文档内容
张
宇
考
研
数
学
系
列
从
•
四
。
主
编
节
课
张
包
宇
高
昆
轮
一
【
数
学
:
题
分
册
_
】
北
京
建
工
大"
字
出M
社%
>后航教育同藉
彳
孑
•
守
四
灸
有
课
导 包
。
张 王 李 蔡 张 主
勇 燕 亚 燧 宇 主
利 星 芳 林 编
考
张
徐 刘 曹 张
宇 兵 硕 泽 研
祺 数 宇 艇
赵 严 吕
海 守 倩 陈 学
婿 权 静 高
马 系
静
郑 亦- 丁 列 昆 乂
利 i 秦 陈
娜 艳 智 丛 轮
朱 鱼 香 书 -
曾
杰 凡 沈 方 春 编 【 数 今
一
张
利
英
贤 委
学
(
高
那 石 昆 按 三 •
臻 抡 姓 的
张
乐
东 氏
拼
专
胡
张 王 金 音 排 题
青 慧 德 序 ) 分
珍
云
贾 册
王
爽 建 】-
妣 厂
京
12
工
大
掌A
成
li版权专有侵权必究
图书在版编目(CIP)数据
张宇考研数学真题大全解.专题分册.数学三/张
宇,高昆轮主编.一北京:北京理工大学出版社,
2022. 5(2023. 6 重印)
ISBN 978- 7 - 5763 - 1323 - 9
I.①张… 口.①张… ②高…ni.①高等数学-研
究生-入学考试-习题集IV.①013 - 44
中国版本图书馆CIP数据核字(2022)第079267号
出版发行/北京理工大学出版社有限责任公司
社 址/北京市海淀区中关村南大街5号
邮 编 / 100081
电 话 / (010)68914775(总编室)
(010)82562903(教材售后服务热线)
(010)68944723(其他图书服务热线)
网 址 / http://www. bitpress, com. cn
经 销/全国各地新华书店
印 刷/三河市良远印务有限公司
开 本/ 787毫米X1092毫米 1/16
印 张/ 7 责任编辑/多海鹏
字 数/ 175千字 文案编辑/多海鹏
版 次/ 2022年5月第1版2023年6月第2次印刷 责任校对/周瑞红
定 价/ 199. 90元(共3册) 责任印制/李志强
图书出现印装质量问题,请拨打售后服务热线,本社负责调换2024版《张宇考研数学真题大全解》如期与读者见面了,本书完整地收集了 1987—2023
年考研数学真题及其详细解析,是对考研数学的一个完整见证!
真题是最好的指挥棒,特别是新大纲下的试题(2021—2023年)更是研究当下考试规律的
宝贵材料.关于真题的使用给出如下两点建议.
一、 使用时间上,从9月份开始练习真题即可,因为在做真题前,考生需要经过一轮或两
轮的完整知识点复习与题型训练,所以建议考生在完成《张宇高等数学18讲》《张宇线性代数
9讲》《张宇概率论与数理统计9讲》和《张宇考研数学题源探析经典1000题》之后再使用真
题,这样效果会更佳.
二、 使用方式上,建议考生一套一套地去做,一套一套地去练(尤其是近些年的试卷),希
望考生通过反复地练习能积累经验、把握重点、突破计算.
值得一提的是,我们对近10年(2014-2023年)的真题录制了完整的视频讲解,书中配有
二维码,考生可以扫码观看.另外,本书还专门配备了专题分册,此分册完整地汇总了考研数
学每个专题的重要定理、性质与公式等,方便考生做模考后的总结使用.
希望大家能够通过真题的练习完善自己的知识结构与解题方法,更期待和大家在冲刺阶
段的《考研数学命题人终极预测8套卷》《张宇考研数学最后4套卷》相见!
俩矛/
2023年5月于北京淄•第一部分微积分&
函数极限与连续..............................................................(3)
数列极限....................................................................⑹
一元函数微分学的概念................ (9)
:题叫
一元函她分学的计算 ................................................. (11)
他/L
一元函数微分学的应用(一)——几何应用.........................................(14)
^题六
一元函数微分学的应用(二)——中值定理、微分等式与at分不等式......................(18)
一元函数微分学的应用(三)——经济应用.........................................(22)
心I
一元函数积分学的概念与性质................................................... (24)
一元函数积分学的计算....................................................... (27)弄乡考研数学真题大全解(数学三)
一元函数积分学的应用(一)——几何应用.........................................(30)
弓题|・
一元函数积分学的应用(二)——积分等式与积分不等式......... (32)
他I
一元函数积分学的应用(三)——经济应用 ....................................... (34)
V题|・
多元函数微分学..............................................................(35)
丝I叫
二重积分............................................. (39)
题 I %
微分方程..................................................................(42)
。•题I•六
无穷级数......................... (44)
导第二部分线/性代敷&
U地
行列式.................................................................. (51)
余子式和代数余子式的计算 ................................................... (54)
。题
矩阵运算..................................................................(56)
//题四
矩阵的秩..................................................................(60)百
L1
弓题/l
线性方程组..................................................................(63)
:题六
向量组....................................................................(66)
;题L
特征值与特征向量............................................................(69)
&题八
相似理论..................................................................(72)
号题九
二次型....................................................................(75)
常第三部分 椎率论与数理统计@
。•题
随机事件和概率..............................................................(81)
/<•题
一维随机变量及其分布....................................................... (84)
一维随机变量函数的分布..................................................... (87)
弓题四
多维随机变量及其分布....................................................... (89)
题 /L
多维随机变量函数的分布..................................................... (91)
;题六
数字特征..................................................................(95)萨乡考研数学真题大全解(数学三)
大数定律与中心极限定理........................................... (98)
&题八
统计量及其分布 ......................................................... (100)
题九
参数估计............ (103)第
一
部
分
微
积
分第•部分微积分
O函数极限的局部保号性(不等式脱帽法与戴帽法)
(1) 若lim/Cr) = A > 0(或 V 0)=>f(x)〉0(或 V 0).
X-*-*
(2) 若 x -►•时2。(或 W 0)且lim/(j:) = A,则 A 2 0(或 M 0).
❷函数极限的等式脱帽法
lim/(^) = = A + a,其中 lima = 0.
【注】"1"与"2”要求考生“脱帽”“戴帽”的技能娴熟,脱戴自如.
❸泰勒公式(熟记以下十大公式)
2
oo
(1) ex = ] +z + 念 + …+ 今 + …=、%
2! n\ 盆〃!
1 1 二 ”2讦1
(2) sin x = x — —j? + …+ (— 1Y ( 4_i、产* H--------、(— 1)” e 工 i
3! (2n + D! = (2n + l)!
i i m 2”
(3) cos X = 1— yrX2 H------ F (— l)n \f^2n H-------习(—1)”
2! (2n)! 藉 (2n)!
- oo
(4) ln(l +z) = x — x2 + …+ (— l)i — + ••• =、(— I)71-】些,_ 1 v z W 1.
2 n
8
(5) -------= ] +% + 了2 + …+ 寸 +,・・=、寸,| x | V L
1—] 盆
8
(6) y-7— = 1 —x + x2 —]3 + …+ (— lYxn + …=、(一 1)史,\ x |< 1.
i+z M
(7) (1 +z)a = 1 + az + 从土.'」二2 +o(j;2)0 f 0).
(8) tan x = x~\~ §史 + o(W)(j; -► 0).
(9) arcsin x = x~Y + o(j?) (% —► 0).
6
(10) arctan x = x-- j?3 + o(史)(jc —► 0).
o
【注】 每天起床头件事,先背一遍展开式.
❹无穷小比阶
卬, ①
lim^ —
c夭0, ②
• g(z)
18. ③砰乡考研数学真题大全解(数学三)
① 称六工)是比g(z)高阶的无穷小.
② 称/(X)与g(x)是同阶无穷小.
③ 称f(x)是比g(z)低阶的无费小.
((\ f(t)dt r(、
【注】常考带参数或带积分号的式子,比如lim岑Jlim ---------,lim ./(x)等,
z ” — g(Qd£ f gG)dz
J a J a
无穷小比阶本质上是考极限计算,这一点对考生要求较高.
&函数极限的夹逼准则
若给出具体函数求极限,但极限不满足使用洛必达法则三个条件中的至少一个:(1)“¥”
或,,竺,,型;⑵ 分子、分母均可导;⑶ 结果为O,c(c尹0) ,8,则洛必达法则失效.
OO
此时,可考虑用夹逼准则:若①g(x) (x)8
②当 if 0 时,取 z” =上,即若 lim/(a:) = A,则 ) = A.
n a>->0 n-*oo \ n /
【注】事实上,当工f。时,亦可取= 4,4等,即只要工”—0就可满足,考生见
n n
到相应的题目时,要能够准确识别.
e数列极限的单调有界准则
若S,}单调增加(减少)且有上界(下界),则limz" = a(存在).
n—*oo
(1)证什么.
①单调是证:与工”的大小关系.可考虑,a.作差而中一石,与0比大小;b.在同号时,亦
可考虑作商丑旦,与1比大小;C.当Z* —Tn与工,一工„_1同号时,{工.}单调等.
②有界是证:3M>0, | 了“ IWM.
【注】①与②本质上都是建立不等关系.
(2)怎么证.
主要有两种证法.
① 用已知不等式.
a. Vz 2 O,sin x V z,如考而中=sin工-W工n,仕”}单调减少;
b・ 2z + 1,如考 = exn — I 2 而《,{%}单调增加;
c. Vx > 0,i— 1 > In z,如考而中=In + 1 W 石,{%}单调减少;
d・ a,b > 0, >/ab < ,如考 *1 = /x„(3~x„) M 冬土|一— = *, }有上界.
乙 Lj U
② 题设给出条件来推证,比如证明不等式或求函数的最值,均可能会有不等关系产生,从
而得出单调或有界的结论.
❸数列极限的夹逼准则
若①必 M 工.W Z” ;② limy” = a, limz„ = a,贝Ijlimx” = a.
n~^oo *-oo n-^oo
这里,a.①中不需要验证等号;b.②中a可为0 ,c(c尹0),8.
(1)证什么.第一部分微积分
① 对Xn放缩:y, W而,W Zn.
② 取极限.
【注】石的放缩是难点,只要证明了 取极限很容易.
(2)怎么证.
主要有两种证法.
if ① 用基本放缩方法.
n
J • Umin < "1 + “2 + …+ "■ W " . "max ,
>。时,
1 • Umax < "1 + “2 ----------"" W " • Wmax.
② 题设给出条件来推证,比如证明不等式或求函数的最值.这一点与“2”的情形一样.
❹数列极限的相关综合题
数列极限的存在性与计算问题可与很多经典知识综合,故常作为压轴题出现在试卷中,考
生应多做总结,看看这些综合的点在哪里,打通它们,建立知识结构,便有思路了,比如可
做如下总结.
(1) 用导数综合.
(2) 用积分综合.
(3) 用中值定理综合.
(4) 用方程(列)综合.
(5) 用区间(列)综合.
(6) 用极限综合.弄臂就乡考研数学真题大全解(数学三)第-部分微私
欢专题三一元函数微分学的概念或
§解题要点司
。导数定义(导数在一点处的问题)
f 5 = lirn ■/6+顼一3 = lim 六"八功)
Aa^-*O AAZz X —
Xq
【注】(1)广(孔)= 是指/■对工在工。处的(瞬时)变化率.
工=工o
(f2) (x0)存在 <=>/!(x0) = /+(x0).
疔3 =临竺也上竺也
(3) 高阶导数
AZ0
(4) 常考题型:
①分段函数 (含绝对值函数)在分段点;
J
特指点Xo,
②抽象函数在一点
1.
泛指点X;
,„ J. J/= /1 +为,
(太复杂的点,
③四则运算中的特殊点 U = ' h.........f",
'不成立的点.
&学习笔记屈
•整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路。 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
L ----------------:---------------------------------------------------------"
2 ▲著乡考研数学真题大全解(数学三)
--------------:
考研电子版网站:www. pdf2book. com0
第一部分微耘芬
W❶反函数求导
(1) 设;y = f (工)可导,且f (工)# 0,则存在反函数工=(p(y),且
亲=盅,即"3)=方.
dr
(2) 在v = f(jc)二阶可导的情况下,记f (工)=我0(少=i;O;尹。),则有
/ dy ] 1 〃 cFy '(dr) '(&) >(w) 1 一 &
必=贰=五=£眼=京=-dZ" = = 寸 • M = 渺・
dy
反过来测有 私=才,&= (♦矛
【注】反函数求导,不仅可以单独考题,亦可能在微分方程的求解中起到关键作用,
考生应注意.
❷分段函数(含绝对值)的求导规则
对于 f(工)x^a,或 r(g)=| 甲危)_a | 等.
S(z), x (“&) >0,0(工)壬1),可以先化成指数函数
u(z)妇〉=好,山心,
然后对了求导得[“(了)仙丁 =[理部心丁 =“(工)心"(工)ln“(.)+pO)・《展].
L. “I工)」
【注】“(①心是命题热点,比如尸,(1一z)i等.
❹参数方程确定的函数求导
设函数L")由参数方儡研电子版网站zw.pdf2book.com)均二阶可导,"(,。°,其中
1 [ ▲—弄弩彳考研数学真题大全解(数学三)
是参数则迪=如佃="),d2、= Ml) _
_ 矿Q)矿 Q) — / (t)&(t)
是参敏'则丑=&/& _矿Q) '&2 _ 一矽 dx/dt 0'Q)]3
【注】 参数方程求导也是命题热点,一般是送分题.
❺高阶导数
(1) 用归纳法.
比如,设:y = 3工,则 y = 3xln 3,了“ = 3x(ln 3)2,--.
得出通式 3,6)V 0时,则/(X)在Xo处取得极大值;
② 当”为偶数且卢"> (Xo)>O时,JBIJ /(x)在Xo处取得极小值.
❸凹凸性与拐点的判别
(1) 判别凹凸性的充分条件.
设函数六z)在I上二阶可导.
① 若在I上f'(H)> 0,则/(X)在I上的圈形是凹的;
② 若在I上广'&) V 0,则/(X)在I上的BH形是凸的.
(2) 二阶可导点是拐点的必要条件.
设y〃(z。)存在,且点6/6))为曲线上的拐点,则r(x0)= 0.
(3) 判别拐点的第一充分条件.
设V = /(x)在点X — Xo处连续,在点x = Xo的某去心邻域疗So ,8)内二阶导数存在,且
在该点的左、右邻域内/7X)变号(无论是由正变负,还是由负变正),则点6,f5)为
曲线y = f(工)上的拐点.
【注】 6/6))为曲线> = /U)±的拐点时,并不要求,&)在点&的导败存在,
如/ = &在工=0的情形.
-
(4) 判别拐点的第二充分条件.
设六*)在工=以的某邻域内三阶可导,且=0,/*3>)尹0,则3/3)))为携点.
(5) 判别拐点的第三充分条件.
设 了(工)在工。处”阶可导,且/m)(xo) =O(m = 2,-,n-l),/")(Xo)#O(n>3),则当
n为奇数时,(血,/(x0))为拐点.
【注】拐点的判别是命题的热点,近年来常出现«(x)^>或[7(t)dt形式的研究对
J a
象,增加了考题的难度.
O渐近线
(1) 铅垂渐近线.
若lim/(x) = 8(或lim/(x) = 8),则x = x0是曲线y = /(x)的一条铅垂渐近线.
【注】此处的工。一般是函数的无定义点•
(2) 水平渐近线.
若lim/(x)= /I,则y = yi是曲线y = /(x)的一条水平渐近线:
x-H-oo
若lim /(x) = y2,贝q y = y2是曲线y = f (工)的一条水平渐近线;
x~»
~~oo
若lim f(jc) = lim f(i) = 'o ,则y = No是曲线y = /(x)的一条水平渐近线.
X~^
T~OO —*oo
(3) 斜渐近线.
若lim =妇s lim 考研电字版网站:ww.pdf2bOok: com」"缶是曲线了 = /XQ的一条斜渐
X
x-*-h» x-*4-o°砰乡考研数学真题大全解(数学三)
近线;
若lim = k2, lim [行上)一处工丁 = b2,则y = k2x + b2是曲线y =,(z)的一条斜渐
x X.
»—oo x-*■—00
近线;
若 lim §0)= lim ^--- = k. lim [/(x)—fcc]= lim [/(z)—fee]=。,则;y = fcr+6是
X X
J^-H-OO X-*—oo X-*—oo
曲线y= M 的一条斜渐近线.
【注】 ①按顺序求渐近线:先(1)后(2)再(3),便可不重不漏•
②求渐近线本质上也是极限计算问题,近年来常出现心"心或p7(Qdt形式的研究
Ja ■
对象,对考生计算能力提出了较高要求.
❸最值(值域)
(1)求闭区间[a,们上连续函数/(x)的最大值M和最小值加.
① 求出/(x)在(a,5)内的可疑点——驻点与不可导点,并求出这些可疑点处的函数值.
② 求出端点的函数值/(a)和f(b).
③ 比较以上所求得的所有函数值,其中最大者为阳)在[a,们上的最大值M,最小者为
f(H)在[a,妇上的最小值m.
【注】有时这类问题也可命制为“求连续函数/U)在闭区间也前上的值域
⑵求开区间(a,b)内连续函数六z)的最值或者取值范围.
① 求出/(x)在(a,6)内的可疑点——驻点与不可导点,并求出这些可疑点处的函数值.
② 求(a ,3)两端的单侧极限:若a,6为有限常数,则求lim/(x)与1皿『(£);若a为一8测
x~*a+ x-^b .
求」四/(了);若b为+ 8,则求记以上所求左端极限为A,右端极限为B.
③ [匕较①,②所得结果,确定最值或取值范围.
【注】这类问题有时没有最大值、最小值.
R整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路。 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
考研电子版网站: www.pdf2book.com
16第-部分微秒宓彳考研数学真题大全解(数学三)
J
I专题六 一元函数微分学的应用(二)
篇——中值定理、微芬莓式与微分不等式诵
❶介值定理
设六Z)在[a,切上连续当时,存在[a,们,使得/XQ = p.
常用于找 f(c)=“(由 /(a) = A,/(6) =B,A<^ (£) = 0,"刀 2.
【注】 关键是证f(a) = f(b).
&拉格朗日中值定理
、…,、皿:口(①[a,6]上连续,曲/ ..
设/■(£)满足/ .、占-re.则存在(a,b),使得
l(2)(a,6)内可导,
/(6)-/(a) = /(e)(6-a),
或者写成 /(e) = f(b*(a).
b — a
常用于
(1) 题设中有/■与r的关系或
(2) 证 7^($) > (或 V)0.
(3) 证 F<”> (Q > (或 V)0,” 2 2.
(4) 证 F(/(v),/(r)) = 0.
(5) /(x)可考到单调性.
O泰勒公式及其应用
(1) 带拉格朗日余项的n阶泰勒公式.
设/(x)在点五的某个邻域内n+1阶导数存在,则对该邻域内的任一点z,有
f(H)= /(Xo ) + y7 (x0 ) (x — Xo ) H------F 4■产,(x0)(x —Xo)" + # (x —Xo)"4-1»
n\ (〃十 JJ!
其中f介于了,工0之间.
(2) 带佩亚诺余项的n阶泰勒公恙一川.上
考研电子版网站:www. pdf2book. com
180
第一部分微积分
设阳)在点西处n阶可导,则存在Z。的一个邻域,对于该邻域中的任一点Z,有
/(x) = y(x0) +//(zo)(7 —Zo) H--^^(xoXx —Xo)n +o((z —Zo)”).
«!
常用于
(1) 题设中有了与产0的关系s>2.
(2) 证 F(n,(e)> (V 或=)0/2 2.
(3) ,(工)可考到凹凸性.
= ❺微分等式问题
(1) 理论依据.
① 零点定理及其推广.
设六工)在[a,6]上连续,且fla)f(b) V。,则/(x) = 0在(a,6)内至少有一个根.
【注】 推广的零点定理:若,(工)在(a,b)内连续,lim/(x) = a, lim/(x) = £,且
jr-*a^ T—^b
a • BVO,则/(x) =0在(a,b)内至少有一个根,这里a,b,a,R可以是有限数,也可以
无穷大.
② 用导数工具研究函数性态.
③ 罗尔原话(罗尔定理的推论).
若/n,(x) =0至多有&个根,则八工)=0至多有k + n个根.
④ 实系数奇次方程衣心+a】〃” + ...+a2nX+a2M = o至少有一个实根.
(2) 考法.
① 证明恒等式.
② 函数的零点个数(方程根的个数、曲线交点的个数).
a. 至少几个.
b. 至多几个.
c. 恰有几个.
【注】 常含参数讨论.
(1) 导数中不含参数,即辅助函数心 中不含参数,于是研究函数性态的过程中不
讨论参数,结果中讨论参数,即根据参数的取值不同,研究曲线与工轴的交点个数.
(2) 导数中含参数,即辅助函数r(x)中含参数,于是研究过程中讨论参数,即根据参
数取值不同,研究曲线不同的性态,从而确定其与工轴的交点个数.
③ 方程(列)问题.
④ 区间(列)问题.
。微分不等式问题
(1)用单调性.
①如果 limF(z) 20,且当工e (a,5)时F'(z) 2。,则在(a,6)内F(x)>0.若存在工=a
的右侧一个小邻域有F'a)> 0,则结论中的不等式是严格的(即FGc) > 0).若在z = a
处F(/)右连续,贝U可用F',考研电子版网站:ww.pdf2book.Com
jr-*a'r
19成乡考研数学真题大全解(数学三)
②如果 limF(x) N0,且当工£ (a,6)时F(z) <0,则在(a,6)内F(x) >0,若存在了=b
的左侧一个小邻域有F'(z) V0,则结论中的不等式是严格的(即F(x)>0),若在工=6处
F(x)左连续,则可用F(b) > 0代替limF(x) > 0.
x-^-b
上面讲的区间(a,5)改为半开区间、闭区间、无穷区间、半无穷区间,结论仍成立.
(2)用拉格朗日中值定理.
如果所给题中的F&)在区间[a0]上满足拉格朗日中值定理条件,并设当工E(a,b)时
^(x) >A(或 A(b 一 a)(或 F(b) 一 F(a) < A(6 — a)).第-部分微积分
-----—
i:wwwypd「2book
21放乡考研数学真题大全解(数学三)
专题七 一元函数微分学的应用(三)
0
—— 经济应用 羸
L
从解题要点肾
❶边际分析
在经济学中,若函数y(x)可导,则称r(丁)为六工)的边际函数.r(工。)称为六工)在了。点
的边际值.
边际值,(工。)被解释为:在勾点,当仃改变一个单位时,函数六了)近似(实际问题中,经常
略去“近似”二字)改变I fJ) I个单位. f(工。)的符号反映自变量的改变与因变量的改
变是同向还是反向.
❷弹性分析
(1) 需求的价格弹性.
设需求函数为Q =甲3)3为价格,Q为需求量),则需求弹性为平=
由于需求函数严格单调递减,故#3)V 0,从而7)d v 0.
其经济意义:当价格为》时,若提价(降价)1%,则需求量将减少(增加)I伽I %.
【注】 若题设要求衍>o,则取出=—- "3).
(2) 供给的价格弹性.
设供给函数为Q = 03)3为价格,Q为供给量),则供给弹性为华=忒"P).
由于供给函数严格单调增加,故03)> o,从而% > o.
其经济意义:当价格为P时,若提价(降价)1%,则供给量将增加(减少)%%.
&学习笔记别
V整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路。 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响第一部分微积分
23彳考研数学真题大全解(数学三)
专题八一元函数积分学的概念与性质云
。“祖孙三代"的7条关系
(D/a)为奇函数愆)为偶函数.
(2) /(^)为偶函数=>/(了)为奇函数.
(3) /(x)是以T为周期的周期函数=/G)是以T为周期的周期函数.
(/•Q)出为偶函数,
(4) /(x)为奇函数7 °
7(0为偶函数(a/0).
IJ a
为奇函数,
(5) /(x)为偶函数q :
(J f (Odt不确定(a尹0).
r/(x)是以T为周期的周期函数,[J/(r)dr是以T为周期的周期函数,
(6) < fT , °
Uo六"& = ° J7(r)dr是以T为周期的周期函数(a # 0).
CT r^H-T
(7) f成)是以T为周期的周期函数》/(x)dc = ya)dr,V常数a.
J 0 J a
【注】考生要熟记以上七条,常考客观题或大题中的某一关键环节.
&定积分定义
(1)基本形(能凑成Z).
n
若数列通项中含下面四种形式:
①n + iCan +bi ,ab 尹。方②必 ③〃2 + 而;④
n
则能凑成三,比如
n
① 〃 + , = "(1 + j);②〃之 + / = 〃2 [] + (:)];③〃 2 + 无=〃2(1+§).
于是可直接写定积分定义
削 亨 工地,
g/(0 + z・)M=j)(
或 回£/(°+壬勺守
=j:gw・
考研电子版网站:www. pdf2book. com
24第-部分微积分
(2) 放缩形(凑不成Z).
n
① 夹逼准则.
如通项中含n2+i,则凑不成三,这时考虑对通项放缩,用夹逼准则.
n
② 放缩后再凑2.
n
如通项中含号1,虽凑不成#,但经过放缩 C V V (守)2,则可凑成
(3) 变量形.
若通项中含f,则考虑下面的式子:
削郭。+亨件=)>)&.
\整理错题,总结经验〉查漏补缺,完善思路 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
25乡考研数学真题大全解(数学三)第一航分微液芬
三❶判别反常积分的敛散性
(1)判别时要求每个积分有且仅有一个奇点.
■p I&'OVPV 1 时,收敛,
z9x p# ° ^ 1/>21 时, 发散,
(Z)尺度<
〉]时,收敛,
J1 , 侦<1时,发散.
【注】考生应掌握各种变体形式,如『井萨 4:云布血拿
❷华氏公式(点火公式)大全
fi . , 「■? ,
sin x dr = cos% dr
J 0 J 0
-~- • -~I.........寻• L n为大于1的奇数,
n n —乙 3
=Y
气
1 . ....号’专,71为正偶数.
2 • -—- • -—|...........-|- • 1» n 为大于 1 的奇数,
. n n — Z 3
sin% dr = s
2 . --~- • -一-.... y • y» n 为正偶数.
n n ——Z Z Z
〃为正奇数,
w•…土 •号,〃为正偶数•
(0, 〃为正奇数,
r2n f2x
J cos% dr = J sin% dr = < n —] Mi.…身•号,”为正偶数•
n
【注】以上公式必须熟记,这是考试中命题频率极高的知识点.
❸对称性下的定积分问题
考生应能理解并解决
C2n
(1) x(x — 1) (x — 2)…(z — n)*'*(x — 2n)dz;
J o
考研电子版网站:www.pdf2book.com
27考研数学真题大全解(数学三)
这两种典型问题均使用了对称性命题的手法.
o定积分分部积分法中的“升阶”“降阶”问题
(i)“升阶”问题:如已知则
J(X— I)'/"(工)dr = §(工—l)3f(x) L —[(工一I)3/7(j:)dz.
(2)“降阶”问题:(1)的反向题.
❺求分段函数的变限积分
设 /(x)=巧='""'求 FG) = [7(t)dt.
[<pz(x), x e 板, Ja
对于这种题目考生要熟练掌握两个要点:①分段讨论;②累积函数.
0变限积分的直接求导型
可直接用求导公式(I),( n)求导的变限积分称为直接求导型.
(I) /(z)dzj = 顷(工)]. ?'(*).
(n)[J: 击]=yt 使(工)],,2(h)—• "1(工).
❼变限积分的换元求导型
需先用换元法处理,再利用“6”中求导公式(i),(n)求导的变限积分称为换元求导型.
❻变限积分的拆分求导型
需先拆分区间化成若干个积分,再利用“6”中求导公式(I),( n)求导的变限积分(往往带
绝对值)称为拆分求导型.
0变限积分的换序型
积分是一种累次积分(即先算里面一层积分,再算外面一层积分),一般里面一层积分不易
处理,故化为二重积分再交换积分次序,称这种类型的变限积分为换序型,这种题往往也
可利用分部积分法来处理.
、整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路月 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
28第-部分微积分考研数学真题大全解(数学三)
卜专题十一元函数积分学的应用(一) 几何应用”场
嗯、飞掐........................ ..............................
§解题要点场
o旋转体体积
(1) 绕 z 轴:VX = j 7ry(x)dz.
(2) 绕;y 轴:Vy = j 2nx | j/(x) | dr(柱壳法).
【注】 绕了轴,'轴处理方式不同,考生要注意.
❷平均值
7= 1
匚 | /(x)dz.
b — aJ a
Cb 一
【注】 积分中值定理:y(x)dx = /(?)(&-a).故r=f(Q,这一考点需注意.
汗习笔记宣
\整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路。 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
f go0
第一部分微积分
叽,&乡考研数学真题大全解(数学三)
&解题要点动
❶通过证明某特殊积分等式求特殊积分
如证明了J xf{x)Ax = ^2^-jo/(x)dx(n = 1,2,3,…),则可得
J x | sin x | dr =专j I sin x \ dr = w2k.
e积分不等式
(1) 用函数的单调性.
首先将某一限(取上限或下限)变量化,然后移项构造辅助函数,由辅助函数的单调性来证
明不等式,此方法多用于所给条件为“/(工)在[a0]上连续”的情形.
(2) 处理被积函数.
① 用分部积分法.
利用分部积分法处理被积函数,再利用已知条件进一步推证.
② 用换元法.
见到复合函数的积分,可考虑换元法.
(3) 曲边梯形面积的连续化与离散化问题.
① 若函数/(x)在[1,招上单调增加,且非负,则有
/(l)+y(2) + - + /(n-l) < W /(2)+/(3) 十 …十 f(n);
② 若函数/(x)在[1 ,归上单调减少,且非负,则有
/(2)+/(3) + -+/(n) < J :六工)& < /(I) + /(2) H------ f(n 一 1).
|学习笔记导
\整理错题,总结经%^漏补缺,完善思路。 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响第一部分微积芬考研数学真题大全解(数学三)
l专题十二一元函数积分学的应用(三)
0
——经济应用
J
❶经济应用求总量
QQ) = QQo) + f Q,(u)du,i > to.
Jt0
考研电子版网站:www.pdf2book.com3
第一部分微积分
乒题十三多元函数微分学“
解题要点号
o多元函数的复合函数求导法
(1)链式求导规则.
设 Z = z(u,v) ,U = ,P = v(x,j/),写成复合结构图为
<:X;
dz dz du . dz dv
于是 —dj'—C =d u • d x —I—:—dv • dx,
3z dz du dz dv
— —• — —|— —I •—
dy du dy dv dy*
(2)全导数.
若N = = U(J7),P = ,即Z最终只是1的函数,则亲叫全导数.写成复合结
构图为
dz _ dz t du | t dv
于是
dr du ir Sv clr'
❷多元函数的隐函数求导法
以下设所给函数的偏导数均连续.
(1) 一个方程的情形.
设F(x,y,z) = O,Po(x0,y0,翔),若满足①F(P())=。:②尺^。)丰0,则在Po的某一邻
域内可确定z = z(x,y~),且有
dz _ Fx dz __ F^y
dx P z
(2)方程组的情形.
冗京;当满嘿斜冲可确定 ” = 其复合结构图为
设
Z = 2(1).
Z
3(F,G) 3(F,G)
d_y _ _ 3(、 z,. z)一 _dz _______ 3 _ (、 一 ,工)
且有 &二匚2(F,G)'五――3(F,G)・
若耕电子版唠有厂垩另pdf2book.
35 a::—乡考研数学真题大全解(数学三)
e多元函数的极值、最值
(1)无条件极值.
设f(x,y)二阶偏导数连续,记XoUo,>o).
① 取极值的必要条件.
X。(工。必)为极值点,则(乙/)x。= 0,即杪丁°'二:'
、1/y\X()^yo)— 0.
② 取极值的充分条件.
已有
3供孔(方•
(/i»/0xo = o=>f(x ,y) —f(xo,yo)=夺(Ax
记
/LCc。,'。)— A,
fmye)=幺6必)B 3s= AC — B2.
./^y(xo^o) ==C,
a. 正定.
当>0, T, >0,即△>()时,fCx,y)>fCx0,y0),f(.x0,y0)为极小值.
1 Xo j * f W x§
b. 负定.
rll f"
当已| VO,; 匕 >0,即/\>0时V/&。必),/6必)为极大值.
IX。 J yr J yy xo
" r n
c. 当方 VO,即AVO时,二次型变号,& 3。)非极值点.
J J yy X。
r» r ft
d. 当; * =0,即△ = 0,(西,比)可能为极值点,也可能不是极值点.
J y*: J yy x0
(2)条件最值与拉格朗日乘数法.
求在约束条件(p(x,y) = 0下/(x,jz)的最值.
① 构造辅助函数 F(x,j/,A) = +X(p(x9y);
f&,y)+ 祁;&,少=0,
② 令< fy^x.y') +祁;(了,少=0,
(p(.jc9y) = 0;
③ 解方程组得到驻点,比较驻点处函数值的大小,取最大者为最大值,最小者为最小值.特
别地,只有一个值时,根据实际问题,其即为所求最值.
❹已知偏导数(或偏增量)的表达式,求z = fg)
已知偏导数奈,亲或偏增量△/,△产,求n = f(工,y).
【注】这种考题需注意在首次积分时,加的是一个函数而不是常数.
.
考研电子版网站:www.pdf2book.com
36第一部分微积分
0给出变换,化已知偏微分方程为常微分方程,求f(")
如给出少+六工,切=0,求fa,y).这是一道极为重要的题源.
i
|学习笔记
R整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路? 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
Lt.放乡考研数学真题大全解(数学三)
__________________
___________...................
考研电子版网站:www. pdf2book. com土 o二重积分比大小
(1) 用好对称性.
(2) 用好保号性.
【注】 这种题目常考客观题.
❷二重积分的计算
(1)直角坐标系与换序.
① X型积分区域(如图(a)) = J /(右少如.
② 丫 型积分区域(如图(b)) = f /(x,y)dr.
- JJ J c J g (.y)
【注】有一点需要指出,这里的下眼都必须小于等于上限.
(2)极坐标系与换序.
在极坐标系下,按照积分区域与极点位置关系的不同,一般将二重积分的计算分为三种情况.
= j^cWj 2 ^/(rcos 0,rsin 0)rdr(极点。在积分区域jD 外部,如图(a));
J。/(rcos 0,rsin 0)rdr(极点 O在积分区域D 边界上,如图(b));
D
rr r2n
例顶(了,')也=Jo也Jo y(rcos 0,rsin 0)rdr(极点O在积分区域。内部,如图(c)).
考研电子版网站:www.pdf2book.com弄乡考研数学真题大全解(数学三)
(4)关于积分区域D.
图形变换
直角系方程给出
关于积分区域D〈极坐标方程给出
参数方程给出
、动区域(含其他参数)
(5)关于被积函数
分段函数(含绝对值)
最大值、最小值函数
取整函数
关于被积函数六 符号函数
抽象函数 工
复合函数g,Y
、偏导函数
【注】 以上的(4),(5)是各种题型的总结,考生需通过大量做题掌握各种积分区域D
与各种被积函数/(x,>)的命题.
'\整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思跄三 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
WWW. pi第一部分微居芬
41考研数学真题大全解(数学三)
+Z s
[专题 「微分方程
o一阶微分方程的求解
(1) 齐次型.
① 能写成J = /(^-)=>令乎=Q•换元后分离变量,即y =虹》* = "+工斧n原方
程化为 h 平 + “ = /•(“)》"平 =—7FT— = [ —•
Ax j (u) — u x J j (u)—u J x
② 能写成A = /(y )=>令* =奸>换元后分离变量,即% =咐》冬=以+ 丁原方
程化为了平+ 〃 = /3Q 洁一=虫M 7TV—=[文
ay j (u) — u y J j {u) — u J y
(2) 一阶线性型(或可换元化为它).
能写成 y +/>&)、= Q(J:)=>y = eT四• q(工)cLc + c].
e用变化率建微分方程的应用题
(1) 人口增长问题.
(2) 曳物线问题(追踪问题).
(3) 经济问题.第一部分微积芬乡考研数学真题大全解(数学三)
, 专题十六无穷级板思
I I
解题要点
o数项级数的判敛法
QO
(1)正项级数》>,必>0.
n=l
① 吏“”收敛<=>{S,}有界.
n=l
② 比较判别法.
oo oo
给出两个正项级数习U”和、如果从某项起有成立,则
n=l n=l
OO 8
a. 若、q收敛,则S "■也收敛.
n=l n=l
oo oo
b. 若、"“发散,则、s也发散.
③ 比云判别法的极&艮形式.
设、“■和、S都是正项级数,则
n=l n=l
若收敛,则收敛,
是比少高阶的无穷小T 二
、若、以71发散,则吏4发散;
71=1 n=l
oo oo
性'?] [若 收敛,则云q收敛,
朋vn 8=>功是比Un高阶的无穷小A ":
、若习%发散,贝U力么发散;
n=l n=l
A # 0=>«„与vn是同阶无穷小以”与、S同敛散.
n=l n=l
[注】(1)比较判别法及其极限形式实质上是跟"别人"比,故需要找到合适的尺度.
(2)四个重要的尺度.
IqlVl,
①等比级数 Y㈤I{一 ]-q‘
»=°=1 4
I发散,
Aj收敛,力>1,
②力级数、
乒]发散,力W1.
n~l
考研电子版网站:www. pdf2book. com疗部芬籁两
③ 广义,级数史p>\
^2 nV | 发散,p< 1.
④ 交错0级数如UL1
护i n〔条件收敛,。V/> < 1.
■' ' - ^ ^
1,发散,
«-•<» un
'=1,失效.
<1,收敛,
⑤ 根值判别法(柯西),lim %「= pj>l,发散,
n-*oo
、=1,失效.
OO
(2) 交错级数、(一1)1“,,“” >0.
n=l
莱布尼茨判别法:①limu„ = 0;②“” 2 51(麓=1,2, — ).则级数收敛.
n-*oo
OO
(3) 任意项级数^un,u„符号无限制.
n=l
8 8
① 若S 1«„1收敛,称、“■绝对收敛.
n=\ n=l
OO OO OO
② 若、I un I发散,习“”收敛,称习条件收敛.
〃=1 n=l n=l
❷数项级数的常用结论
OO
>0时,、记收敛(limu„ = 0,从某项起心< 1,记< Un)9
8 n=l
l°°
(1)设&,收敛,则V
OO OO OO
n=l M„任意时,、讫不定(反例:、(-1)”丰收敛,但、【发散).
、 n=l n=l V W n=l ”
2°时,史如si收敛. si W “史与郊),
n=l
00 ]
OO Un任意时,、“”“那不定(反例g = (— 1)"『
(2)设、皿收敛,则< n=l
n=l
=(-D" W (—1)+ , ] =一 ,1......
unuM
4n /〃 + i J代3 + 1)
级数发散).
Un 2 0 时,、站,2 «2«-1 均1
n=l n=l
⑶设、%收敛,则任意时,、不定(反例:1 — ~ +与—才+亏—
n=l n—1 n=l
1 00 ]
4+- = S (-lr1 - 峻,相其奇数项和与Oc项和都麴).
16 七 n
⑷若寮收敛,则M #解燧德k志(祥。玷))・
45 ▲弓h&乡考研数学真题大全解(数学三)
00 00
(5)若&“收敛,、q收敛,则
n=l n=l
"◎0必>0时,觉3”收敛S
n=l
f 任意,q 2 0时,觉 3. If 收敛(耍1也y = lim|G = 0),
1)n n-*oo /
»=1 '
un任意必任意时疙“M不定(反例g = q =(-D"丰).
、 ”=1 VW
【注】以上结论不要死记硬背,而应在做题中逐渐熟悉其分析过程・
❸关于蓦级数的收敛域的抽象型问题
(1) 阿贝尔定理.
当蓦级数吏a„x”在点* = xi(xi 乂0)处收敛时,对于满足|工| V |xi |的一切工,蓦级数绝
n=*0
对收敛;当蓦级数觉a#”在点x=x2(x2^0)处发散时,对于满足01 > & I的一切x,
”=0
蒂级数发散.
(2) 结论1.
OO
根据阿贝尔定理,已知Sa„(x-Xo)B在某点z =zi(zi产工。)处的敛散性,确定该幕级数
n=0
的收敛半径可分为以下三种情况.
① 若在工=心处收敛,则收敛半径R> l^-xol.
② 若在工=与处发散,则收敛半径R< Ixi-xol.
③ 若在工=Z1处条件收敛,则R= Ixj-Xol.【重要考点】
(3) 结论2.
已知、%(工一工1)”的敛散性信息,要讨论»(工一了2)“的敛散性.
① (工一的),与(x-x2r的转化一般通过初等变形来完成,包括a. “平移”收敛区间;
b.提出或者乘以因式(x-xo)*等. 责
② a,与久的转化一般通过微积分变形来完成,包括&对级数逐项求导;b.对级数逐项积
分等.
③ 以下三种情况,级数的收敛半径不变,收敛域要具体问题具体分析.
a. 对级数提出或者乘以因式(工一工。)*,或者作平移等变换,收敛半径不变.
b. 对级数逐项求导,收敛半径不变,收敛域可能缩小.
c. 对级数逐项积分,收敛半径不变,收敛域可能扩大.
Q幕级数的展开问题
(])考法
考研电子版网站:www.pdf2book.com
—兑'①函数展开六工)=»口”.
② 积分展开/(J:)dz =-----u—・
考法, ^ J J a〃 ) Z2 十 1
③ 导数展开夸2 =
CLZ
、④无穷小比阶,工f 0时,八T)= »,*■的无穷小比阶问题.
(2)工具.
① 先积后导 f(z) = [[/'(■!)&].
工具< ②先导后积fM) = f3) +「r(z)dr.
J工0
'③重要展开公式.
❺级数的求和问题
(1) 直接套公式.
(2) 用先积后导或先导后积求和函数.
① 、(072 +6)工6先积后导.
② S壬7先导后积.
J an + b
^n~x~o ① ②
(3) 用所给微分方程求和函数.
步骤:①验证v, J, /满足所给微分方程;
② 求微分方程的通解;
③ 一般要根据初始条件定G ,G ,或求Z =视时的数项级数的和(比如z =号,1等).
(4) 建立微分方程并求和函数.
步骤:①求寸(或/,/),根据所给a“ ,aM ,ai的关系式建立微分方程;
② 求微分方程的通解;
③ 将通解展开并合并成即可求得a“的表达式.
(5) 综合题.
与导数(斜率)、积分(面积)、方程或数列极限等问题结合,亦可命制综合性大题.
考研电子版网站:www.pdf2book.com
47彳考研数学真题大全解(数学三)
! V整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路二 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
--------------------------*................... r
..............................
——.........................................................
--------------------------------------------------
0■心忑用 『寸,沌料"Wf鼻戒态扩.’ *:,
-------------------------------------------------------------------------------------
* — — ~
老而,宅 j'W 可祜:www.pdf2book.coii I
48第
二
部
分
线
性
代
数考研电子版网站:www.pdf2book.com第二部分线性代数
j
专题一行列式,
w解题要点w
土 ❶行列式的计算
(1)化为“12 + 1”型行列式.
①主对角线行列式.
Qu a12 …aln an 0 …0 an 0 …0
0 a22 …a2n a2i a 22 0 0 a22 ,,, 0 n
.
.
•・ .
.
.
•
・
,
.
•
—
,
・
•
・
•
• I
£ =
I
1
如
0 0 …am Qn2 ••• Qrm 0 0 …am
②副对角线行列式.
Q11 Ql,n-1 Qin 0 … 0 a\n 0 ••• 0 Qi”
<221 …a2tn-i 0 0 ... a2,„-i a2n 0 ••• Q2,n-1 0
• •
• ・ ~ ・
• • •
ani ••• 0 0 dn\ … 0 0
仁1”弓2,n~1 . ■ *^nl •
③拉普拉斯展开式.
设A为m阶矩阵,B为n阶矩阵,则
④范德蒙德行列式.
1 1 - 1
Zl X2 … Xn
X1 xl ••• 蒙=IT (工,一而).
xF1 XF1 …z 尸
(2)用递推法(高阶-低阶)计算行列式.
① 找出递推公式,即找出D„与Di的关系.
② Di与D„的元素要有完全相同的分布规律,只是Di比D„少了一阶.
【注】递推法是考试的一个难点,也是重点,考生需要重视.
* •'
(3)用行列j式性质计算行歹段电子版网站:www-Pdf2book.com豉^^8^乡考研数学真题大全解(数学三)
用行列式性质将要求的行列式进一步化成已知行列式.
(4) 用矩阵知识计算行列式.
① 设 C = AB,4,B 为同阶方阵,则 |C|= |AB|= \A\ \B\.
② 设C = A+B,4,B为同阶方阵测|C|= \A+B\,作恒等变形,转化为矩阵乘积的行列式.
③ 设A为〃阶矩阵,则|A* |= lAl^1, | (A-)- | = l \A\^A\ = \A\(^2.
【注】③极为重要.
(5) 用相似理论计算行列式.
n
① I A| =
IJa.
t = l
② 若A相似于B,则|A|= |B|.
【注】以上关于行列式计算的公式易记,好用,考生应熟知.第二部分线性代数
53砰孕考研数学真题大全解(数学三)
[专题三二子式和代数余子式的尹算2
o余子式和代数余子式的计算
(1) 用矩阵计算代数余子式.
当⑷尹0时,妃=|A|A-J.由于A,由A„组成,求出A* ,即得到所有的A”但要注意,
此方法要求IA |尹0,这是前提,也是一种限制.
(2) 用特征值计算代数余子式.
设A为3阶矩阵,当A为可逆矩阵时,记其特征值为义1,描,;13 .则A"1的特征值为有1,京,
人丁,且由A,= lAlA"1 = AiA2A3A-1,可知4*的特征值为
A * = Ai A2A3 • Ai1 == A2A3 9A2 =Ai A2A3 , A2 1 = A1A3 9A3 = A1A2A3 * A3 1 =A1A2 9
Ai A21 A3r
故由 A* =A12 A22 A32 9
_A】3 A23 人33_
知 Au + An + A33 = tr(A * ) = A * + Az* + A3 = A2A3 + Ai As + AiA2-
、整理错题,总结箜邕*补缺,完善思路。 反反复复扎扎实实
念念不忘 必有回响
WWW. :.com
▲ 54第二部分线性代数乡考研数学真题大全解(数学三)
[ 1
专题三矩阵运算
4-----------------------------——么
7
解题要点方
。求矩阵A的”次ffA"
(DA为方阵,r(4) = 1且
于是 A"= (apT)(aflT)…(afiT) = a(俨 a) (—a)…(俨 a)/
3
(.为=1 讷)"XA — [trCA)]iA.
⑵试算出(或4),找规律.
① 若 A2 = kA,则 A" = k^A.
4 (A2n = knE(若% =—1,则 #=E),
② 若上=函,则{ 有
[A2n+1 = knA.
亦有可能试算/,如A3 =姐,这些次数不会太高.
(A3) —B+C.
若 A = B + C,BC = CJB,则
An = (B + C)" = B” + nfliC+ "(侦 1) 旷2(?2------C".
Z!
① 若 B = E,则 4” =E + nC + w(w~1)C2-|------C".
L!
② 若 BC = CB = O,则 4" = B" +C".
(4) 用初等矩阵知识求PTAP?.
若R ,R均为初等矩阵,m,n为正整数,则HAP?表示对A作了与Pi相同的初等行变换,
且重复汉次;再对作了与P2相同的初等列变换,且重复n次.
(5) 用相似理论求4”.
若A 〜A,即 P^'AP = A,则 A = MPT,A" = PA-P1.
【注】求4”是一类区分度很高的题目,未来很有可能在这五个方面命制考题.
❷关于4*的公式
设A为13 2 2)阶可逆矩阵,则
① AA* = A,A = \A\E.
② |A,| = ML.
③ (AT)- = (A*)T.
考研电子版网站:www. pdf2book. com
56第二部分线性代数
④ (姐)* = k^1 A' ,(-A), - (-I)"-1 A'.
⑤ °=出4,・
⑥ A* = | A|A-1.
⑦ (A,)_1 = ]a\a =(妒')*.
⑧ (A*)* = | A |f.
⑨ | (A*),| =⑷".
⑩ (AB)* = B'A'.
【注】这些公式要熟记并会用.
❸分块矩阵
「A A2~] 「Bi B21 「Ai+8i A2 +B2
(1)加法:同型,且分法一致,则4 4 + „ D = 4 4
lA3
A4」LB3 B4」 LA3 +B3
a4 + b4
(2)数乘M仁 kB~
ikC kD-
A B' X Y~ AX + BZ 物幻凄可乘、可加•
(3)乘法:
-C D- -Z W- -CX + DZ
【注】对于(3)的运算要注意,分块相乘后,左边的仍在左边,右边的仍在右边.
(4)求逆.
①若A=,其中B是r阶可逆矩阵,C是s阶可逆矩阵,且A可逆,则
-Xz L -
,1 = 「 fl-】 O 1.
A
L—C^DB1 C~i」
②若
FB DI 「O Bl rD B~\
其中B,C可逆,则
-fl-i
A?1 =
-O 一矿皿-'」
A「
Si
A2
③主对角线分块矩阵p= ,副对角线分块矩阵!2 =
A,_ As 一
一
若AG = 1,2,…,s)均可逆,且P,Q均可逆,则
考研电子版网Ay'jww- pdf2bool jAjil
57考研数学真题大全解(数学三)
【注】考研对分块矩阵的运算要求不太高,掌握以上四种运算公式即能达到要求.
❹初等矩阵的性质
① |码|=一1,国#。)| = 1,|E,0)| = L.
② 琮=E皿(k) = E,t 以),E?以)=Et(k).
③ E^=Eij,E§@) = E,,(—b),E「(k) =E,(+).
④ Ef = I Ey | E、】=―Ey 9
Eg = | Eij 以)| EF a) = Eij (- R),
e;,以)=|E,a)|E~1a)
【注】记住④,能很快解决问题.
❸求解矩阵方程
根据题设条件和矩阵的运算规则,将方程进行恒等变形,使方程化成AX = B,XA = B或
AXB = C的形式.
(1) 若A或4且B可逆,则分别可得解为X = ATxB,X = BA1 ,X = A^CB1.
(2) 对于AX=B,若A不可逆,则将X和B按列分块,得
A(&,金,…,&)=(",••,">,即 A& = A3 = 1,2,•••/.
求解上述线性方程组,得解&,从而得X =(盆,如,
(3) 若无法化成上述几种形式,则应该设未知矩阵为X=(向),直接代入方程得到含未知
量为祐的线性方程组,求得X的元素心,从而求得未知矩阵(即用待定元素法求X).
【注】(2)与(3)考查较多,若含参数,则易命制大题.
、整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路。 反反复复扎扎实实
念念不忘必有回响
---------------------------------------"乡考研数学真题大全解(数学三)
o矩阵的秩的15个公式
(1) 设A 是 mXn 矩阵,则 0 < r(A) < min(m,n}(由定义).
(2) 设A是m X n矩阵,则r(kA) = r(A)(^丰0)(由定义).
(3) 设A是mXn矩阵,P,Q分别是m阶、〃阶可逆矩阵,则
r(A) = r(B4)=厂 G40) = r(PAQ).
【注】 若r(AB) Vr(4),B为n阶矩阵,则r(B)V”.
^
(4) 设 A 是m X 7i 矩阵,B 是〃 X s 矩阵,则 r(AB) min(r(A) ,r(B)}.
(5) 设 A,B 为同型矩阵,则 r(A + B)1)阶方阵,则
(1) 当 〃 =2 时,(A*)* == A;
(2) 当n>2,且A是可逆矩阵时,(A*)* = | A \^2A;
(3) 当”>2,且4是不可逆矩阵时,(A-)* =O.
(11) 设4 是〃阶方阵,占=4,则 r(A) + r(A — E) = n.
(12) 设 A 是〃阶方阵,充=E,则 r(A+E) +r(A —E) = n.
(13) Ax = 0,其基础解系所含向量的个数s = n-r(A).
(14) 若A〜A,则rii = n — r(A,E —4),其中Xi是心重特征根.
(15) 若A〜A,则r(A)等于非零特征值的个数,重根按重数算.
考研电子版网站:www.pdf2book.com
==£^1^60 ■第二部分线性代数
【注】秩是必考点,考生应多做训练,反复运用以上公式与结论.
V
反反复复扎扎实实
整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路。
念念不忘必有回响
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------~放乡研数学真题大全解 (数学三)
JT----
-f ---,---
----------- -J,… •.
-
考研电子版网站:www.pdf2book.com第….部分线性代数
土 O解含参数的具体型线性方程组
(1) 将系数矩阵(齐次方程组)或增广矩阵(非齐次方程组)先用初等行变换化为阶梯形,
再用方程组理论判别、求解.
(2) 对“方形”(方程个数=未知数个数)的方程组.
① IAI尹00方程组有唯一解<=>A不是/(A)的零点.此时可用克拉默法则求解.
② ⑷=00人是了Q)的零点.得出这些零点后,逐个代入方程组,再求解.
③ 注意这个知识点的变体形式:含参数的向量之间的关系.
。求解两个具体型方程组的公共解与同解问题
(1) 求两个方程组的公共解.
① 齐次线性方程组= 0和B^„x = 0的公共解是满足方程组= 0的解,即联立
LjB」
求解.同理,可求仙=a与Bx =p的公共解.这里对读者的计算能力提出较高要求,理论
上没有什么难点.
② 求出4gx = 0的通解M+»+•••+△/,,代入Bmx»x = O,求出定(,=1,2,…,s)之
间的关系,代回= 0的通解,即得公共解.
③ 若给出A^„x = 0的基础解系&&,•••,&与B^nx = 0的基础解系作,争,…,华,则公
共解
r = 话1 + 妫鸵 怎& = Zim +^2可2 H I血,
即 +k2^2 +— If — I2TI2 ~ ,,, — lllfl — 0,
解此式子,求出ki或ZjG = 1,2,•••“;/ = 1,2,•••,£),即可写出y.
(2) 同解方程组.
若两个方程组A承“X = 0和BsXnx = 0有完全相同的解,则称为同解方程组.于是,
Ax = 0,Bx = 0是同解方程组
0 Ax = 0的解满足Br = 0,且Re = 0的解满足Ax = 0(互相把解代入求出结果即可)
<=>r(A) = r(B),且 Ax = 0 的解满足 Bx =。(或 Br = 0 的解满足 Ac = 0)
0rCA) - r(B) = r([:])(三秩相同,此方法较方便).
❸抽象型方程组的解的判定
主要有以下三条.
(DAx =0: 总有解,至少有零解.
(2)4承小 = 0: r(A)=",只有零解;
r(A) V辆有5睇耕铲 Pdf2book. com
63砰乡考研数学真题大全解(数学三)
(3)4湫“* = b: r(A) # r(A i b),无解;
r(A) = r(A i b)=兀,有唯一*解;
r(A) = r(A : b) = r< n,有无穷多解.
【注】常考如下这些结论.
(1) 若Ar = O只有零解,则r(A)=〃(列满秩)# r(A i b)=n,故如=5可能有解,
可能无解.
(2) 若Ax = 0有无穷多解(有非零解),则r(A) 唯一解 <=4 唯一表示法.
③ r(4) = r(A I fl) 线性无关.
(3) 若向量个数小于维数,则
儿叭心IT,E , 、初等行变换D r
化阶梯形4 = (ai ,a2 »,••,«„)------------口1_ 1
① r(4) V n<^>线性相关.
② r(4) = n<^>线性无关.
③ 若线性相关,问a,与皿格,…,a,的表示关系,则回到“2”即可.
考研电子版网站:www. paf2book. com
亡去8第二部分线性代数
【注】含参数亦常考.
O求极大线性无关组
给出向量组ai ,血,…,a”.
(1) 初等行变换不改变列向量组的线性相关性.
(2) 求此极大线性无关组.
① 构造 A = (ai »a2
② A初等行变换》b(阶梯形).
③ 算出台阶数r,按列找出一个秩为r的子矩阵即可.
&向量组等价
给出向量组(I ):ai ,血,・・・血;向量组(口):$,&,・・・,A・
在a’G = 1,2,— ,5)与A。= 1,2,…")同维的条件下,若a均可由。1,段,・・・,&线性表
示,且肉均可由a】,a2,…,垢线性表示,则称(I)与(U)等价.
【注】(1)向量组等价和矩阵等价是两个不同的概念.矩阵等价要同型,当然行数、列
数都要相等;向量组等价要同维,但向量个数可以不等.
(2) 4,B 同型时,A^B<=>r(A) = KB^PAQ = B(P,g 是可逆矩阵).
(3) 岛(i = 1,2,・・•,$/ = 1,2,・•・,£)同维,则
{ai,a2r-»a5)=
{$,肉,…,A}
0{ai血,…,a$}与{01屈,…道}可以相互表出
<=>r(ai=尸(R,知•••,△),且可单方向表出,即只需知血,…,。,与,1,
处,…遇这两个向量组中的某一个向量组可由另一个向量组线性表出
0 厂(。
1
血,・・・,亿)=厂(3,$,•••,阳=尸(。
1
,。
2
,・••,4(C …,必驰密豚:册,呼遂见Q邵1,援饥,…,M,),即部;=薄& =
69豉旋乡考研数学真题大全解(数学三)
1,2,•••,”),其中r,= 心0:为非零向量,则依为a的属于特征值兀的特征向量.
(3)AP = PB,P可逆=>P^AP = B=>A 〜B^>Aa = Ab.
一1] rr
\ =k \ =>&是特征值,
(4)若A的每行元素之和均为奴则A 是A的属于特征值
_ij Li.
k的特征向量.
❹用秩命题
若r(A) = 1,则万=…=An-i = 0,A„ = tr(A),且&,…,是n— 1重特征值义=。的
线性无关的特征向量.Cl
第二部分线性代数
71 —乡考研数学真题大全解(数学三)
❶A的相似对角化
设A为”阶矩阵.
(1) 充要条件.
① 4有〃个线性无关的特征向量或〜A.
② 兀是 重根,则 n, = n — r(A;E — A)<=>A 〜A.
(2) 充分条件.
① A是实对称矩阵=>A〜A.
② A有"个互异特征值=>A〜A.
③ 室=A=>A〜A.
④ 应=E*〜a.
⑤ r(4) = 1 且 tr(A) 乂 0=>A 〜A.
(3) 必要条件.
A~A=>r(A)=非零特征值的个数(重根按重数算).
(4) 否定条件.
① A尹04 = 0(应为大于1的整数)5 不可相似对角化.
② A的特征值全为奴但A尹kE=>A不可相似对角化.
❷A相似于8
设A,B是两个〃阶方阵,若存在71阶可逆矩阵P,使得P- AP = B,则称A相似于B,记成
A〜B.
【注】 若4〜B,B〜C,则A〜C.这个性质(传递性)以后常用.
(1) 四个性质. 百-
若A〜B,则
① I A | = | B I.
② rG4) = r(B).
③ tr(A) = tr(B).
④ 火4 =扁(或 |AE-A|= |AE-B|).
(2) 重要结论.
① 4〜B=>AT〜BT .A"1〜矿1,4*〜B*.(后面两个要求A可逆)
② 4 〜〜B*",,(4)〜/(B).
若研电子版网站:www.pdf2book.com
72第:部分线性代数
【注】 由 P-lAmP = Bm,p-1f(A)P=f(B'),有妃=PB-"p-i,/(A) =P/(B)PT.
若 B = A,则妃=玖叩-1,/(建)=/y(A)pT.
❸实对称矩阵与正交矩阵
(1) 若A为实对称矩阵,则
① 特征值均为实数,特征向量均为实向量.
② 不同特征值对应的特征向量正交.
(即人1 丰义2乏&1 _1_ = (&,&2)=。)
③ 可用正交矩阵相似对角化.
(即存在正交矩阵P,使 ^AP = PTAP = A)
(2) 若P为正交矩阵,则
pTp = E 0PT = PT
0必由规范正交基组成
0PT是正交矩阵
0PT是正交矩阵
<=>P*是正交矩阵
U>—P是正交矩阵.
(3)若P,Q为同阶正交矩阵,则PQ为正交矩阵.(P + Q不一定)
【注】(2),(3)结合,若RQ为同阶正交矩阵,则,PTQ,FQT,-P*g等均为正交矩阵.
考研电子版网站:www.pdf2book.com
73乡考研数学真题大全解(数学三)
74
考研电子版网站:www. pdf2book. com0
第二部分线性代数
稣专题九二次型,诚
1
&解题砌
工❶配方法化二次型
(1) 含平方项.
将某个变量的平方项及与其有关的混合项合并在一起,配成一个完全平方项.如法炮制,
直到配完.
(2) 不含平方项.
创造平方项,如含有而工2项,令
("Xi = +/2,
1*2 = ,
使工1工2 = yi —ylf出现平方项,再按(D的方法配方.
(3) 常用场合.
① 仅要求求出正、负惯性指数P,q及其反问题.
② 判断A的正定性.
③ 小题居多.
(4) 矩阵语言.
对于实对称矩阵A,必存在可逆矩阵C,使得CAC = A,其中A是对角矩阵.
【注】(1)4(标准形)不唯一,视C而定.
(2) 正、负惯性指数p,q唯一.
(3) r(A) = p + q.
@正交变换法
对于f xTAx.
① 求A的特征值义1 ,人2 ,…,义*;
② 求A的对应于特征值;m,…,如的特征向量Si ,…,备;
③ 将&,冬,…,&正交化(若需要的话)、单位化为%,华,•••,〃”;
④ 令Q=(地,也,…,环),则Q为正交矩阵,且=。秘2 =A.
于是
f = xTAx ===(2y)TA(gy) = yTQTAQy = yTAy.
❸实对称矩阵的合同
(DA,B是同阶实对称矩阵,则
A,B合同<=> 存在可逆矩阵C麝咨腐礴:融伽抵嬴,曲=如.
7J乡考研数学真题大全解(数学三)
【注】 要区分A,B合同与A,B的等价、相似.
(A1,B) 同型,则 A,B 等价 *(A) = r(B).
IA,B相似0存在可逆矩阵P,使P VAP = B,
(2)4,B为同阶方阵,则
IA ■~A ,B 〜A=^*A 〜B.
(2) 已知 4,8,求 C,使得(540 = B.-
(3) A合同于B,B合同于C,则A合同于C.
【注】PTAP = B,QTBQ = C=>eTPTAPe = C=>(P2)tA(P2)= c.
令D = PQ,则DTAD = C,考试可求D.
o正定二次型
n 元二次型/(xi ,ri,'-',xn') = xTAx.若对任意的x — (xi m ,,工.)丁 尹。,均有 xTAx >
0,则称/为正定二次型,称二次型的对应矩阵A为正定矩阵.
(1) 前提.
A =AT(A是对称矩阵).
(2) 二次型正定的充要条件.
n元二次型f = xTAx正定
0对任意x尹0,有xTAx > 0(定义)
<=>A的特征值摭> 0(z = 1,2,…,儿)
Df的正惯性指数p = n
存在可逆矩阵D,使A = I>td
或与E合同
瑚的全部顺序主子式均大于0.
(3) 二次型正定的必要条件.
① a* > 0(,= 1,2,•••,").
② ⑷>0.
(4) 重要结论.
①若A正定,则正定(k>0,m为正整数,|C|/0).
② 若A,B正定,则A + B正定,正定•
-O B」
"2A* O
"1
【注】①与②结合,若A正定,则A3+2A2+3E + 4A-1+5A-正定, ,正
L O A-1 J
定等.
③ 若A,B正定且AB = BA,则期正定.
④ 若A正定且是正交矩阵,则A = E.
考研电子版网站:www.pdf2book.com
76
—Siir第二部分线性代数
rnwi
v
反反复复扎扎实实
整理错题,总结经验,查漏补缺,完善思路。
念念不忘必有回响
77心弄彳考研数学真题大全解(数学三)第
三
部
分
概
率
论
与
数
理
统
计
考研电子版网站:www. pdf2book. com考研电子版网站:www.pdf2book.comO重要公式求概率
(1)用对立.
① aTTb = a n b,ab = a u b.(对偶律)
② P(A) = l-P(A).(逆事件概率公式)
【注】①常用于抽象事件,②常用于具体复杂事件而其对立事件简单的情形.
(2)用互斥.
\J B = A \JAB = B \J AB = AB \J AB \JAB.
② B1,B2,B3 为完备事件组,A = AB1 \JAB2 U AB3.
③ P(通)=P(A-B) - P(A)-P(AB).
④ a.F(A + B) = P(A)+P(B)-P(AB).
b. F(A + B + C) = P(A) + P(B) + P(C) 一 P(AB) - P(BC) - P(AC) + P(ABC).
c. 若 Ai ,A2 ,''",A„(n > 3)两两互斥,贝。
P(U A')=习P(A,).
t=l »=1
【注】 ①与②很重要,在做题中要注意总结心得.
(3)用独立.
① 若Ai ,也,…,A,相互独立,则
P(A1A2-A„) = P(Ai)P(A2)"・P(A”).
② 若A ,A2,-,A„(n>3)相互独立,则
p(U a,)=i-p(u a,)=i-p(q A)
=l-IlP(A)= 1一丘[1 —P(A)].
t = l i=l
(4)用条件.
① P(A | B)=号辩(P(B) > 0).
r\r>)
② P(AB) = P(B)P(A | B)(P(B) > 0)
=P(A)P(B | A)(P(A)>0)
= P(A) + P(B〕考研岳版网站八
www.pdf2book.com
=P(A)-P(AB).
81乡考研数学真题大全解(数学三)
【注】 当 P(A1&) > 0 时,P(AiA/3)= P(A1)P(A2 I A1)P(A3 I AM.
- :
③ A,&,•••/,为完备事件组,P(A)〉0G = 1,2,•••,"),则
P(B)=宠F(A;)P(B | A,).
i^l
④ 承接③,若已知B发生了,执果索因
P(A, | B)=需=华典毛,顶=],2,...,”.
£p(A,)P(B | A,)
(5) 用不等式或包含.
① 。< P(A) V 1.
② 若 AUB,则 P(A) WP(B).
③ 由于 ABCACA + B,故 P(AB)
a} = {X > a} U {V > a}; {min{X,Y} (a} = {XWa} U {Y < a}; {min(X,Y} > a} = (X >a} Q (Y> a}; (max{X,Y} a} C (max(X,Y} >a}. 【注】最值问题一直是命题重点. e事件独立性的判定 ①A与B相互独立BA与B相互独立肮与B相互独立e月与E相互独立. 【注】将相互独立的事件组中的任何几个事件换成各自的对立事件,所得的新事件 组仍相互独立. ② 对独立事件组不含相同事件作运算,得到的新事件组仍独立,如A,B,C,D相互独立,则 AB与CD相互独立,A与BC-D相互独立. ③ 若P(A)>0,则A与B相互独立0P(B | A) = P(B). ④ 若 0 < P(A) < 1,则 A 与 B 相互独立<=>P(B | A) = P(B | A) 0PCB | A) + P(B | A) =1. ⑤ 若P(A) = 0或P(A) = 1,则A与任意事件B相互独立. ⑥ 若0 VP(A) <1,0