1992考研数二真题及解析

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1992年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题

、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.)

fx = f (t) -兀,

⑴设 3t 其中f可导,且f (0)=0,则

[y = f(e -1),

⑵函数y=x+2cosx在[0,3上的最大值为 ________

⑶lim匸心2 = ___________ .

X—0 e -cosx

说 dx

x(x2 1)

⑸由曲线y=xex与直线y二ex所围成的图形的面积S二 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)当 xr 0 时,x -sin x 是 x2 的()

(A)低阶无穷小(B)高阶无穷小

(C)等价无穷小(D)同阶但非等价的无穷小

I x , x 兰 0 ⑵设f(X)二2 ,则() lx 七 X'XM -x , x 二0 (A)f(-x)= 2

-(X2 x),x 0

,x , x 兰 0 (C) f(-x) = { 2 (D) f(—x) = t

lx ?x,x>10 I x —1 ⑶当x—-T时,函数 --- exj的极限() x—1

(A)等于2(B)等于0

(C)为二(D)不存在但不为::

X2 2 ,

⑷设 f (X)连续,F(x) = J0 f (t2)dt,则 F (x)等于() (A) f(x4)(B)x2f(x4)

(C) 2xf(x4)(D) 2xf (x2)

⑸若f (x)的导函数是si nx,则f (x)有一个原函数为()

(A) 1 sin x (B) 1 -sin x

(C) 1 cosx (D) 1 -cosx

三、 (本题共5小题,每小题5分,满分25分.) dy

dxy

■ ■ 2 (x x),x:::0 (B)f(-x) 2

「I —x , xHO

_ x —x,x c 0

x2, X^0 3 x害

(1)求 lim( ) 2 . x¥6+x 2

⑵设函数y = y(x)由方程y—xey =1所确定,求d-y 的值•

3 dx x

⑶求.—=2 dx .

' /+x2

⑷求 o ;1 -sinxdx.

⑸求微分方程(y-x3)dx-2xdy=0的通解.

四、 (本题满分9分)

、戸 1+x2,xv0 亠 3

设 f(x)=」 ,求 “ f (x-2)dx.

,e x 30 勺

五、 (本题满分9分)

求微分方程y'" -3y 2y =xex的通解.

六、 (本题满分9分)

计算曲线y =1 n(1 -x2)上相应于0 _x 的一段弧的长度.

七、 (本题满分9分)

求曲线、二、x的一条切线l,使该曲线与切线I及直线x = 0,x = 2所围成的平

面图形面积最小.

八、 (本题满分9分)

已知f (x) *0, f (0) =0,试证:对任意的二正数xi和X2恒有

f (xi X2):: f (Xi) f(X2)

成立.

1992年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题解析

、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.)

(1)【答案】3

【解析】由复合函数求导法则可得 或=业型=3ef 仁T),于是=3.

dx dx/dt f (t) dxy 【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

3=f(u)g(x)或 dy=dy du.

dx dx du dx

⑵【答案】.3 -

6

■JT !JT

【解析】令y T -2sin x =0,得[0,—]内驻点x .

2 6

因为只有一个驻点,所以此驻点必为极大值点,与端点值进行比较,求出最大值.

,, 兀 L 兀 兀 兀

又 y(0) =2,y(:) =,3 匸,y(=)

6 6 2 2

可见最大值为y( ) = .3 .

6 6

⑶【答案】0

1

⑷【答案】丄ln2

2

【解析】令b > ::

面积为

1 S= .0(ex-xex)dx,再利用分部积分法求解,得

S = ^x2 -xex 亠 I exdx e T . 2 0 '0 2

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 【解析】由等价无穷小,有X-; 0时,1 - 1-x; 1—厂2 li"2^x lim x lim —— t e -cosx 7e

上式为“ 0”型的极限未定式,又分子分母在点 0 -x2 2(_xj Jx2,故

22 2

-COSX

0处导数都存在,由洛必达法则,原式=lim =0. ex sin x

b dx

原式二lim b 1 x

. 2 = lim「一 dx= lim f (一 — 一)dx(分项法)

b—:’’ 1 x(x2 1) b—; : 1 x(x2 1) b_“ 1 x x 1

■2^— dx2 (凑微分法)

b i 1 lim ln ln 2

b「: . b2 1 2 1 ln 2 . 迥1 nx b 「 1

1 一』叫2

b 1 2

1 沁 2〔n(x +1)

b2 b

1

1 1

2 ln 2 =ln1 ln 2 b2 1 2 2 ":ln,

⑸【答案】e-1 2

【解析】联立曲线和直线的方程,解得两曲线的交点为(0,0),(1,e),则所围图形 若lim :(x)

■(x) 不存在(不为::),称〉(x), -(x)不可比较.

(2)【答案】(D)

【解析】直接按复合函数的定义计算

I (-X), —x"

f(-X)二 2

(—x) +(—X), —XA0 x2 _ x,

x :: 0,

所以应选(D).

(3)【答案】(D)

【解析】对于函数在给定点X0的极限是否存在,需要判定左极限X > X,和右极

x > X。•是否存在且相等,若相等,则函数在点X的极限是存在的.

x2 -1 ex^ = lim( x 1)ex4 = 0 ,

1 lim

X :1 一 x_1 X …1 ex/ 二 |呷.x 1)ex^ 二:: lim

x 1 x「1 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二v(x)均具有连续的导函数,则

uv dx = uv - u vdx,或者 udv 二 uv - vdu.

二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) ⑴【答案】(B)

【解析】lim3x^2inx为“ 0 ”型的极限未定式,又分子分母在点0处导数都存

在,连续运用两次洛必达法则,有四 X 学 X = 四1 ;os x = 四 = 0 ,故选(B).

【相关知识点】无穷小的比较:

设在同一个极限过程中「(x)「(x)为无穷小且存在极限lim^凶=丨,

P(x)

(1)若1=0,称〉(x),"x)在该极限过程中为同阶无穷小;

⑵若l =1,称〉(x), 1 (x)在该极限过程中为等价无穷小,记为〉(X)U 1 (x);

(3)若1=0,称在该极限过程中:(x)是1 (x)的高阶无穷小,记为

0 =::,故当x > 1时函数没有极限,也不是::.故应选(D).

⑷【答案】(C)

X2

【解析】F(x)=[ ° f(t2)dt] = f[(x2)2] (x2) =2xf(x4), 故选(C).

【相关知识点】对积分上限的函数的求导公式:

l,(t) 一

若 F(t) = _(t) f(x)dx」(t), :(t)均一阶可导,则

F ⑴= P(t) f(t) (t) f 上(t) 1.

⑸【答案】(B)

【解析】由f (x)的导函数是sin x ,即f(x)=sinx,得

f (x)二 f (x)dx 二 sinxdx - -cosx C ,其中 C 为任意常数.

所以f(x)的原函数

F(x) = f (x)dx = ( -cosx C)dx 二-sin x Gx C?,其中 G,C2 为任意常数. 令 G = 0, C2

T 得 F (x) = 1 -sin x .故选(B).

三、(本题共5小题,每小题5分,满分25分.)

3

(1)【答案】e*

【解析】此题考查重要极限:lim(1 {)x =e.

将函数式变形,有

- 6七X」 Q r —

)6 x 2 _6 打「— iim

=lim e6 x 2 = ex 法 x 2

⑵【答案】2e2

【解析】函数y=y(x)是一个隐函数,即它是由一个方程确定,写不出具体的解

析式.

方法1 :在方程两边对x求导,将y看做x的函数,得

・ y y y -e -xe Y = 0,即 y J ey

1 -xey x J 3 X) ~2~

6 x

把x =0, y 代入可得y (0) =e.

两边再次求导,得

y eyy(1 -xey) ey(ey xeyy)

把 x = 0, y =1 , y (0)二 e 代入得 y

(0) xey)2

= 2e2.

x-0

方法2 :方程两边对x求导,得y -e-xeyy =0 ;

再次求导可得 y eyy-(eyy • xeyy2 xeyy ) =0,

d2y

把X =0,y =1代入上面两式,解得y(0) =e, y“(0) = ―y

dx = 2e2.

x=0

【相关知识点】 1.复合函数求导法则:如果u二g(x)在点x可导,而y二f (x)在点

u =g(x)可导,则复合函数y = f lg(x)在点x可导,且其导数为

dy dy du 驚f(u)g(x)或乂忑

2.两函数乘积的求导公式:

3.分式求导公式: 〔f (x) g(x)l 二 f (x) g(x) • f(x) g (x). fu ?

u V - uv

2 V lv ____________

(3)【答案】(1 • x2)2 - . rx^ C其中C为任意常数•

【解析】方法1:积分的凑分法结合分项法,有

x3 1

------ dx 二 _

1 x : 2' 1d(1 *2) x2 2 1 (1 x2) -1 - d(1 x )= 1 x2 . 2 \ 1 X2

=丄 J(J1 +x2 _ , 1 X2' J -1 X2d(1 X2)

2 3 _ 21 x2

= 1(1 X2)^ .1 X2 C其中C为任意常数. 3

方法 2 :令 x=ta nt,则 dx 二 sec2tdt,

3 X Q O o

「「 dx = Jtan tsectdt = ftan td(sect) = [(sec t T)d(sect)

1 * \ 1 3 —

sec31 - sect C (V x2)^ ' V x2 C ,其中 C 为任意常数. 3 3

方法 3 :令 t =x2,贝U x=\ZT, dx=^^,

t 1 --------- )d(1 x )

1 2 d(r x2) 1 x

2、

2屁

宀dx亏匚陰dt此后方法同方法1.积分的凑分法结合分项法

1 x2