2016年河南专升本高数真题+答案解析

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2016年河南省普通高等学校选拔专科优秀毕业生进入本科学校学习考试高等数学试卷一、单项选择题(每小题2分,共60分)1.函数()f x 的定义域是( )A .(,1]-∞-B .(,1)-∞-C .(,1]-∞D .(,1)-∞【答案】D【解析】要使函数有意义,则需10x ->,即1x <2.函数3()2f x x x =-是( )A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .无法判断【答案】A【解析】33()2()2()f x x x x x f x -=---=-+=-,所以是奇函数.3.已知1()1f x x=-,则[]()f f x =( ) A .1x - B .11x - C .1x - D .11x- 【答案】D【解析】[]111()11111f f x f x x x ⎛⎫=-=-=⎪-⎝⎭-.4.下列极限不存在的是( )A .20lim1x xx →+ B .2lim1x xx →∞+C .lim 2x x →-∞D .lim 2x x →+∞【答案】D 【解析】20lim 01x x x →=+,2lim 01x x x →∞=+,lim 20x x →-∞=,lim 2xx →+∞=+∞.5.极限2212lim x x x x →∞--的值是( )A .0B .1C .1-D .2-【答案】C【解析】2212lim1x x x x →∞--=-,故选C .6.已知极限0lim 2sin x xax→=,则a 的值是( )A .1B .1-C .2D .12【答案】D 【解析】0001lim lim lim 2sin x x x x x ax ax a →→→===,故12a =.7.已知当0x →时,222cos ~x ax -,则a 的值是( )A .1B .2C .12D .1-【答案】A【解析】()222200001221cos 22cos 12lim lim lim lim 1x x x x xx x ax ax ax a →→→→⋅--====,故1a =.8.已知函数21,1()12,1x ax x f x x x ⎧-+≠⎪=-⎨⎪=⎩则在点1x =处,下列结论正确的是( )A .2a =时,()f x 必连续B .2a =时,()f x 不连续C .1a =-时,()f x 连续D .1a =时,()f x 必连续【答案】B【解析】要使函数()f x 在1x =处连续,则有1lim ()(1)x f x f →=,即211lim21x x ax x →-+=-,而当2a =时,2211121(1)limlim lim(1)0211x x x x x x x x x →→→-+-==-=≠--,故当2a =时,()f x 不连续.9.已知函数()x ϕ在点0x =处可导,函数()(1)(1)f x x x ϕ=--,则(1)f '=( )A .(0)ϕ'B .(1)ϕ'C .(0)ϕD .(1)ϕ【答案】C【解析】由()x ϕ在点0x =处可导,可知()x ϕ在点0x =处连续,111()(1)(1)(1)0(1)limlim lim (1)(0)11x x x f x f x x f x x x ϕϕϕ→→→----'===-=--.10.函数()11f x x =--在点1x =处( )A .不连续B .连续且可导C .既不连续也不可导D .连续但不可导【答案】D【解析】2,1()11,1x x f x x x x ->⎧=--=⎨≤⎩,显然()f x 在1x =处连续,而11()(1)21(1)lim lim 111x x f x f x f x x +++→→---'===---,11()(1)1(1)lim lim 111x x f x f x f x x -+-→→--'===--,由于(1)(1)f f -+''≠,故在1x =处不可导.11.若曲线3()1f x x =-与曲线()ln g x x =在自变量0x x =时的切线相互垂直,则0x 应为( )AB.C .13D .13-【答案】C【解析】200()3f x x '=-,001()g x x '=,由于切线相互垂直,则2003x x -=-,即013x =.12.已知4()1f x x =-在闭区间[]1,1-上满足罗尔中值定理,则在开区间(1,1)-内使()0f ξ'=成立的ξ=( )A .0B .1C .1-D .2【答案】A【解析】3()4f x x '=-,3()40f ξξ'=-=,则0ξ=.13.设函数()f x 在区间(1,1)-内连续,若(1,0)x ∈-时,()0f x '<,(0,1)x ∈时,()0f x '>,则在区间(1,1)-内( ) A .(0)f 是函数()f x 的极小值 B .(0)f 是函数()f x 的极大值C .(0)f 不是函数()f x 的极值D .(0)f 不一定是函数()f x 的极值【答案】A【解析】由极值第一判定定理,可知(0)f 应为函数()f x 的极小值.14.设函数()y f x =在区间(0,2)内具有二阶导数,若(0,1)x ∈时,()0f x ''<,(1,2)x ∈时,()0f x ''>,则( )A .(1)f 是函数()f x 的极大值B .点()1,(1)f 是曲线()y f x =的拐点C .(1)f 是函数()f x 的极小值D .点()1,(1)f 不是曲线()y f x =的拐点【答案】B【解析】函数()f x 在(0,1)上为凸,在(1,2)上为凹,故()1,(1)f 是曲线()y f x =的拐点.15.已知曲线4()f x x =,则( ) A .在(,0)-∞内4y x =单调递减且形状为凸 B .在(,0)-∞内4y x =单调递增且形状为凹 C .在(0,)+∞内4y x =单调递减且形状为凸D .在(0,)+∞内4y x =单调递增且形状为凹【答案】D【解析】34y x '=,当0x >时,0y '>;当0x <时,0y '<;212y x ''=,在(,)-∞+∞上有0y ''≥.16.已知()F x 是()f x 的一个原函数,则不定积分(1)f x dx -=⎰( )A .(1)F x C -+B .()F xC +C .(1)F x C --+D .()F x C -+【答案】A【解析】由题可知()()f x dx F x C =+⎰,(1)(1)(1)(1)f x dx f x d x F x C -=--=-+⎰⎰.17.设函数20()()xt f x e t dt -=+⎰,则()f x '=( )A .313x e x --+B .2x e x --+C .2x e x -+D .2x e x -+【答案】C【解析】()()220()x tx f x et dt e x --''=+=+⎰.18.定积分2ax axe dx --=⎰( )A .22a ae -B .2a ae -C .0D .2a【答案】C【解析】令2()x f x xe -=,2()()x f x xe f x --=-=-,可知()f x 为奇函数,故20ax axe dx --=⎰.19.由曲线x y e -=与直线0x =,1x =,0y =所围成的平面图形的面积是( )A .1e -B .1C .11e --D .11e -+【答案】C【解析】由题可知所求面积1101x A e dx e --==-⎰.20.设定积分2211I x dx =⎰,221I xdx =⎰,则( )A .12I I =B .12I I >C .12I I <D .不能确定【答案】B【解析】当(1,2)x ∈时,2x x >,由定积分保序性可知22211x dx xdx >⎰⎰,即12I I >.21.向量=+a j k 的方向角是( )A .4π,4π,2π B .4π,2π,2πC .4π,2π,4πD .2π,4π,4π 【答案】D【解析】向量a 的坐标表示应为(0,1,1),故方向余弦为cos 0α=,cosβ=,cos γ则应为α,β,γ应为2π,4π,4π.22.已知x e -是微分方程320y ay y '''++=的一个解,则常数a =( )A .1B .1-C .3D .13-【答案】A【解析】令x y e -=,x y e -'=-,x y e -''=,代入有320x x x e ae e ----+=,由0x e -≠,则有1320a -+=,1a =.23.下列微分方程中可进行分离变量的是( )A .()x y y x y e +'=+B .x y y xye +'=C .xy y xye '=D .()xy y x y e '=+【答案】B【解析】对于B 项,x y y xye e '=⋅,分离变量得x y dyxe dx ye=.24.设二元函数323z x xy y =++,则2zx y∂=∂∂( ) A .23y B .23x C .2y D .2x【答案】C【解析】223z x y x∂=+∂,22z y x y ∂=∂∂.25.用钢板做成一个表面积为254m 的有盖长方体水箱,欲使水箱的容积最大,则水箱的最大容积为( )A .318mB .327mC .36mD .39m【答案】B【解析】设水箱的长、宽、高分别为x ,y ,z ,则有22254xy yz xz ++=,即27xy yz xz ++=,体积V xyz =,令()(,,)27F x y z xyz xy yz xz λ=+++-,令()()()000270xyz F yz y z F xz x z F xy x y F xy yz xz λλλλ⎧=++=⎪=++=⎪⎨=++=⎪⎪=++-=⎩,解得333x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩,由于驻点(3,3,3)唯一,实际中确有最大值,故当3x =,3y =,3z =时长方体体积最大,最大值27V =.26.设{}22(,)14,0,0D x y x y x y =≤+≤≥≥,则二重积分4Ddxdy =⎰⎰( )A .16πB .8πC .4πD .3π【答案】D【解析】由二重积分的性质可知444D DDdxdy dxdy S ==⎰⎰⎰⎰,D S 为D 的面积,()2132144D S πππ=⋅-⋅=,故34434Ddxdy ππ=⋅=⎰⎰.27.已知100(,)(,)xD f x y d dx f x y dy σ=⎰⎰⎰⎰,则变换积分次序后(,)Df x y d σ=⎰⎰( )A .110(,)y dy f x y dx ⎰⎰ B .10(,)ydy f x y dx ⎰⎰C .1(,)xdy f x y dx ⎰⎰D .10(,)xdy f x y dx ⎰⎰【答案】A【解析】积分区域为D :01x ≤≤,0y x ≤≤,也可表示为:01y ≤≤,1y x ≤≤,故交换积分次序后11(,)(,)yDf x y d dy f x y dx σ=⎰⎰⎰⎰.28.设L 为连接点(0,0)与点的直线段,则曲线积分2L y ds =⎰( )A .1B .2C .3 D【答案】B【解析】L可表示为y =,01x ≤≤,则)21122322Ly ds xdx ==⋅=⎰⎰⎰.29.下列级数发散的是( )A .11n n∞=∑B .21(1)n n ∞=-∑C .211n n∞=∑D .221(1)n n∞=-∑【答案】A【解析】选项A 为调和级数,可知其发散.30.已知级数1n n u ∞=∑,则下列结论正确的是( )A .若lim 0n n u →∞=,则1n n u ∞=∑收敛 B .若部分和数列{}n S 有界,则1n n u ∞=∑收敛C .若1n n u ∞=∑收敛,则lim 0n n u →∞= D .若1n n u ∞=∑收敛,则1n n u ∞=∑收敛【答案】C【解析】lim 0n n u →∞=是1n n u ∞=∑收敛的必要条件,故应选C ,选项B 中,需要求1n n u ∞=∑为正项级数;选项D 应改为若1n n u ∞=∑收敛,则1n n u ∞=∑收敛.二、填空题(每小题2分,共20分)31.函数3()f x x =的反函数是y =________.【解析】令3()y f x x ==,x =,故()f x 的反函数y .32.极限1lim 21n n n →∞-=+________.【答案】12【解析】11lim 212n n n →∞-=+.33.已知函数2,0()1,0x x f x x -≠⎧=⎨=⎩,则点0x =是()f x 的________的间断点.【答案】可去【解析】00lim ()lim(2)2x x f x x →→=-=,(0)1f =,故0x =是()f x 的可去间断点.34.函数1()x f x e -=在点0.99x =处的近似值为________.【答案】1.01【解析】取01x =,0.01x ∆=-,有000()(0.99)()()11(0.01) 1.01f x x f f x f x x '+∆=≈+∆=-⋅-=.35.不定积分sin(1)x dx +=⎰________. 【答案】cos(1)x C -++【解析】sin(1)sin(1)(1)cos(1)x dx x d x x C +==++=-++⎰⎰.36.定积分1011dx x =+⎰________. 【答案】ln2 【解析】原式1110011(1)ln 1ln 211dx d x x x x =+=+=++⎰⎰.37.函数23z xy x y =--在点(0,1)处的全微分(0,1)dz =________.【答案】2dx dy - 【解析】2zy x x∂=-∂,2z x y y ∂=-∂,故(0,1)(0,1)(0,1)2zz dz dx dy dx dy xy∂∂=+=-∂∂.38.与向量(2,1,2)同向平行的单位向量是________. 【答案】212,,333⎛⎫⎪⎝⎭3,故与(2,1,2)同向平行的单位向量为212,,333⎛⎫⎪⎝⎭.39.微分方程20y xy '+=的通解是________. 【答案】22y x C=+或0y = 【解析】方程分离变量的2dy xdx y =-,两边积分得2112x C y =+,整理得22y x C=+,其中C 为任意常数,当0y =时,可知也为方程的解.40.幂级数13nn n x ∞=∑的收敛半径为________.【答案】3【解析】11131lim lim 313n n n n n na a ρ++→∞→∞==⋅=,故13R ρ==.三、计算题(每小题5分,共50分) 41.计算极限20lim(1)xx x →-.【答案】2e -【解析】21(2)200lim(1)lim(1)xxx x x x e ⋅---→→-=-=.42.求函数y =的导数.【解析】令2cos u x =-,y ''=.43.计算不定积分2ln 1x dx x -⎰. 【答案】()22ln 14x C -+【解析】()()()()22ln 12ln 112ln 1ln 2ln 12ln 124x x dx x d x x d x C x --=-=--=+⎰⎰⎰.44.计算定积分2sin x xdx π⎰.【答案】1【解析】22220sin cos cos cos 1x xdx xd x x x xdx ππππ=-=-+=⎰⎰⎰.45.设直线230:3571x y z l x y z ++=⎧⎨++=⎩,求过点(0,1,2)A 且平行于直线l 的直线方程. 【答案】12121x y z --==- 【解析】设已知直线l 的方向向量为s ,则123(1,2,1)357==--i j ks .由于所求直线与l 平行,故其方向向量可取(1,2,1)-,又直线过点(0,1,2)A ,故所求直线方程为12121x y z --==-.46.已知函数(,)z f x y =由方程0xz yz x y --+=所确定,求全微分dz . 【答案】11z z dx dy x y x y--+-- 【解析】令(,,)F x y z xz yz x y =--+,则1x F z =-,1y F z =-+,z F x y =-,故1x z F z zx F x y∂-=-=∂-,1y z F z z y F x y∂-=-=∂-,因此11z z dz dx dy x y x y --=+--.47.已知{}22(,)04D x y x y =≤+≤,计算二重积分D.【答案】163π【解析】20163Dd rdr ππθ==⎰⎰.48.求全微分方程0xy y x '+-=的通解. 【答案】2x C y x=+ 【解析】方程化简为11y y x'+=,为一阶线性微分方程,由通解公式得 ()11112dx dxx x x C y e e dx C xdx C xx-⎛⎫⎰⎰=⋅+=+=+ ⎪⎝⎭⎰⎰.49.求幂级数1(1)(1)1nnn x n ∞=--+∑的收敛区间.【答案】(0,2)【解析】令1t x =-,则级数1(1)1n nn t n ∞=-+∑为不缺项的幂级数,11lim lim 12n n n na n a n ρ+→∞→∞+===+,故收敛半径1R =,则11t -<<,即111x -<-<,02x <<,故收敛区间为(0,2).50.求级数11n n x n+∞=∑的和函数.【答案】()ln(1)S x x x =--【解析】1lim 11n n n ρ→∞=⋅=+,收敛半径1R =,令1111()()n nn n x x S x x xS x n n+∞∞=====∑∑,111101()1n n n n n n x S x x x n x ∞∞∞-==='⎛⎫'====⎪-⎝⎭∑∑∑,(1,1)x ∈-,所以()11()()()x S x xS x x S t dt '==⎰01ln(1)1x x dt x x t ⎛⎫==-- ⎪-⎝⎭⎰.四、应用题(每小题7分,共14分)51.求由直线1x =,x e =,0y =及曲线1y x=所围成平面图形的面积. 【答案】1 【解析】111e S dx x==⎰.52.某工厂生产计算器,若日产量为x 台的成本函数为2()7500500.02C x x x =+-,收入函数为2()800.03R x x x =-,且产销平衡,试确定日生产多少台计算器时,工厂的利润最大? 【答案】1500【解析】利润=收入-成本,故利润2()()()300.017500L x R x C x x x =-=--,令()0L x '=,1500x =,且(1500)0.020L ''=-<,故1500x =为()L x 的极大值,又由实际问题知,极值唯一,故1500x =为()L x 的最大值,即日生产1500台计算器时,工厂的利润最大.五、证明题(6分)53.已知方程35430x x x +-=有一负根2x =-,证明方程244950x x +-=必有一个大于2-的负根.【证明】令35()43f x x x x =+-,由题可知(2)0f -=,又有(0)0f =,()f x 在[]2,0-上连续,在()2,0-上可导,故由罗尔定理可知至少存在一点()2,0ξ∈-,使得24()4950f ξξξ'=+-=, 即方程244950x x +-=必有一个大于2-的负根.。