2012考研数学一模拟题6答案解析
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2012年全国硕士研究生统一考试数学一试题及答案一、选择题:共8小题,每题4分,共32分。
下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,请将所选项前的字母填在答题纸指定的位置上。
1、曲线221x x y x +=-渐近线的条数( )(A )0; (B )1; (C )2; (D )3。
解:(C ):22211lim lim 1111x x x x x x x→∞→∞++==--,可得有一条水平渐近线1y =;222112lim 1lim 1x x x x x x →→+==∞--,可得有一条铅直渐近线1x =;22111(1)1lim lim lim 1(1)(1)12x x x x x x x x x x x x →-→-→-++===--+-,可得1x =-不是铅直渐近线,故答案为(C )。
2、设函数2()(1)(2)()x x nx y x e e e n =--- ,其中n 为正整数,则'(0)y =( ) (A )1(1)(1)!n n ---;(B )(1)(1)!n n --;(C )1(1)!n n --;(D )(1)!n n -。
解:(A ):(0)(11)(12)(1)0y n =---= ;则22000()(0)(1)(2)()(2)()'(0)lim lim lim0x x nx x nx x x x y x y e e e n x e e n y x x x→→→------===- 1(12)(1)(1)(1)!n n n -=--=-- 。
故答案为(A )。
3.如果函数(,)f x y 在(0,0)处连续,那么下列例题正确的是( )(A )若极限(,)(0,0)(,)lim ||||x y f x y x y →+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微;(B )若极限22(,)(0,0)(,)limx y f x y x y →+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微;(C )若(,)f x y 在(0,0)处可微,则极限(,)(0,0)(,)lim||||x y f x y x y →+存在;(D )若(,)f x y 在(0,0)处可微,则极限22(,)(0,0)(,)limx y f x y x y →+存在。
2012年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、选择题(1-8小题,每小题4分,共32分,下列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221x xy x +=-渐进线的条数(A )0 (B)1 (C)2 (D)3【考点分析】:曲线的渐近线条数。
【求解过程】:C⏹ 方法一:利用函数图像的平移,将已知的函数的渐近线条数转化为简单的基本函数的渐进线条数。
由于22(1)111(1)(1)11x x x x x y x x x x x ++====+--+--, 可知,221x x y x +=- 的图像是由1y x=的图像向由右平移一个单位,再向上平移一个单位所得。
由于图像平移并不改变其渐进线的条数。
1y x=有两条渐进线,其中一条为水平渐近线0y =,一条为垂直渐近线0x =。
所以221x xy x +=-也有两条渐近线,选择C 。
【相关补充】:函数平移口诀:上加下减,左加右减。
例如,把函数()y f x =依次做以下四次的平移:(1)向上平移1个单位,(2)向下平移2个单位(3)向左平移1个单位(4)向右平移2个单位。
则新函数的解析式为(12)12(1)1y f x f x =+-+-=--。
⏹ 方法二:直接求解函数的渐近线。
因为 22lim 1,1x x xx →∞+=- 所以1y = 为水平渐进线。
又由于有水平渐进线,所以一定不存在同一趋向下的斜渐进线。
又因为221lim ,1x x xx →+=∞-所以1x =为垂直渐进线。
综上所述,221x xy x +=-也有两条渐近线,选择C 。
【相关补充】:斜渐进线的求解步骤:1) 考察是否有lim ()x f x →±∞=∞?若是,则转2)2) 考察是否有()limx f x a x→±∞=(常数)?,若是,则转3) 3) 是否有lim[()]x f x ax b →±∞-=存在?若是,则()y f x =有斜渐进线y ax b =+,上述任何一个步骤中,若否,则无斜渐进线。
2012考研数学一真题及答案2012年的考研数学一真题是许多考生备战考研的重要参考资料。
本文将为大家介绍2012年考研数学一真题的内容,并提供详细的答案解析。
一、选择题部分1. 题目:设A为非空集合,a, b为A中的元素,则下列哪个式子一定成立?A) a∈A B) {a} ⊆ A C) (∅, a) ∈ A D) a ⊂ A答案解析:选项A中的a∈A是集合A定义的基本要素,因此一定成立。
2. 题目:设A = {a, b, c},B = {1, 2, 3},则A × B的元素个数为:A) 6 B) 5 C) 4 D) 9答案解析:集合A的元素个数为3,集合B的元素个数为3,所以A × B的元素个数为3 × 3 = 9。
二、填空题部分1. 题目:已知f(x) = e^x + x^2,则f'(0) = _______。
答案:1答案解析:对函数f(x)求导得到f'(x) = e^x + 2x,代入x = 0得到f'(0) = 1。
2. 题目:若A = [1, 2, 3],B = [2, 3, 4],则A ∩ B = _______。
答案:[2, 3]答案解析:A ∩ B表示集合A和集合B的交集,即共有的元素。
显然,A和B的交集为[2, 3]。
三、计算题部分1. 题目:已知平面直角坐标系xOy,点A的坐标是(2, 3),点B的坐标是(5, 7),则直线AB的斜率为_______。
答案:2答案解析:直线AB的斜率可以通过斜率公式求得,即斜率k =(y2 - y1) / (x2 - x1)。
代入点的坐标后可得斜率为2。
2. 题目:已知二次函数f(x) = ax^2 + bx + c,其中f(1) = 4,f(2) = 9,f(3) = 16,则a + b + c = _______。
答案:10答案解析:代入已知条件f(1) = 4、f(2) = 9、f(3) = 16,可以得到三个等式,联立解方程可得到a + b + c = 10。
2012年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题一、选择题:1 8小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)曲线221x xy x +=-渐近线的条数( )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 (2) 设函数2()(1)(2)()x xn x y x e e e n =--- ,其中n 为正整数,则(0)y '=( )(A) 1(1)(1)!n n --- (B) (1)(1)!n n -- (C) 1(1)!n n -- (D)(1)!n n -(3) 如果函数(,)f x y 在(0,0)处连续,那么下列命题正确的是 ( )(A) 若极限0(,)limx y f x y x y→→+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微(B) 若极限2200(,)limx y f x y x y→→+存在,则(,)f x y 在(0,0)处可微 (C) 若(,)f x y 在(0,0)处可微,则 极限00(,)limx y f x y x y →→+存在(D) 若(,)f x y 在(0,0)处可微,则 极限2200(,)limx y f x y x y→→+存在 (4)设2sin (1,2,3)k x K e xdx k π==⎰I 则有 ( )(A)123I I I << (B) 321I I I << (C) 231I I I << (D)213I I I <<(5)设1100C α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,2201C α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ ,3311C α⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭ ,4411C α-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,其中1234,,,C C C C 为任意常数,则下列向量组线性相关的为( )(A)123,,ααα (B) 124,,ααα (C)134,,ααα (D)234,,ααα(6) 设A 为3阶矩阵,P 为3阶可逆矩阵,且1100010002p AP -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭.若P=(123,,ααα),1223(,,)ααααα=+,则1Q AQ -= ( )(A) 100020001⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(B) 100010002⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(C) 200010002⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(D)200020001⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(7)设随机变量X 与Y 相互独立,且分别服从参数为1与参数为4的指数分布,则{}p X Y <=( )(A)15 (B) 13 (C) 25 (D) 45(8)将长度为1m 的木棒随机地截成两段,则两段长度的相关系数为( )(A) 1 (B)12 (C) 12- (D)1-二、填空题:9 14小题,每小题4分,共24分.请将答案写在答题纸...指定位置上. (9)若函数()f x 满足方程'''()()2()0f x f x f x +-=及''()()2f x f x e +=,则()f x = (10)2202d x x x x =-⎰(11)(2,1,1)()|zgrad xy +y=(12)设(){},,1,0,0,0x y z x y z x y z ∑=++=≥≥≥,则2y ds ∑=⎰⎰(13)设X 为三维单位向量,E 为三阶单位矩阵,则矩阵TE XX -的秩为 (14)设A ,B ,C 是随机变量,A 与C 互不相容,()()()11,,23p AB P C p AB C === 三、解答题:15~23小题,共94分.请将解答写在答题纸...指定位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(15)证明21ln cos 1(11)12x x x x x x ++≥+-<<- (16)求函数222(,)x y f x y xe +-=的极值(17)求幂级数22044321nn n n x n ∞=+++∑的收敛域及和函数(18)已知曲线(),:(0),c o s2x ft L t y t π=⎧≤<⎨=⎩其中函数()f t 具有连续导数,且'(0)0,()0(0).2f f t t π=><<若曲线L 的切线与x 轴的交点到切点的距离恒为1,求函数()f t 的表达式,并求此曲线L 与x 轴与y 轴无边界的区域的面积。
2012年全国硕士研究生考试数学一试题答案解析一、 选择题1. 解析:C由lim 1,1x y y →∞==得为水平渐近线由1lim 1x y x →=∞=得为垂直渐近线12.)3.4. 解析: D22222111sin |sin |.xxI I e xdx I ex dx I ππππ=+=-<⎰⎰2223312|sin |sin .xxI I ex dx e xdx ππππ=-+⎰⎰而2232()2sin sin xt e xdx x t etdt ππππππ+=+-⎰⎰2222()|sin ||sin |.x xex dx ex dx πππππ+=>⎰⎰31312..I I I I I ∴>∴>>5. 解析:C343400c c αα⎛⎫ ⎪+= ⎪ ⎪+⎝⎭,34αα+ 与1α成比例.6.110111010012012 ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=-= ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭7. 解析:A~(1)X E ,,0~(4)()0,x x e x Y E f x x -⎧>⇒=⎨≤⎩.4,40()0,0y Y e y f y y -⎧>=⎨≤⎩.,X Y ∴独立.44,0,0(,)0,x y e e x y f x y --⎧>>∴=⎨⎩其他8.cov(,)(1)(1)X Y EX X EX E x =---2()[1]E X X EX EX =--- 22()EX EX EX EX =-+ 22()EXEX DX =-+=-1ρ∴=,选项D二、 填空题1. 解析:212202,1λλλλ+-=⇒=-=212()()2()0(),xxf x f x f x f x C e C e -"+'-=⇒=+代入12()()20, 1.xf x f x e C C '+===得2.3.4.121,:1(0,0)z x y D x y x y =--+≤≥≥112222x Dy ds y dx y dy δ-=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰1134(1)(1)31212x dx x =-=--=⎰5. 解析:2.设2,TA E XX A A =-=()() 3.r A r E A ⇒+-=()()()1Tr E A r XX r X -=== () 2.r A ∴=6.11xx --2211lnsin 11x x x x xx++=+--- 01x <<时. 1ln01x x+>-,2211x x x x+≥-,又sin x x ≤.()0x ϕ∴>’;10x -<<时,1ln01x x+<-,2211x x x x+≤-,又sin x x ≥.()0x ϕ∴<’.0x ⇒=为()x ϕ在(-1,1)内最小点,而ϕ(0)=0 ∴当-1<x<1时. ϕ()0x ≥,即21x x+20A C B -> 且0A >,0y ∴⎨=⎩为极小点.极小值为12(1,0).f e--=-当1x y =⎧⎨=⎩时,11222,0,,A e B C e --=-==-2100,0x AC B A y =⎧-><∴⎨=⎩ 且为极大点 极大值为12(1,0)f e -=3. 解: 由1lim1n x na a +→∞=得R =1.当∴令n ==n ∞=⎛= ⎝⎛= ⎝当当x ≠0时,xS 1(x )=021n n =+∑[]2121()1nn xS x xx∞===-∑’111111()ln,()ln.2121x x xS x S x xxx++=∴=--223,0()111ln ,110(1)1x S x x xx x x x x =⎧⎪∴=++⎨+-<<≠⎪--⎩且4. 解析: ①/sin ./()dy dy dt t k dxdx dtf t -==='x ⇒ (f ②=⎰5. 解析:012:0(2,0)L L L L x y y I +====-⎰⎰22(313)x x d =+-σ=⎰2d dx σ=-而20⎰∴∴∴((当1a =时,A =11 0 0 1⎛⎫ ⎪0 1 1 0 -1⎪ ⎪0 0 1 1 0 ⎪1 0 0 1 0⎝⎭→100120101100110000⎛⎫⎪-- ⎪ ⎪⎪⎝⎭通解为12111010x k -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 当1a =-时.A 11001100100110101011001100011011000--⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪---- ⎪⎪=→ ⎪ ⎪-- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭通解为10111010x k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪- ⎪⎪=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭7. 解析:A T A=1010010111a a -⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭1010111001a a⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪-⎝⎭22201011113a aa a aa -⎛⎫⎪=+-⎪ ⎪--+⎝⎭TT(A A )x x 秩为2. ∴TT(A A )2((A A )(A )2)r r r ===也可以利用 ⇒TA A 01a =⇒=- ( T22A A (3)(1)a a =++)(II)令T202A A =B =022224⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ 由E λ-20-2λ-B =0λ-2-2-2-2λ-4=λ(λ-2)(λ-6)=0解λ当λ当λ当λ取r 令2223111.12026Q f x x x Q y y y T=-⎝=B = +8. 解析:(1)(2)=X ∴D 2222cov(,)13333X Y Y -=-⨯-=-.9. 解析:22~(,),~(,2)X N Y N μσμσ,,X Y 独立,0σ>,未知Z X Y =-. 解:(1)Z 的密度2(,)f z σ22~(,),~(,2),,X N Y N X Yμσμσ独立.2~(0,3)Z X Y Nσ=-22222236(,)z zf zσσσ--⋅∴==(2)设1nZ Z…样本.2n2~(0,3)iZ Nσ,~(0,1)ZN-∴,iZ是简单随机样本.221~(),niZnχ=⎛⎫⎝∑223iZE nσ∑∴=,223iE Z nσ∑=.。
2012年(数一)真题答案解析一、选择题Cl) C解函数y=X +x x z —l 的间断点为x =土l 由lim y =lim x 2 +x 工]X 丑Cx +l)(x�, ==, 故X =l 是垂直渐近线.又lim y =lim X (x+ l ) 1 =—,故X =-l 不是渐近线.工-I 工-1(x + 1) (x -1) 2 考察x -=时函数的极限1 —+1X 由lim y = lim = 1 , 故y =l 是水平渐近线.x-=工-= 1 1-—X 2 y 2因为lim —=limx +x =O, 故无斜渐近线.工-00X x -00 X (x 2 -1) 故应选C,有2条渐近线.(2)A解J '(x)=矿(e 红-2)(e 3x —3)…(e"x -n ) + (e x -1) (2 e 2x ) (e 3x -3)…(e 杠-n )+……+ce—l)(e 2x -2)(e 3x -3)···(ne 杠)当X =O 时e 工—1=0故J '(0) = 1• (1—2) (1 -3)…0-n )=(—l)n -1 (n —1) ! 故应选A .(3)Bf (x,y) 解A项用枚举法:设f (x,y )=l x l +I Y I 则lim x -。
l x l +I Y I 存在,y 一o 但儿(0,0),儿(0,0)都不存在即f (x,y )在(0,0)处不可微.A错误B项.由lim f (x,y) 工-o x z + y z =AC存在),则lim f (x,y ) =0, x 一o y-0 y 一0又f (x ,y )在点(0,0)处连续,故f (O,O )=0; X -0 且时f(x,y )是x 2+ y z 的高阶无穷小y-o:. lim f (x,y )—f (O,O ) f (x ,y) =lim =O.B 正确芦心2+ y 2�=g 心:2 + y 2 C、D项用枚举法.f (x,y )=x 满足条件,但lim f (x ,y) f (x ,y) 与lim 2 芦gl x l +I Y I�二g X + y 2 错误.故应选B.(4)D均不存在故C、D 解I 2 =『:六矿sin x d x =『矿sin x d x +厂矿sinxdx=!1 +厂矿sinxd x O 兀又兀<x<加时e x 2sin x < 0故厂心血d x < o 故l2< l1Ia =厂矿sinx dx =厂矿sinxdx +厂矿sinx dx = 12 +厂产sinx dx 0 02又纭<x<玩时e "'2sinx > 0 故厂矿si nx dx > 0 故12< Ia, Ia =厂尸sinx dx = I: 矿sinx dx +厂矿sinx dx = 11 +厂产sinx dx 厂e x 2si n x d x =『六e 工2sinx d x + f "矿sinx dx =『lt穴矿sin .x d x +『穴"e"五)'sin (t +:)d(t +亢)=厂矿sinx dx --J : e <工妇)2 si n xdx = J: [e 工2_ e (x 五)2 ]sin x d x > 0:. 13 > I 1 综上I a>I 1 > 12. 故应选D .(5)C解0 1 -1 l a 1,a3,a4I = O -1 1 =C11 C1 c3 c4 1 -1 =O-1 1 故U1,U3,U4线性相关.故应选C.(6)B 1 O O 1 O 0 解Q =(a,+a,,a,心)=(a,,a,,a,+ I o ]=+ I o ] 0 0 1 0 0 1 Q 一'A Q = [i � �r P -'A P[三三子]=[—又��][1 I J [上三�]=[I I J 故应选B.(7)A e -x,X>0,解八(x)= { o,X¾O , 由X,Y相互独立,故fy (y )=t e 五,y>O ,o , y�o. f (x ,y ) =八(x )•八(y )= {4e 玉如,x>O ,y>O , 0 ' 其他P{X<Y}= JI f (x ,y )d xd y= II 4e 玉+4y )dx d y (8)D <y 1 5.故应选A.解设两段木棒的长度为x,y 则X +y =1⇒ y =-x + 1由定理:若y =a x +b 则I P x Y I = 1,若心a <O则p xy = -1,®a >O 则p xy = 1.故px y =—1. 故应选D.1 2 .. l +x(l —X)2 s m x -x l —xl+x + 2x =l n-s m x -x l —X Cl+工:)(1—x) l+x =l n +x 1—x 1 +x 1 1 =l n1 十—sm x —x -x l —x I+x XE (O,l) /} 1 } } f (x) = + + + -cosx —1l+x 1—.r (1—x)2 O +x )2 x E (0,1)1 广(x)=—+ 12 2 —+O+x)2 Cl-x)2 (1—x)3 Cl+x)3 + s inx x E (0 , 1)因为O< 1 1 1 X <}时,>o, 1 (l-x)2-(l+x )2 (1-x)3-(l+x )3 > O,sinx > 0,故J"(x)> 0.又因为J'(x)在[O'1)是连续的,故J'(x)在[0,1)上是单调增加的,f I (X ) > f I (0) = 2 > 0 同理,f(x )在[O,1)上也是单调增加的,f(x )>f(O)=O,故F(x)在[O,1)上是单调增加的,F(x)> F (O) =O; 又因为F(x )是偶函数,则F(x)> O ,x E (—1,1) ,x #-0. 又因为F(O)=O, 故F(x )�o,即原不等式成立,证毕.(16)解先求出驻点叮^迁王丑+Y 2,-2+_v 2 —=e 一一+x e ——亡• (—x)=Cl -x 2)e-—广0.2 、丿。
答案 一、选择题(1)A (2)C (3)D (4)C (5)C (6)C (7)A (8)C 二、填空题(9)2sec 2 (10)2(0)xy cxex -=≠ (11)310x y z -++=(12)π (13)211213212223213233a a a a a A a a a a a a a a a a ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭(14)37p =三、解答题:15—23小题,共94分.请将解答写在答题纸指定位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. (15)(本题满分10分)设101x <<,1n x +=nn x ∞→l i m 存在,并求其值证明:由11n x +==<知{}n x 有界, 又由()222122(1)0n n n n n n n x x x x x x x +-=--=->知{}n x 单调递增故{}n x 收敛,即nn x ∞→lim 存在设lim n n x l→∞=,1n x +=l =,解之得0l =或1l =,又{}nx 单调递增,故0l =不合题意,舍去,因此lim 1n n x →∞=(16)(本题满分10分)设()v u f ,具有二阶连续偏导数,且满足12222=∂∂+∂∂vf uf,()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=2221,,y x xy f y x g ,求2222y g x g ∂∂+∂∂解:xyu =,()2221yxv -=v fxuf yxg∂∂+∂∂=∂∂,v f yuf xyg∂∂-∂∂=∂∂xv f xvf xu f yxg∂⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂+∂∂+∂⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂=∂∂22x v vf xu u v f xv f xv v u f xu uf xu f ∂∂∂∂+∂∂∂∂∂=∂⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂∂∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂∂222222;故:v f vf xvu f xyuf yxg∂∂+∂∂+∂∂∂+∂∂=∂∂2222222222,vf vf yvu f xyuf xyg∂∂+∂∂+∂∂∂-∂∂=∂∂2222222222所以:()()22222222222222yx vf yx uf yx yg xg+=∂∂++∂∂+=∂∂+∂∂(17)(本题满分10分)设()f x 在[],a b 上连续,在(),a b 内可导()0a b <<,证明:存在ξ,(),a b η∈,使得()()''2ffabηξη=证明:由题设()f x 在[],a b 上满足拉格朗日中值定理的条件,故存在(),a b ξ∈,使()()()'f b f a fb aξ-=-.又()f x ,1x 在[],a b 上满足柯西中值定理的条件,故存在(),a b η∈,使()()()'2111f b f a fb aηη-=--.合并上两式可得()()''2ffabηξη=.(18)(本题满分10分)2()xf x pe x x-=+- ,若对于一切的0x >,恒有()1f x ≥,问常数p 最小应取什么值? 解:由2()1,(0)xf x pex x x -=+-≥>,得21xpex x -≥-++令212(),()1xf x pe f x x x -==-++由2m ax 215()()24f x f ==,知12115()24f pe -=≥,得1254p e ≥所以1()xf x pe-=在(0,)+∞上是是单调递减的设12(),()f x f x 相切于点20000(,)(,1)x x pex x x -=-++又12(),()21xf x pe f x x -''=-=-+所以1020()()f x f x ''=,即021x pex --=-+,联立2001x pex x -=-++,可得01x =,或02x =-(舍去)01x =时,可得p e =所以p 的最小值为e(19)(本题满分10分)将2()2arctan ln(1)1f x x x x =-++展成x 的幂极数解:2222()2arctan 2arctan 11x x f x x xx x '=+-=++222()2(1)1n nn f x xx ∞=''==-+∑,(1,1)x ∈-221(1)()()(0)()2(1)221nx x nnn n n f x f x f f t dt t dt xn ∞∞+==-'''''=-==-=+∑∑⎰⎰,(1,1)x ∈-而2122(1)(1)()1()(0)()2221(21)(22)nnx x n n n n f x f x f f t dt tdt xn n n ∞∞++==--'-=-===+++∑∑⎰⎰,(1,1)x ∈-故有22201(1)(1)()1212(21)(22)2(21)n nn nn n f x xxn n n n ∞∞+==--=+=+++-∑∑,(1,1)x ∈-当1x =±时,级数21(1)22(21)nnn xn n ∞=--∑绝对收敛知21(1)()122(21)nnn f x xn n ∞=-=+-∑,[1,1]x ∈-(20)(本题满分10分)设()ij m nA a ⨯=,12(,,,)Tn y y y y = ,12(,,,)Tn b b b b = ,12(,,,)T n x x x x = ,证明:方程组Ay b=有解的充分必要条件是方程组01TTA x b ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭无解(其中0是1n ⨯矩阵) 【证明】:必要性:设方程组Ay b=有解,则对满足0T A x =的向量0x,00TTTb x y A x =00Ty ==,从而有00T T A x b ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可见方程组01T TA x b ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭无解 充分性:设方程组01T TA x b ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭无解,则线性方程组的增广矩阵的秩 011TT T T A A r r bb ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭另一方面,()()0011()11TT TTA r r A r Ar A b⎛⎫≤+=+=+ ⎪⎝⎭,所以有1()1T TA r r A b ⎛⎫+≤+ ⎪ ⎪⎝⎭。
又由于()T T A r r A b ⎛⎫≥ ⎪ ⎪⎝⎭。
可知()()r A r A =,从而方程组Ay b =有解(21)(本题满分12分)设三阶实对称矩阵A 的特征值分别为0,1,1,1211,10a a αα⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪==- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭是A 的两个不同的特征向量,且122()A ααα+=(1)求参数a 的值; (2)求方程2Ax α=的通解;(3)求矩阵A 解:(1)若12,αα均为10λ=的特征向量,则有12122()0A A A ααααα+=+=≠,矛盾 若12,αα均为231λλ==的特征向量,则有1212122()A A A ααααααα+=+=+≠,矛盾 可见12,αα是属于实对称矩阵A 的两个不同特征值的特征向量,且1α是属于特征值10λ=的特征向量,2α是属于特征值231λλ==的特征向量,根据实对称矩阵的性质,12,αα必正交,故有121Ta αα=-=,得1a =(2)因为A 可以对角化,且11A ⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,可见()2r A =于是齐次线性方程组0Ax =的基础解系所含解向量的个数为3()1r A -=,而10A α=,因此1α可作为0Ax =的基础解系,又2α是2Ax α=的特解,故2Ax α=的通解为211110x k k aa αα⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=+=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,k 为任意常数 (3)设231λλ==的另一特征向量为1323x x x α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则3α与1α正交,不妨进一步要求3α与2α也正交,则有13120Tx x αα=+=,231230Tx x x αα=-+=,解得3112α-⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭由12323(,,)(0,,)A ααααα=,得1231231102211(0,,)(,,)022001A ααααα-⎛⎫- ⎪⎪ ⎪==- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(22)(本题满分11分)假设一设备开机后无故障工作时间X 服从指数分布,平均无故障工作的时间EX 为5小时。
设备定时开机,出现故障时自动关机,而在无故障的情况下工作2小时便关机。
试求该设备每次开机无故障工作的时间Y 的分布函数F(y)解:由题意可知15X E ⎛⎫ ⎪⎝⎭ ,其分布函数50,0()1,0xX x F x e x -<⎧⎪=⎨⎪-≥⎩。
Y 的分布函数{}{}{}()min ,2F y P Y y P X y =≤=≤。
可知:当2y ≥时,{}{}()min ,21F y P X y =≤=;当2y <时,{}{}{}50,0()m in ,2()1,02yX y F y P X y P X y F y e y -<⎧⎪=≤=≤==⎨⎪-≤<⎩。
因此,Y 的分布函数50,0()1,021,2yy F y e y y -<⎧⎪⎪=-≤<⎨⎪≥⎪⎩。
(23)(本题满分11分)设总体X 的概率密度为1,021(),12(1)0,x f x x θθθθ⎧<<⎪⎪⎪=≤<⎨-⎪⎪⎪⎩其他12,,X X …,nX 为来自总体X 的简单随机样本,X 是样本均值.(1)求参数θ的矩估计量θ.(2)判断24X 是否为2θ的无偏估计量,并说明理由.解:(1)1111()22(1)24EX xf x dx x dx x dx θθθθθ+∞-∞==⋅+⋅=+-⎰⎰⎰,得124X θ=+,参数θ的矩估计量122X θ=-.(2)()()()222221141444()4(())244E XE XD XE X D X D X nnθθθ==+=++=+++,由于0D X ≥, 0θ>,可知()224E X θ>,所以24X 不是否为2θ的无偏估计.数一模考五答案 一、选择题(1)D (2)A (3)A (4)C (5)C (6)D (7)C (8)C 二、填空题(9)10ln 3 (10(11)dx -(12)2- (13) 2- (14)1[1(12)]2np --三、解答题:15—23小题,共94分.请将解答写在答题纸指定位置上.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(15)(本题满分10分)设连续函数()f x 在[1,)+∞单调减少,且()0f x >,若11()()nnn k u f k f x dx==-∑⎰,证明:lim nn u →∞存在证明:1111111()()()()n nn nn n k k u u f k f k f x dx f x dx+++==-=--+∑∑⎰⎰1(1)()(1)()(,1)n nf n f x dxf n f n n ξξ+=+-=+-∈+⎰由()f x 在1x >时连续且单调减小知(1)()f n f ξ+<,即1n n u u +<,{}n u 单调减小,又1(1)(2)()()nn u f f f n f x dx=+++-⎰2312123121[(1)()][(2)()][(1)()]()[(1)(1)][(2)(2)][(1)(1)]()()0n n n n f f x dx f f x dx f n f x dx f n f f dx f f dx f n f n dx f n f n --=-+-++--+>-+-++---+=>⎰⎰⎰⎰⎰⎰即{}n u 有下界,故lim nn u →∞存在(16)求(,)f x y xy =在圆周22:(1)10L x y -+-=上的最大值和最小值 解:令22(,)[(1)1]F x y xy x y λ=--+-由2(1)020F y x x Fx y yλλ∂=+-=∂∂=+=∂解得222y x x y λ=-=--所以有22y x x=-,代入22(1)10x y -+-=,得3,22x y ==±或0,0x y ==(舍去)故4xy =±,所以(,)f x y在圆周上的最大值是4,最小值是4-(17)过点1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭且满足关系式()'arcsin 1x y +=的曲线方程。