=⎨⎩1-若其他.(1) 问X 和Y 是否独立?(2) 求两个部件的寿命都超过100小时的概率α. 十一、(本题满分7分)某地抽样调查结果表明,考生的外语成绩(百分制)近似服从正态分布,平均成绩为72 分,96分以上的占考生总数的2.3%,试求考生的外语成绩在60分至84分之间的概率. [附表表中()x Φ是标准正态分布函数.1991年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、填空题(本题满分15分,每小题3分.把答案填在题中横线上.) (1) 设sin ,xy z e =则dz = _______.(2) 设曲线()3f x x ax =+与()2g x bx c =+都通过点()10,,-且在点()10,-有公共切线,则a = _______,b = _______,c = _______. (3) 设()x f x xe =,则()()n fx 在点x = _______处取极小值 _______.(4) 设A 和B 为可逆矩阵,00A X B⎛⎫=⎪⎝⎭为分块矩阵,则1X -= _______. (5) 设随机变量X 的分布函数为0,1,0.4,11,(){}0.8,13,1,3.x x F x P X x x x <-⎧⎪-≤<⎪=≤=⎨≤<⎪⎪≥⎩ 则X 的概率分布为 _______.二、选择题(本题满分15分,每小题3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) 下列各式中正确的是 ( )(A) 01lim 11x x x +→⎛⎫+= ⎪⎝⎭ (B) 01lim 1xx e x +→⎛⎫+= ⎪⎝⎭ (C) 1lim 1xx e x →∞⎛⎫-=- ⎪⎝⎭ (D) 1lim 1xx e x -→∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭(2) 设10(1,2,)n a n n≤≤= 则下列级数中肯定收敛的是 ( ) (A)1nn a∞=∑ (B)1(1)nn n a ∞=-∑(C) 1n ∞= (D) 21(1)n nn a ∞=-∑ (3) 设A 为n 阶可逆矩阵,λ是A 的一个特征根,则A 的伴随矩阵*A 的特征根之一是( )(A) 1n A λ- (B) 1A λ- (C) A λ (D) nA λ(4) 设A 和B 是任意两个概率不为零的不相容事件,则下列结论中肯定正确的是 ( )(A) A 与B 不相容 (B) A 与B 相容 (C) ()()()P AB P A P B = (D) ()()P A B P A -=(5) 对于任意两个随机变量X 和Y ,若()()()E XY E X E Y =⋅,则 ( )(A) ()()()D XY D X D Y =⋅ (B) ()()()D X Y D X D Y +=+ (C) X 和Y 独立 (D) X 和Y 不独立三、(本题满分5分)求极限 120lim x x nxxx e e e n →⎛⎫+++⎪⎝⎭,其中n 是给定的自然数.四、(本题满分5分)计算二重积分DI ydxdy =⎰⎰,其中D 是由x 轴,y轴与曲线1=所围成的区域,0,0a b >>.五、(本题满分5分)求微分方程22dyxyx y dx=+满足条件2x e y e ==的特解.六、(本题满分6分)假设曲线1L :()2101y xx =-≤≤、x 轴和y 轴所围区域被曲线2L :2y ax =分为面积相等的两部分,其中a 是大于零的常数,试确定a 的值.七、(本题满分8分)某厂家生产的一种产品同时在两个市场销售,售价分别为1p 和2p ;销售量分别为1q 和2q ;需求函数分别为112402q .p =-和2210005q .p =-,总成本函数为()123540C q q .=++ 试问:厂家如何确定两个市场的售价,能使其获得的总利润最大?最大利润为多少?八、(本题满分6分)试证明函数1()(1)xf x x=+在区间(0,)+∞内单调增加.九、(本题满分7分)设有三维列向量12321110111111,,,,λααλαβλλλ+⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥==+==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦问λ取何值时,(1) β可由123,,ααα线性表示,且表达式唯一? (2) β可由123,,ααα线性表示,且表达式不唯一? (3) β不能由123,,ααα线性表示?十、(本题满分6分)考虑二次型22212312132344224f x x x x x x x x x λ=+++-+.问λ取何值时,f 为正定二次型.十一、(本题满分6分)试证明n 维列向量组12,,,n ααα 线性无关的充分必要条件是1112121222120T T T n T T T nT T T n n n nD αααααααααααααααααα=≠,其中T i α表示列向量i α的转置,1,2,,i n = .十二、(本题满分5分)一汽车沿一街道行驶,需要通过三个均设有红绿信号灯的路口,每个信号灯为红或绿与其他信号灯为红或绿相互独立,且红绿两种信号显示的时间相等,以X 表示该汽车首次遇到红灯前已通过的路口的个数.求X 的概率分布.十三、(本题满分6分)假设随机变量X 和Y 在圆域222x y r +≤上服从联合均匀分布. (1) 求X 和Y 的相关系数ρ;(2) 问X 和Y 是否独立? 十四、(本题满分5分)设总体X 的概率密度为1,0,(;)0,0,aa x ax e x p x x λλλ--⎧>⎪=⎨≤⎪⎩其中0λ>是未知参数,0a >是已知常数.试根据来自总体X 的简单随机样本12,,,n X X X ,求λ的最大似然估计量ˆλ.1992年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、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.)(1) 设商品的需求函数为1005Q P =-,其中,Q P 分别表示为需求量和价格,如果商品需求弹性的绝对值大于1,则商品价格的取值范围是_________.(2) 级数21(2)4nnn x n ∞=-∑的收敛域为_________. (3)交换积分次序1(,)dy f x y dx =⎰_________.(4) 设A 为m 阶方阵,B 为n 阶方阵,且0,,0A A a B b C B ⎛⎫===⎪⎝⎭,则C =________. (5) 将,,,,,,C C E E I N S 等七个字母随机地排成一行,那么,恰好排成英文单词SCIENCE 的概率为__________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15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,把所选项前的字母填在题后的括号内.)(1) 设2()()xax F x f t dt x a =-⎰,其中()f x 为连续函数,则lim ()x a F x →等于 ( ) (A) 2a (B) 2()a f a(C) 0 (D) 不存在(2) 当0x →时,下面四个无穷小量中,哪一个是比其他三个更高阶的无穷小量? ( )(A) 2x (B) 1cos x -1 (D) tan x x -(3) 设A 为m n ⨯矩阵,齐次线性方程组0Ax =仅有零解的充分条件是 ( )(A) A 的列向量线性无关 (B) A 的列向量线性相关 (C) A 的行向量线性无关 (D) A 的行向量线性相关(4) 设当事件A 与B 同时发生时,事件C 必发生,则 ( )(A) ()()()1P C P A P B ≤+- (B) ()()()1P C P A P B ≥+- (C) ()()P C P AB = (D) ()()P C P A B =(5) 设n 个随机变量12,,,n X X X 独立同分布,2111(),,ni i D X X X n σ===∑2211()1ni i S X X n ==--∑,则 ( ) (A) S 是σ的无偏估计量 (B) S 是σ的最大似然估计量 (C) S 是σ的相合估计量(即一致估计量) (D) S 与X 相互独立三、(本题满分5分)设函数ln cos(1),1,1sin ()21, 1.x x x f x x π-⎧≠⎪⎪-=⎨⎪=⎪⎩问函数()f x 在1x =处是否连续?若不连续,修改函数在1x =处的定义使之连续.四、(本题满分5分)计算arccot .xxe I dx e =⎰五、(本题满分5分)设sin()(,)x z xy x y ϕ=+,求2zx y∂∂∂,其中(,)u v ϕ有二阶偏导数.六、(本题满分5分)求连续函数()f x ,使它满足20()2()xf x f t dt x +=⎰.七、(本题满分6分)求证:当1x ≥时,212arctan arccos 214x x x π-=+. 八、(本题满分9分)设曲线方程(0)xy e x -=≥.(1) 把曲线xy e -=,x 轴,y 轴和直线(0)x ξξ=>所围成平面图形绕x 轴旋转一周,得一旋转体,求此旋转体体积()V ξ;求满足1()lim ()2V a V ξξ→+∞=的a . (2) 在此曲线上找一点,使过该点的切线与两个坐标轴所夹平面图形的面积最大,并求出该面积.九、(本题满分7分)设矩阵A 与B 相似,其中20010022,02031100A x B y --⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦.(1) 求x 和y 的值.(2) 求可逆矩阵P ,使得1P AP B -=.十、(本题满分6分)已知三阶矩阵0B ≠,且B 的每一个列向量都是以下方程组的解:123123123220,20,30.x x x x x x x x x λ+-=⎧⎪-+=⎨⎪+-=⎩ (1) 求λ的值; (2) 证明0B =.十一、(本题满分6分)设A B 、分别为m n 、阶正定矩阵,试判定分块矩阵00A C B ⎛⎫= ⎪⎝⎭是否是正定矩阵.十二、(本题满分7分)假设测量的随机误差2(0,10)X N ,试求100次独立重复测量中,至少有三次测量误差的绝对值大于19.6的概率α,并利用泊松分布求出α的近似值(要求小数点后取两位有效数字). [附表十三、(本题满分5分)一台设备由三大部分构成,在设备运转中各部件需要调整的概率相应为0.10,0.20和0.30.假设各部件的状态相互独立,以X 表示同时需要调整的部件数,试求X 的数学期望EX 和方差DX .十四、(本题满分4分)设二维随机变量(,)X Y 的概率密度为,0,(,)0,y e x y f x y -⎧<<=⎨⎩其他,(1) 求随机变量X 的密度()X f x ; (2) 求概率{1}P X Y +≤.1993年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、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.)(1) 2352limsin 53x x x x→∞+=+ .(2) 已知()232,arctan ,32x y f f x x x -⎛⎫'==⎪+⎝⎭则0x dy dx == .(3) 级数0(ln3)2nnn ∞=∑的和为 . (4) 设4阶方阵A 的秩为2,则其伴随矩阵*A 的秩为 .(5) 设总体X 的方差为1,根据来自X 的容量为100的简单随机样本,测得样本均值为5,则X 的数学期望的置信度近似等于0.95的置信区间为 .二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15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,把所选项前的字母填在题后的括号内.)(1) 设()f x=21,0,0,0,x xx ≠⎪=⎩则()f x 在点0x =处 ( ) (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()f x 为连续函数,且()()ln 1,xxF x f t dt =⎰则()F x '等于 ( )(A)()2111ln f x f x x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ (B) ()11ln f x f x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭(C)()2111ln f x f x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭(D) ()1ln f x f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3) n 阶方阵A 具有n 个不同的特征值是A 与对角阵相似的 ( )(A) 充分必要条件 (B) 充分而非必要条件 (C) 必要而非充分条件 (D) 既非充分也非必要条件 (4) 假设事件A 和B 满足()1P B A =,则 ( )(A) A 是必然事件 (B) ()0P B A =. (C) A B ⊃ (D) A B ⊂(5) 设随机变量X 的密度函数为()x ϕ,且()()x x ϕϕ-=.()F x 是X 的分布函数,则对任意实数a ,有 ( ) (A) 0()1()aF a x dx ϕ-=-⎰. (B) 01()()2aF a x dx ϕ-=-⎰(C) ()()F a F a -= (D) ()2()1F a F a -=-三、(本题满分5分)设()z f x,y =是由方程0z y x z y x xe ----+=所确定的二元函数,求dz .四、(本题满分7分)已知22lim 4xxa x x a x e dx x a +∞-→∞-⎛⎫= ⎪+⎝⎭⎰,求常数a 的值.五、(本题满分9分)设某产品的成本函数为2,C aq bq c =++需求函数为1(),q d p e=-其中C 为成本,q 为需求量(即产量),p 为单价,,,,,a b c d e 都是正的常数,且d b >,求:(1) 利润最大时的产量及最大利润; (2) 需求对价格的弹性;(3) 需求对价格弹性的绝对值为1时的产量.六、(本题满分8分)假设:(1) 函数()(0)y f x x =≤<+∞满足条件(0)0f =和0()1xf x e ≤≤-; (2) 平行于y 轴的动直线MN 与曲线()y f x =和1xy e =-分别相交于点1P 和2P ;(3) 曲线()y f x =,直线MN 与x 轴所围封闭图形的面积S 恒等于线段12PP 的长度. 求函数()y f x =的表达式.七、(本题满分6分)假设函数()f x 在[0,1]上连续,在(0,1)内二阶可导,过点(0,(0))A f 与(1,(1))B f 的直线与曲线()y f x =相交于点(,())C c f c ,其中01c <<.证明:在(0,1)内至少存在一点ξ,使()0f ξ''=.八、(本题满分10分)k 为何值时,线性方程组12321231234,,24x x kx x kx x k x x x ++=⎧⎪-++=⎨⎪-+=-⎩ 有惟一解,无解,有无穷多组解?在有解情况下,求出其全部解.九、(本题满分9分)设二次型222123122313222f x x x x x x x x x αβ=+++++经正交变换X PY =化成22232f y y =+,其中123(,,)T X x x x =和123(,,)T Y y y y =是三维列向量, P 是3阶正交矩阵.试求常数,αβ.十、(本题满分8分)设随机变量X 和Y 同分布, X 的概率密度为23,02,()80,.x x f x ⎧<<⎪=⎨⎪⎩其他 (1) 已知事件{}A X a =>和{}B Y a =>独立,且()34P A B .= 求常数a. (2) 求21X 的数学期望.十一、(本题满分8分)假设一大型设备在任何长为t 的时间内发生故障的次数()N t 服从参数为t λ的泊松分布.(1) 求相继两次故障之间时间间隔T 的概率分布;(2) 求在设备已经无故障工作8小时的情形下,再无故障运行8小时的概率Q .1994年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、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.) (1)2222x xdx x -+=+⎰_____________.(2) 已知()1f x '=-,则000lim(2)()x xf x x f x x →=---_____________.(3) 设方程2cos xy e y x +=确定y 为x 的函数,则dydx=_____________. (4) 设121000000,000000n n a a A a a -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦L L M M MM L L 其中0,1,2,,,i a i n ≠=L 则1A -=_____________. (5) 设随机变量X 的概率密度为2,01,()0,x x f x <<⎧=⎨⎩其他, 以Y 表示对X 的三次独立重复观察中事件12X ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭出现的次数,则{}2P Y == _____________.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) 曲线121arctan (1)(2)x x x y e x x ++=+-的渐近线有 ( )(A) 1条 (B) 2条 (C) 3条 (D) 4条 (2) 设常数0λ>,而级数21nn a∞=∑收敛,则级数1(1)nn ∞=-∑ ( )(A) 发散 (B) 条件收敛 (C) 绝对收敛 (D) 收敛性与λ有关 (3) 设A 是m n ⨯矩阵,C 是n 阶可逆矩阵,矩阵A 的秩为r ,矩阵B AC =的秩为1r ,则( )(A) 1r r > (B) 1r r <(C) 1r r = (D) r 与1r 的关系由C 而定(4) 设0()1,0()1,()()1P A P B P A B P A B <<<<+=,则 ( )(A) 事件A 和B 互不相容 (B) 事件A 和B 相互对立(C) 事件A 和B 互不独立 (D) 事件A 和B 相互独立(5) 设12,,,n X X X L 是来自正态总体2(,)N μσ的简单随机样本,X 是样本均值,记222212112222341111(),(),111(),(),1n n i i i i n n i i i i S X X S X X n n S X S X n n μμ=====-=--=-=--∑∑∑∑则服从自由度为1n -的t 分布的随机变量是 ( )(A) X t S μ-=(B) X t S μ-=(C) X t μ-=(D) X t μ-=三、(本题满分6分)计算二重积分(),Dx y dxdy +⎰⎰其中{}22(,)1D x y x y x y =+≤++. 四、(本题满分5分)设函数()y y x =满足条件440,(0)2,(0)4,y y y y y '''++=⎧⎨'==-⎩求广义积分0()y x dx +∞⎰.五、(本题满分5分)已知22(,)arctan arctan y x f x y x y x y =-,求2f x y∂∂∂.六、(本题满分5分)设函数()f x 可导,且10(0)0,()()xn n n f F x t f x t dt -==-⎰,求20()limnx F x x → 七、(本题满分8分)已知曲线0)y a =>与曲线y =00(,)x y 处有公共切线,求: (1) 常数a 及切点00(,)x y ;(2) 两曲线与x 轴围成的平面图形绕x 轴旋转所得旋转体的体积x V . 八、(本题满分6分)假设()f x 在[,)a +∞上连续,()f x ''在(),a +∞内存在且大于零,记()()()()f x f a F x x a x a-=>-,证明()F x 在(),a +∞内单调增加. 九、(本题满分11分) 设线性方程组23112131231222322313233323142434,,,.x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a ⎧++=⎪++=⎪⎨++=⎪⎪++=⎩ (1) 证明:若1234,,,a a a a 两两不相等,则此线性方程组无解;(2) 设1324,(0)a a k a a k k ====-≠,且已知12,ββ是该方程组的两个解,其中12111,1,11ββ-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦写出此方程组的通解.十、(本题满分8分)设0011100A x y ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦有三个线性无关的特征向量,求x 和y 应满足的条件. 十一、(本题满分8分)假设随机变量1234,,,X X X X 相互独立,且同分布{}{}00.6,10.4(1,2,3,4)i i P X P X i =====,求行列式1234X X X X X =的概率分布.十二、(本题满分8分)假设由自动线加工的某种零件的内径X (毫米)服从正态分布(,1)N μ,内径小于10或大于12的为不合格品,其余为合格品,销售每件合格品获利,销售每件不合格品亏损.已知销售利润T (单位:元)与销售零件的内径X 有如下关系:1,10,20,1012,5,12.X T X X -<⎧⎪=≤≤⎨⎪->⎩问平均内径μ取何值时,销售一个零件的平均利润最大?1995年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、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.)(1) 设1()1xf x x -=+,则()()n f x = . (2) 设()yz xyf x=,()f u 可导,则x y xz yz ''+= .(3) 设(ln )1f x x '=+,则()f x = .(4) 设100220345A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,A *是A 的伴随矩阵,则1()A *-= .(5) 设12,,,n X X X 是来自正态总体2(,)N μσ的简单随机样本,其中参数μ和2σ未知,记22111,(),n n i i i i X X Q X X n ====-∑∑则假设0:0H μ=的t 检验使用统计量t =_____.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()f x 为可导函数,且满足条件0(1)(1)lim12x f f x x→--=-,则曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线斜率为 ( )(A) 2 (B) 1- (C)12(D) 2- (2) 下列广义积分发散的是 ( )(A) 111sin dx x -⎰(B) 1-⎰(C)2x e dx +∞-⎰(D) 221ln dx x x+∞⎰(3) 设矩阵m n A ⨯的秩为()r A m n =<,m E 为m 阶单位矩阵,下述结论中正确的是 ( )(A) A 的任意m 个行向量必线性无关 (B) A 的任意一个m 阶子式不等于零 (C) 若矩阵B 满足0BA =,则0B =(D) A 通过初等行变换,必可以化为(,0)m E 的形式(4) 设随机变量X 和Y 独立同分布,记,U X Y V X Y =-=+,则随机变量U 与V 必然( )(A) 不独立 (B) 独立 (C) 相关系数不为零 (D) 相关系数为零(5) 设随即变量X 服从正态分布2(,)N μσ,则随σ的增大,概率{}P X μσ-< ( )(A) 单调增大 (B) 单调减少 (C) 保持不变 (D) 增减不定三、(本题满分6分)设2202(1cos ),0()1,01cos ,0xx x x f x x t dt x x ⎧-<⎪⎪==⎨⎪⎪>⎩⎰,试讨论()f x 在0x =处的连续性和可导性.四、(本题满分6分)已知连续函数()f x 满足条件320()3xx t f x f dt e ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎰,求()f x .五、(本题满分6分)将函数2ln(12)y x x =--展成x 的幂级数,并指出其收敛区间.六、(本题满分5分)计算22()min{,}x y x y edxdy +∞+∞-+-∞-∞⎰⎰.七、(本题满分6分)设某产品的需求函数为()Q Q p =,收益函数为R pQ =,其中p 为产品价格,Q 为需求量(产品的产量),()Q p 为单调减函数.如果当价格为0p ,对应产量为0Q 时,边际收益00Q Q dR a dQ ==>,收益对价格的边际效应0p p dRc dp==<,需求对价格的弹性1p E b =>.求0p 和0Q .八、(本题满分6分)设()f x 、()g x 在区间[,]a a -(0a >)上连续,()g x 为偶函数,且()f x 满足条件()()f x f x A +-=(A 为常数).(1) 证明()()()aaaf xg x dx A g x dx -=⎰⎰;(2) 利用(1)的结论计算定积分22sin arctan x x e dx ππ-⎰.九、(本题满分9分)已知向量组(Ⅰ)123,,ααα;(Ⅱ)1234,,,αααα;(Ⅲ)1235,,,αααα,如果各向量组的秩 分别为(I)(II)3r r ==,(III)4r =.证明:向量组12354,,,ααααα-的秩为4.十、(本题满分10分)已知二次型2212323121323(,,)43448f x x x x x x x x x x x =-+-+.(1) 写出二次型f 的矩阵表达式;(2) 用正交变换把二次型f 化为标准形,并写出相应的正交矩阵.十一、(本题满分8分)假设一厂家生产的每台仪器,以概率0.70可以直接出厂;以概率0.30需进一步调试, 经调试后以概率0.80可以出厂;以概率0.20定为不合格品不能出厂.现该厂新生产了(2)n n ≥台仪器(假设各台仪器的生产过程相互独立).求:(1) 全部能出厂的概率α;(2) 其中恰好有两台不能出厂的概率β; (3) 其中至少有两台不能出厂的概率θ.十二、(本题满分8分)已知随机变量X 和Y 的联合概率密度为4,01,01,(,)0,xy x y f x y ≤≤≤≤⎧=⎨⎩其他, 求X 和Y 联合分布函数(,)F x y .1996年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、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.) (1) 设方程y x y =确定y 是x 的函数,则dy =___________. (2) 设()arcsin x f x dx x C =+⎰,则1()dx f x =⎰___________.. (3) 设()00,x y 是抛物线2y ax bx c =++上的一点,若在该点的切线过原点,则系数应满足的关系是___________. (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TA XB =的解是___________. (5) 设由来自正态总体2~(,0.9)X N μ容量为9的简单随机样本,得样本均值5X =,则未知参数μ的置信度为0.95的置信区间为___________.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) 累次积分cos 20(cos ,sin )d f r r rdr πθθθθ⎰⎰可以写成 ( )(A) 10(,)dy f x y dx ⎰(B) 1(,)dy f x y dx ⎰(C)11(,)dx f x y dy ⎰⎰(D)1(,)dx f x y dy ⎰(2) 下述各选项正确的是 ( )(A) 若21nn u∞=∑和21nn v∞=∑都收敛,则21()nn n uv ∞=+∑收敛(B)1n nn u v∞=∑收敛,则21nn u∞=∑与21nn v∞=∑都收敛(C) 若正项级数1n n u ∞=∑发散,则1n u n≥(D) 若级数1nn u∞=∑收敛,且(1,2,)n n u v n ≥= ,则级数1nn v∞=∑也收敛(3) 设n 阶矩阵A 非奇异(2n ≥),A *是矩阵A 的伴随矩阵,则 ( ) (A) 1()n A AA -**= (B) 1()n A A A +**=(C) 2()n A AA -**= (D) 2()n A AA +**=(4) 设有任意两个n 维向量组1,,m αα 和1,,m ββ ,若存在两组不全为零的数1,,m λλ和1,,m k k ,使111111()()()()0m m m m m m k k k k λαλαλβλβ+++++-++-= ,则( )(A) 1,,m αα 和1,,m ββ 都线性相关 (B) 1,,m αα 和1,,m ββ 都线性无关(C) 1111,,,,,m m m m αβαβαβαβ++-- 线性无关(D) 1111,,,,,m m m m αβαβαβαβ++-- 线性相关(5) 已知0()1P B <<且()1212[]()()P A A B P A B P A B +=+,则下列选项成立的是( ) (A) ()1212[]()()P A A B P A B P A B +=+ (B) ()1212()()P A B A B P A B P A B +=+ (C) ()1212()()P A A P A B P A B +=+(D) ()()1122()()()P B P A P B A P A P B A =+三、(本题满分6分)设(),0,()0,0,xg x e x f x xx -⎧-≠⎪=⎨⎪=⎩其中()g x 有二阶连续导数,且(0)1,(0)1g g '==-.(1)求()f x ';(2)讨论()f x '在(,)-∞+∞上的连续性.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 z p y p x x y∂∂+∂∂.五、(本题满分6分)计算2(1)xx xe dx e -+∞-+⎰.六、(本题满分5分)设()f x 在区间[0,1]上可微,且满足条件120(1)2()f xf x dx =⎰.试证:存在(0,1)ξ∈使()()0.f f ξξξ'+=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aQ c p b=-+,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?八、(本题满分6分)求微分方程dy dx =的通解.九、(本题满分8分)设矩阵01010000010012A y ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦. (1) 已知A 的一个特征值为3,试求y ; (2) 求矩阵P ,使()()TAP AP 为对角矩阵.十、(本题满分8分)设向量12,,,t ααα 是齐次线性方程组0AX =的一个基础解系,向量β不是方程组0AX =的解,即0A β≠.试证明:向量组12,,,,t ββαβαβα+++ 线性无关.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,可获利润10万元;发生一次故障仍可获得利润5万元;发生两次故障所获利润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?十二、(本题满分6分)考虑一元二次方程20x Bx C ++=,其中B C 、分别是将一枚色子(骰子)接连掷两次先后出现的点数.求该方程有实根的概率p 和有重根的概率q .十三、(本题满分6分)假设12,,,n X X X 是来自总体X 的简单随机样本;已知(1,2,3,4)k k EX a k ==.证明:当n 充分大时,随机变量211n n i i Z X n ==∑近似服从正态分布,并指出其分布参数.1997年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、填空题(本题共5分,每小题3分,满分15分.把答案在题中横线上.) (1) 设()(ln )f x y f x e =,其中f 可微,则dy =___________.(2)若1201()()1f x f x dx x =++,则10()f x dx =⎰___________. (3) 差分方程12t t t y y t +-=的通解为___________.(4) 若二次型2221231231223(,,)22f x x x x x x x x tx x =++++是正定的,则t 的取值范围是___________.(5) 设随机变量X 和Y 相互独立且都服从正态分布2(0,3)N ,而19,,X X 和19,,Y Y 分别是来自总体X Y 和的简单随机样本,则统计量U =服从___________分布(2分),参数为___________.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561cos 2()sin ,()56xx x f x t dt g x -==+⎰,则当0x →时,()f x 是()g x 的 ( )(A) 低阶无穷小 (B) 高阶无穷小(C) 等价无穷小 (D) 同阶但不等价的无穷小(2) 若()()()f x f x x -=-∞<<+∞,在(,0)-∞内()0f x '>,且()0f x ''<,则在(0,)+∞内有 ( ) (A) ()0f x '>,()0f x ''< (B) ()0f x '>,()0f x ''> (C) ()0f x '<,()0f x ''< (D) ()0f x '<,()0f x ''>(3) 设向量组1α,2α,3α线性无关,则下列向量组中,线性无关的是 ( )(A) 12αα+,23αα+,31αα- (B) 12αα+,23αα+,1232ααα++ (C) 122αα+,2323αα+,313αα+(D) 123ααα++,1232322ααα-+,123355ααα+-(4) 设,A B 为同阶可逆矩阵,则 ( )(A) AB BA = (B) 存在可逆矩阵P ,使1P AP B -=(C) 存在可逆矩阵C ,使TC AC B = (D) 存在可逆矩阵P 和Q ,使PAQ B = (5) 设两个随机变量X 与Y 相互独立且同分布:{}{}111,2P X P Y =-==-={}1P X = {}112P Y ===,则下列各式中成立的是 ( ) (A) {}12P X Y == (B) {}1P X Y ==(C) {}104P X Y +== (D) {}114P XY ==三、(本题满分6分)在经济学中,称函数1()[(1)]xxxQ x A KL δδ---=+-为固定替代弹性生产函数,而称函数1Q AK L δδ-=为Cobb-Douglas 生产函数(简称C —D 生产函数).试证明:但0x →时,固定替代弹性生产函数变为C —D 生产函数,即有lim ()x Q x Q →=.四、(本题满分5分)设(,,)u f x y z =有连续偏导数,()y y x =和()z z x =分别由方程0xye y -=和0x e xz -=所确定,求du dx.五、(本题满分6分)一商家销售某种商品的价格满足关系70.2p x =-(万元/吨),x 为销售量(单位:吨),商品的成本函数31C x =+(万元).(1) 若每销售一吨商品,政府要征税t (万元),求该商家获最大利润时的销售量; (2) t 为何值时,政府税收总额最大.六、(本题满分6分)设函数()f x 在[0,)+∞上连续、单调不减且(0)0f ≥,试证函数1(),0,()0,0,x nt f t dt x F x x x ⎧>⎪=⎨⎪=⎩⎰若若 在[0,)+∞上连续且单调不减(其中0n >).七、(本题满分6分)从点1(1,0)P 作x 轴的垂线,交抛物线2y x =于点1(1,1)Q ;再从1Q 作这条抛物线的切线与x 轴交于2P ,然后又从2P 作x 轴的垂线,交抛物线于点2Q ,依次重复上述过程得到一系列的点1122,;,;;,;n n P Q P Q P Q .(1) 求n OP ;(2) 求级数1122n n Q P Q P Q P ++++ 的和.其中(1)n n ≥为自然数,而12M M 表示点1M 与2M 之间的距离.八、(本题满分6分)设函数()f t 在[0,)+∞上连续,且满足方程222244()t x y t f t e f dxdy π+≤=+⎰⎰, 求()f t .九、(本题满分6分)设A 为n 阶非奇异矩阵,α为n 维列向量,b 为常数.记分块矩阵0,T T E A P Q AA b ααα*⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦,其中A *是矩阵A 的伴随矩阵,E 为n 阶单位矩阵. (1) 计算并化简PQ ;(2) 证明:矩阵Q 可逆的充分必要条件是1TA b αα-≠.十、(本题满分10分)设三阶实对称矩阵A 的特征值是1,2,3;矩阵A 的属于特征值1,2的特征向量分别是。
1994年全国硕士研究生招生考试数学(一)(科目代码:301)一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)limcot xx-*-0(2)曲面z—e z-2xy=3在点(1,2,0)处的切平面方程为________.(3)设u=e_J sin—,则-~~在点(2,丄)处的值为________.y dx dy\兀/(4)设区域D为工2+亍W R?,则dzdy=________.D(5)已知a=(l,2,3),0=(l,*,*),设A=a「“,其中a「是a的转置,则A n=二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分)(1)设M—\2n Sm X2cos4x d.z,N=\(sin3j:+cosL)cLz,P=\(j^sin3#—cosG)(lz,则J-号1+z J—今J_今().(A)N<P<M(B)M<P<N(C)N<M<P(D)P<M<N(2)二元函数fCx,y)在点(工0,%)处两个偏导数允(zo,》o),于;(攵0,%)存在是于(攵,夕)在该点连续的()•(A)充分条件但非必要条件(E)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OO OO(3)设常数入〉0,且级数工山收敛,则级数工(一1)"7"■().n=l n=\a/7?H-A(A)发散(E)条件收敛(C)绝对收敛(D)收敛性与入有关“,、、n,.a tan jc+6(1一cos x)c甘宀2>2/八血”士/、(4)设lim------------------------------------=2,其中/+c'HO,则必有().…cln(l-2jc)+/(1—严)(A)b=4“(B)6=—4<7(C)a=4c(D)a=—4c(5)已知向量组a x,a2,a3,a4线性无关,则向量组().(A)“i+a2,a2+a3,a3+见山4+a x线性无关(B)a!—a2,a2—a3,a3—a4,a4—a x线性无关(C)a]+a2,a2+a3,a3+a4,a4—a】线性无关(D)a]+a2,a2+a3,a3—5,5—a]线性无关二、(本题共3小题,每小题5分,满分15分)\x=COS t29⑴设]21‘求算當在t=时的值.\y=t cos t一----cos况diz9dz dr v2〔J12贏114-T i⑵将函数心)=fn w+彗ctan”7展开成”的幕级数.⑶求Jsin2x+2sin x四、(本题满分6分)计算曲面积分『空警土丰学,其中S是由曲面x2+y2=R2及两个平面z=R,弋攵十夕十zz=_R(R>0)所围成的立体表面的外侧.五、(本题满分9分)设/(^)具有二阶连续导数,/'(0)=0,/(0)=1,且(x+y)—f(x)y^\dx+\_f'(x)x2y~\dy=0为一个全微分方程,求g及此全微分方程的通解.六、(本题满分8分)设yQ)在工=0的某一邻域内具有二阶连续导数,且lim心空=0,证明:级数乞”丄)绝L0X”=]\九/对收敛.七、(本题满分6分)已知点A与点£的直角坐标分别为(1,0,0)与(0,1,1),线段绕z轴旋转一周所围成的旋转曲面为S,求由S及两平面z=0,z=1所围成的立体的体积.八、(本题满分8分)[x1+X2=0,设四元齐次线性方程组(I)为又已知某线性齐次方程组(U)的通解为\X2—X4=0.紅(0,1,1,0)T+匕(一1,2,2,1)T.(1)求线性方程组(I)的基础解系;(2)问线性方程组(I)与(H)是否有非零公共解?若有,求出所有非零的公共解;若没有,说明理由.九、(本题满分6分)设A为兀阶非零方阵,A*为A的伴随矩阵,人丁是A的转置矩阵,当A"=A t时,证明: |A|HO.十、填空题(本题共2小题,每小题3分,满分6分)(1)设随机事件满足条件P(AB)=P(A B),且P(A)=p,则P(B)=_______(2)设相互独立的两个随机变量X,Y具有同一分布律,且X的分布律为X01P 112则随机变量Z=max{X,Y}的分布律为________.十一、(本题满分6分)已知随机变量(X,Y)服从二维正态分布,且X和Y分别服从正态分布N(1,32)和N(0,42),1V yX,Y的相关系数pxy=,设Z=—+—.(1)求Z的数学期望E(Z)和方差D(Z);(2)求X与Z的相关系数。
1994年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、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.) (1)2222x xdx x -+=+⎰_____________.(2) 已知()1f x '=-,则000lim(2)()x xf x x f x x →=---_____________.(3) 设方程2cos xy e y x +=确定y 为x 的函数,则dydx=_____________. (4) 设121000000,000000n n a a A a a -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦L L M M MM L L 其中0,1,2,,,i a i n ≠=L 则1A -=_____________. (5) 设随机变量X 的概率密度为2,01,()0,x x f x <<⎧=⎨⎩其他, 以Y 表示对X 的三次独立重复观察中事件12X ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭出现的次数,则{}2P Y == _____________.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) 曲线2121arctan (1)(2)x x x y e x x ++=+-的渐近线有 ( )(A) 1条 (B) 2条 (C) 3条 (D) 4条 (2) 设常数0λ>,而级数21nn a∞=∑收敛,则级数1(1)nn ∞=-∑ ( )(A) 发散 (B) 条件收敛 (C) 绝对收敛 (D) 收敛性与λ有关 (3) 设A 是m n ⨯矩阵,C 是n 阶可逆矩阵,矩阵A 的秩为r ,矩阵B AC =的秩为1r ,则( )(A) 1r r > (B) 1r r <(C) 1r r = (D) r 与1r 的关系由C 而定(4) 设0()1,0()1,()()1P A P B P A B P A B <<<<+=,则 ( )(A) 事件A 和B 互不相容 (B) 事件A 和B 相互对立(C) 事件A 和B 互不独立 (D) 事件A 和B 相互独立(5) 设12,,,n X X X L 是来自正态总体2(,)N μσ的简单随机样本,X 是样本均值,记222212112222341111(),(),111(),(),1n n i i i i n n i i i i S X X S X X n n S X S X n n μμ=====-=--=-=--∑∑∑∑则服从自由度为1n -的t 分布的随机变量是 ( )(A) X t S μ-=(B) X t S μ-=(C) X t μ-=(D) X t μ-=三、(本题满分6分)计算二重积分(),Dx y dxdy +⎰⎰其中{}22(,)1D x y x y x y =+≤++.四、(本题满分5分)设函数()y y x =满足条件440,(0)2,(0)4,y y y y y '''++=⎧⎨'==-⎩求广义积分0()y x dx +∞⎰.五、(本题满分5分)已知22(,)arctan arctan y x f x y x y x y =-,求2f x y∂∂∂.六、(本题满分5分)设函数()f x 可导,且10(0)0,()()xn n n f F x t f x t dt -==-⎰,求20()limnx F x x→.七、(本题满分8分)已知曲线0)y a =>与曲线y =00(,)x y 处有公共切线,求: (1) 常数a 及切点00(,)x y ;(2) 两曲线与x 轴围成的平面图形绕x 轴旋转所得旋转体的体积x V .八、(本题满分6分)假设()f x 在[,)a +∞上连续,()f x ''在(),a +∞内存在且大于零,记()()()()f x f a F x x a x a-=>-,证明()F x 在(),a +∞内单调增加.九、(本题满分11分) 设线性方程组23112131231222322313233323142434,,,.x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a x a ⎧++=⎪++=⎪⎨++=⎪⎪++=⎩ (1) 证明:若1234,,,a a a a 两两不相等,则此线性方程组无解;(2) 设1324,(0)a a k a a k k ====-≠,且已知12,ββ是该方程组的两个解,其中12111,1,11ββ-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦写出此方程组的通解.十、(本题满分8分)设0011100A x y ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦有三个线性无关的特征向量,求x 和y 应满足的条件.十一、(本题满分8分)假设随机变量1234,,,X X X X 相互独立,且同分布{}{}00.6,10.4(1,2,3,4)i i P X P X i =====,求行列式1234X X X X X =的概率分布.十二、(本题满分8分)假设由自动线加工的某种零件的内径X (毫米)服从正态分布(,1)N μ,内径小于10或大于12的为不合格品,其余为合格品,销售每件合格品获利,销售每件不合格品亏损.已知销售利润T (单位:元)与销售零件的内径X 有如下关系:1,10,20,1012,5,12.X T X X -<⎧⎪=≤≤⎨⎪->⎩问平均内径μ取何值时,销售一个零件的平均利润最大?1994年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题解析一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) (1)【答案】ln 3 【解析】利用被积函数的奇偶性,当积分区间关于原点对称,被积函数为奇函数时,积分为 0;被积函数为偶函数时,可以化为二倍的半区间上的积分.所以知原式2222222202222x x x dx dx dx x x x --=+=+++⎰⎰⎰ 22212dx x=+⎰220ln (2)ln 6ln 2ln 3.x =+=-=(2)【答案】1【解析】根据导数的定义,有0000()()()limx f x x f x f x x∆→+∆-'=∆.所以由此题极限的形式可构造导数定义的形式,从而求得极限值.由于000(2)()limx f x x f x x x→---00000(2)()()()lim x f x x f x f x x f x x→----+= 00000000(2)()()()(2)lim lim 2()() 1.2x x f x x f x f x x f x f x f x x x →→----''=-+=-+=--所以 原式0001lim1(2)()1x x f x x f x x →===---.(3)【答案】sin 2xy xy ye xy xe y+'=-+【解析】将方程2cos xye y x +=看成关于x 的恒等式,即y 看作x 的函数. 方程两边对x 求导,得sin ()2sin 2xy xyxy ye xe y xy yy x y xe y+'''++=-⇒=-+. 【相关知识点】两函数乘积的求导公式:[]()()()()()()f x g x f x g x f x g x '''⋅=⋅+⋅.(4)【答案】121100010001001000n n a a a a -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦【解析】由分块矩阵求逆的运算性质,有公式11100A B B A---⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 且 11122111n n a a a a a a -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦所以,本题对A 分块后可得11211000100011000n n a a A a a --⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦. (5)【答案】964【解析】已知随机变量X 的概率密度,所以概率12011224P X xdx ⎧⎫≤==⎨⎬⎩⎭⎰,求得二项分布的概率参数后,故1~(3,)4Y B .由二项分布的概率计算公式,所求概率为{}22313924464P Y C ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【相关知识点】二项分布的概率计算公式:若(,)Y B n p ~,则{}(1)k kn k n P Y k C p p -==-, 0,1,,k n =,二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) (1)【答案】(B)【解析】本题是关于求渐近线的问题.由于 2121lim arctan (1)(2)4x x x x e x x π→∞++=+-,故4y π=为该曲线的一条水平渐近线.又 21201lim arctan (1)(2)x x x x e x x →++=∞+-.故0x =为该曲线的一条垂直渐近线,所以该曲线的渐近线有两条.故本题应选(B).【相关知识点】水平渐近线:若有lim ()x f x a →∞=,则y a =为水平渐近线;铅直渐近线:若有lim ()x af x →=∞,则x a =为铅直渐近线;斜渐近线:若有()lim,lim[()]x x f x a b f x ax x→∞→∞==-存在且不为∞,则y ax b =+为斜渐近线.(2)【答案】(C)【解析】考查取绝对值后的级数.因2222111112222n n a a n n λ≤+<++, (第一个不等式是由2210,0,()2a b ab a b ≥≥≤+得到的.) 又21nn a ∞=∑收敛,2112n n ∞= ∑收敛,(此为p 级数:11p n n ∞=∑当1p >时收敛;当1p ≤时发散.) 所以2211122n n a n ∞=+∑收敛,由比较判别法,得n ∞=收敛. 故原级数绝对收敛,因此选(C). (3)【答案】(C)【解析】由公式()min((),())r AB r A r B ≤,若A 可逆,则1()()()[()]()r AB r B r EB r A AB r AB -≤==≤.从而()()r AB r B =,即可逆矩阵与矩阵相乘不改变矩阵的秩,所以选(C).(4)【答案】(D)【解析】事实上,当0()1P B <<时,(|)(|)P A B P A B =是事件A 与B 独立的充分必要条件,证明如下:若(|)(|)P A B P A B =,则()()()1()P AB P AB P B P B =-, ()()()()()P AB P B P AB P B P AB -=, ()()[()()]()()P AB P B P AB P AB P B P A =⋅+=,由独立的定义,即得A 与B 相互独立.若A 与B 相互独立,直接应用乘法公式可以证明(|)(|)P A B P A B = .(|)1(|)(|)P A B P A B P A B =-=.由于事件B 的发生与否不影响事件A 发生的概率,直观上可以判断A 和B 相互独立. 所以本题选(D). (5)【答案】(B) 【解析】由于12,,,n X X X 均服从正态分布2(,)N μσ,根据抽样分布知识与t 分布的应用模式可知(0,1)N , 其中11ni i X X n ==∑,2212()(1)nii XX n χσ=--∑(1).X t n μ--即(1)X t n μ-=-.因为t 分布的典型模式是:设(0,1)X N ,2()Ynχ,且,X Y 相互独立,则随机变量T =n 的t 分布,记作()T t n .因此应选(B).三、(本题满分6分)【解析】方法1:由221x y x y +≤++,配完全方得22113222x y ⎛⎫⎛⎫-+-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.令11cos ,sin 22x r y r θθ-=-=,引入极坐标系(,)r θ,则区域为(,)02,0D r r θθπ⎧⎪=≤≤≤≤⎨⎪⎩. 故20()cos sin )Dx y dxdy d r r rdr πθθθ+=++⋅⎰⎰⎰22003(cos sin )4d d ππθθθθ=++⎰)220033sin cos 42d ππθθθπ=-=⎰. 方法2:由221x y x y +≤++,配完全方得22113222x y ⎛⎫⎛⎫-+-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.引入坐标轴平移变换:11,,22u x v y =-=-则在新的直角坐标系中区域D 变为圆域 2213(,)|2D u v u v ⎧⎫=+≤⎨⎬⎩⎭.而1x y u v +=++,则有dxdy dudv =,代入即得1111()(1)DD D D D x y dxdy u v dudv ududv vdudv dudv +=++=++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰.由于区域1D 关于v 轴对称,被积函数u 是奇函数,从而10D ududv =⎰⎰.同理可得10D vdudv =⎰⎰, 又 1132D dudv D π==⎰⎰, 故3()2Dx y dxdy π+=⎰⎰.四、(本题满分5分)【解析】先解出()y x ,此方程为常系数二阶线性齐次方程,用特征方程法求解.方程440y y y '''++=的特征方程为2440λλ++=,解得122λλ==-. 故原方程的通解为212()x y C C x e -=+.由初始条件(0)2,(0)4y y '==-得122,0,C C ==因此,微分方程的特解为22x y e -=.再求积分即得20()2x y x dx e dx +∞+∞-=⎰⎰()220lim 2lim 1b bx x b b e d x e --→+∞→+∞==-=⎰.【相关知识点】用特征方程法求解常系数二阶线性齐次方程0y py qy '''++=:首先写出方程0y py qy '''++=的特征方程:20r pr q ++=,在复数域内解出两个特征根12,r r ; 分三种情况:(1)两个不相等的实数根12,r r ,则通解为1212;rx r x y C eC e =+(2)两个相等的实数根12r r =,则通解为()112;rxy C C x e =+(3)一对共轭复根1,2r i αβ=±,则通解为()12cos sin .x y e C x C x αββ=+其中12,C C 为常数.五、(本题满分5分)【解析】由复合函数求导法,首先求fx∂∂,由题设可得 2222212arctan 11f y x y y x x xx y y x x y ∂⎛⎫=+-- ⎪∂⎝⎭⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2322222arctan 2arctan y x y y yx x y x x y x y x=--=-++. 再对y 求偏导数即得222222222212111f xx x y x yxx y x y y x ∂-=-=-=∂∂++⎛⎫+ ⎪⎝⎭. 【相关知识点】多元复合函数求导法则:如果函数(,),(,)u x y v x y ϕψ==都在点(,)x y 具有对x 及对y 的偏导数,函数(,)z f u v =在对应点(,)u v 具有连续偏导数,则复合函数((,),(,))z f x y x y ϕψ=在点(,)x y 的两个偏导数存在,且有12z z u z v u v f f x u x v x x x∂∂∂∂∂∂∂''=+=+∂∂∂∂∂∂∂; 12z z u z v u v f f y u y v y y y∂∂∂∂∂∂∂''=+=+∂∂∂∂∂∂∂.六、(本题满分5分)【解析】运用换元法,令nnx t u -=,则1101()()()()().nxx n nnn n F x tf x t dt f u du F x x f x n --'=-=⇒=⎰⎰由于20()limn x F x x →为“0”型的极限未定式,又分子分母在点0处导数都存在,运用洛必达法则,可得122121000()()()lim lim lim 22n n n n n x x x F x F x x f x x nx nx ---→→→'==001()1()(0)lim lim 220n n n n x x f x f x f n x n x →→-==-, 由导数的定义,有 原式1(0)2f n'=. 【相关知识点】对积分上限的函数的求导公式:若()()()()t t F t f x dx βα=⎰,()t α,()t β均一阶可导,则[][]()()()()()F t t f t t f t ββαα'''=⋅-⋅.七、(本题满分8分)【解析】利用00(,)x y 在两条曲线上及两曲线在00(,)x y 处切线斜率相等列出三个方程,由此,可求出00,,a x y ,然后利用旋转体体积公式2()baf x dx π⎰求出x V .(1) 过曲线上已知点00(,)x y 的切线方程为00()y y k x x -=-,其中,当0()y x '存在时,0()k y x '=.由y =y '=.由y =12y x'=. 由于两曲线在00(,)x y 处有公共切线,12x =,得021x a =.将021x a =分别代入两曲线方程,有001y y ==⇒==. 于是 20211,a x e e a===, 从而切点为2(,1)e .(2) 将曲线表成y 是x 的函数,V 是两个旋转体的体积之差,套用旋转体体积公式,可得 旋转体体积为2222222011ln 24e e e x V dx dx e xdx ππππ=-=-⎰⎰⎰222222111ln 2ln 24222e e e e x x xdx e x πππππ⎡⎤=--=-=⎢⎥⎣⎦⎰.【相关知识点】由连续曲线()y f x =、直线,x a x b ==及x 轴所围成的曲边梯形绕x 轴旋转一周所得的旋转体体积为:2()baV f x dx π=⎰.八、(本题满分6分) 【解析】方法1:()()22()()()()1()[()()()()]f x x a f x f a F x f x x a f x f a x a x a '--+''==--+--,令 ()()()()()(),x f x x a f x f a x a ϕ'=--+>由 ()()()()()()()0(),x f x x a f x f x x a f x x a ϕ'''''''=-+-=->> 知 ()x ϕ在(),a +∞上单调上升,于是()()0x a ϕϕ>=. 故 ()2()()0x F x x a ϕ'=>-.所以()F x 在(),a +∞内单调增加. 方法2: []()2()()()()1()()()()f x x a f x f a f x f a F x f x x a x a x a '----⎡⎤''==-⎢⎥--⎣⎦-. 由拉格朗日中值定理知()()()f x f a f x aξ-'=-,()a x ξ<<.于是有 1()[()()]F x f x f x aξ'''=--. 由()0f x ''>知()f x '在(),a +∞上单调增,从而()()f x f ξ''>,故()0F x '>.于是()F x 在(),a +∞内单调增加.【相关知识点】1.分式求导数公式:2u u v uv v v '''-⎛⎫= ⎪⎝⎭2.拉格朗日中值定理:如果函数()f x 满足在闭区间[,]a b 上连续;在开区间(),a b 内可导,那么在(),a b 内至少有一点()a b ξξ<<,使等式()()()()f b f a f b a ξ'-=-成立.九、(本题满分11分)【解析】(1)因为增广矩阵A 的行列式是范德蒙行列式,1234,,,a a a a 两两不相等, 则有213141324243()()()()()()0A a a a a a a a a a a a a =------≠,故 ()4r A =.而系数矩阵A 的秩()3r A =,所以方程组无解.(2)当 1324,(0)a a k a a k k ====-≠时,方程组同解于2312323123,.x kx k x k x kx k x k ⎧++=⎪⎨-+=-⎪⎩ 因为1201kk k=-≠-,知()()2r A r A ==.由()321n r A -=-=,知导出组0Ax =的基础解系含有1个解向量,即解空间的维数为1.由解的结构和解的性质,12112110112ηββ--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-=-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦是0Ax =的基础解系.于是方程组的通解为1121012k k βη--⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥+=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,其中k 为任意常数. 【相关知识点】1.非齐次线性方程组有解的判定定理:设A 是m n ⨯矩阵,线性方程组Ax b =有解的充分必要条件是系数矩阵的秩等于增广矩阵()A A b =的秩,即()()r A r A =.(或者说,b 可由A 的列向量12,,,n ααα线表出,亦等同于12,,,n ααα与12,,,,n b ααα是等价向量组)设A 是m n ⨯矩阵,线性方程组Ax b =,则(1) 有唯一解 ⇔ ()().r A r A n == (2) 有无穷多解 ⇔ ()().r A r A n =< (3) 无解 ⇔ ()1().r A r A +=⇔ b 不能由A 的列向量12,,,n ααα线表出.2.解的结构:若1α、2α是对应齐次线性方程组0Ax =的基础解系,知Ax b =的通解形式为1122,k k ηηξ++其中12,ηη是0Ax =的基础解系,ξ是Ax b =的一个特解.3.解的性质:如果12,ηη是0Ax =的两个解,则其线性组合1122k k ηη+仍是0Ax =的解;如果ξ是Ax b =的一个解,η是0Ax =的一个解,则ξη+仍是Ax b =的解.十、(本题满分8分)【解析】由A 的特征方程,按照第二列展开,有20111(1)(1)(1)0110E A x y λλλλλλλλλ---=---=-=-+=--,得到A 的特征值为1231,1λλλ===-.由题设有三个线性无关的特征向量,因此,1λ=必有两个线性无关的特征向量,从而()1r E A -=.这样才能保证方程组()0E A X -=解空间的维数是2,即有两个线性无关的解向量.由初等行变换,将E A -第一行加到第三行上,第一行乘以x 后加到第二行上有101101000101000E A x y x y --⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-=--→--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦,由()1r E A -=,得 x 和y 必须满足条件0x y +=.十一、(本题满分8分)【解析】记114223,,Y X X Y X X ==则12,X Y Y =-随机变量1Y 和2Y 相互独立且同分布, 由A 与B 独立可得出()()()P AB P A P B =,故{}{}{}{}{}1141414111,1110.16,P Y P X X P X X P X P X ========⋅=={}{}110110.84P Y P Y ==-==.由行列式的计算公式,随机变量12,X Y Y =-有三个可能取值:1,0,1.-{}{}{}{}121210,1010.840.160.1344,P X P Y Y P Y P Y =-=====⋅==⨯= {}{}{}{}121211,0100.1344,P X P Y Y P Y P Y ======⋅== {}{}{}01110.7312.P X P X P X ==-=--==所求的行列式的概率分布列于下表:十二、(本题满分8分)【解析】依据数学期望的计算公式及一般正态分布的标准化方法,有{}{}{}()10201012512E T P X P X P X =-<+≤≤->(10)20[(12)(10)]5[1(12)]μμμμ=-Φ-+Φ--Φ---Φ- 25(12)21(10) 5.μμ=Φ--Φ--此时数学期望依赖于参数μ,为使其达到最大值,令其一阶导数为0,有22(10)(12)22()25(12)21(10)25],dE T e e d μμϕμϕμμ----=--+-=- 令 ()0dE Td μ=,22(10)(12)220μμ----=, 即22(10)(12)22μμ----=.解上面的方程得 012511ln 10.9.221μμ==-≈ 得到唯一驻点010.9μμ=≈,因为此问题是实际问题,所以平均利润函数必然有最大值,而且这个最大值是唯一的.由题意知,当010.9μμ=≈毫米时,平均利润最大.。