2021年考研数学模拟卷1(数学一) - 解析

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12021数学全真模拟测试卷解析(数学一)本试卷满分150,考试时间180分钟一、选择题:1~10小题,每小题5分,共50分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定位置上. (1)设220ln(1sin )()=d x t f x t t+⎰,1cos 20()=tan d x g x t t -⎰,则当0x →时,()f x 是n x 的低阶无穷小,()g x 是nx 的高阶无穷小,则正整数n 的值为( )(A )3(B )4(C )5(D )6【答案】(C )【解析】由等价无穷小替换得:当0t →时,2ln(1sin )t t t+ ,22tan t t ,当0x →时,2240ln(1sin )1()=d 2x t f x t x t +⎰,1cos 2601()=tan d 24x g x t t x -⎰ ,又因为()f x 是n x 的低阶无穷小,()g x 是n x 的高阶无穷小,则5n =,故选(C )。

(2)设()f x 在[,+a ∞)上二阶可导,()0f a <,()0f a '=,且()(0)f x k k ''≥>,则()f x 在(,+a ∞)内零点的个数为( ) ()A 0个()B 1个()C 2个()D 3个【答案】()B【解析】因为()0f a '=,且()(0)f x k k ''≥>,所以22()()()()()+()()(),22f kf x f a f a x a x a f a x a ξ'''=+--≥+-!其中ξ介于a 与x 之间,而2lim ()()2x kf a x a →+∞+-=+∞,故lim ()x f x →+∞=+∞,再由()0f a <得()f x 在(,+a ∞)内至少有一个零点,又因为()0f a '=,且()(0)f x k k ''≥>,所以2()0()f x x a '>>,即()f x 在[,)a +∞上单调增加。

所以零点是唯一的,故选()B 。

(3)若由曲线y =,曲线上某点处的切线以及1,3x x ==围成的平面区域的面积最小,则该切线是()()A y =+()B 22x y =+()C 1y x =+()D y =【答案】()A【解析】曲线y =(,t处的切线方程为)y x t =-=于切线位于曲线y =的上方,所以由曲线y =,切线及1,3x x ==围成的面积由定积分得311()2S S t dx ==+=+⎰⎰。

()02S t t '=+=⇒=。

当(0,2)t ∈时,()0S t '<;当(2,3)t ∈时,()0S t '>,则当2t =时,()S t 取最小值,此时切线方程为y =()A 。

(4)设()f x 在0x =的某邻域内有连续的二阶导数,且0()lim 1sin x xf x x x→'=-,则()(A )(0)0f ''≠,0x =是()f x 的极大值点.(B )(0)0f ''≠,0x =是()f x 的极小值点.(C )(0)0f ''=,点(0,(0))f 是曲线()y f x =的拐点.(D )(0)0f ''=,点(0,(0))f 不是曲线()y f x =的拐点.3【答案】(C ).【解析】因为当0x →时,33311sin ()66x x x x x o x x ⎡⎤-=--+⎢⎥⎣⎦ ,则有32000()()()1lim6lim 6lim (0)0sin x x x xf x xf x f x f x x x x→→→''''===⇒=-,20001()()()1lim lim lim (0)0623x x x f x f x f x f x x x →→→'''''''==⇒=⇒=.在0x =两侧,()f x ''的符号与x 相同,由负变正,所以点(0,(0))f 是曲线()y f x =的拐点(5)若函数f 在(,)-∞+∞上()0f x ''>,且lim ()0x f x →+∞=,则在下列四项函数性质: ①lim ()0x f x →+∞'=;②()0f x '<;③()0f x >;④lim ()x f x →-∞=+∞中( )(A )f 仅有第①项性质.(B )f 仅有第①,②两项性质. (C )f 仅有第①,②,③三项性质. (D )f 具有四项性质.【答案】(D ).【解析】对于①:由(,)x ∈-∞+∞,()0()f x f x '''>⇒单调递增,因为()f x '单调递增,对(,)u ∀∈-∞+∞,12,ξξ∃:1211u u u ξξ-<<<<+,使得12()(1)()()()(1)()f u f u f f u f f u f u ξξ'''--=<<=+-.当u →+∞时,因为lim ()lim (1)lim (1)0u u u f u f u f u →+∞→+∞→+∞=+=-=,故有lim ()0x f x →+∞'=.对于②:因为在(,)-∞+∞内()f x '单调递增,所以对(,)x ∀∈-∞+∞,有()lim ()0u f x f u →+∞''<=.对于③:因为在(,)-∞+∞内()0()f x f x '<⇒↓,又由于lim ()0x f x →+∞=,所以()0f x >.对于④:(,)x ∀∈-∞+∞,2()(0)(0)()(0)(0)2x f x f xf f f xf ξ''''=++≥+,(0)0f '<,所以lim ()x f x →-∞=+∞.可见,f 具有全部四项性质,故应选(D ).(6)已知级数1!n n n a n n∞=∑,其中0a >,则下列说法正确的是( )(A )当1a >时级数发散(B )当01a <<时级数发散(C )当a e >时级数收敛(D )当0a e <<时级数收敛【答案】(D )【解析】由比值判别法可知:111(1)!(1)(1)lim lim lim 1!(1)(1n n n n n n n n n na n a n a a n a n n e n n n+++→∞→∞→∞+++===++,故当a e >时,1a e >,级数发散;当0a e <<时,01ae<<,级数收敛,故选(D )。

(7)已知3阶矩阵A 与3维列向量α,若向量组2,,αααA A 线性无关,且3232ααα=-A A A ,则矩阵A 属于特征值=1λ的特征向量是( )(A )223ααα+-A A (B )23αα+A A (C )2αα-A A (D )α【答案】(B ) 【解析】由定义可知: A ≠ α,ααλ =0 ,则 α为矩阵 A 属于特征值 λ的特征向量,由于 A A (3A =+αα)A 23+αA 3=α2A 3−αA 2+α2A 3αA =2+α2A 3,α 且向量组αα,,A A 2α线性无关,可知23A A ≠+αα0 , 45所以23αα+A A 为矩阵A 属于特征值=1λ的特征向量,故选(B )。

(8)设n 阶实对称矩阵A 经第一行与第二行对调得到矩阵B ,矩阵B 再经第一列与第二列对调得矩阵C ,则矩阵A 与C 为( )(A )等价但不相似(B )相似但不合同(C )合同但不相似(D )相似、合同且等价【答案】(D )【解析】由题可得:12=E A B ,12=BE C ,故可得:1212=E AE C ,矩阵A 通过初等变换得到矩阵C ,故矩阵A 与C 等价;因为11212()-=E E ,1212()T =E E ,故112121212()-==E AE E AE C ,故矩阵A 与C 相似,12121212()T ==E AE E AE C ,且A为实对称矩阵,故矩阵A 与C 合同,故选择(D )。

(9)设随机变量X 和Y 相互独立,X 服从参数为λ的指数分布,Y 的分布律为{1}P Y =1{1}2P Y ==-=,则X Y +的分布函数( )(A )是连续函数(B )恰有一个间断点的阶梯函数(C )恰有一个间断点的非阶梯函数(D )至少有两个间断点【答案】(A )【解析】由全概率公式知,对任意的常数a R ∈,{}{|1}{1}{|1}{1}P X Y a P X Y a Y P Y P X Y a Y P Y +==+===++==-=-{1}{1}{1}{1}P X a P Y P X a P Y ==-=+=+=-11{1}{1}022P X a P X a ==-⋅+=+⋅=,所以X Y +的分布函数是连续的函数,故选(A )。

(10)设随机变量X 服从分布(,)F n n ,记1{1}P P X =≥,21{1}P P X=≥,则( )(A )12P P >(B )12P P <6(C )12P P =(D )因n 未知,无法比较12,P P 大小 【答案】(C )【解析】如果随机变量(,)XF m n ,则1(,)F n m X。

由题中条件知m n =,于是X 与1X 均服从分布(,)F n n ,因此,121{1}{1}P P X P P X=≥=≥=,故选(C )。

二、填空题:11~16小题,每小题5分,共30分,请将答案写在答题纸...指定位置上. (11)设(,)z f x y =在(1,0)处可微,且(,)lim 0x y→=,则(1,0)(1,2)limh f h f h h→+-=_______。

【答案】4 【解析】由题(,)lim0x y →=可知:(1,0)2x f '=,(1,0)1y f '=-,而0(1,0)(1,2)(1,0)(1,0)[(1,2)(1,0)]limlim h h f h f h f h f f h f h h →→+-+---=00(1,0)(1,0)[(1,2)(1,0)]lim2lim (1,0)2(1,0)42x y h h f h f f h f f f h h→→+--''=-=-=。