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经验超市26考研7月数二月考卷答案
一、选择题 (5分/题,共50分)
1.【答案】
D
.
x x x f t dt 洛必达 xf x x f t dt
【解析】lim lim 0 lim 0
x0 x x0 x tf t dt x0 xf x
0
x f t dt xf
1 lim 0 1 lim (定积分中值定理)
x0 xf x x0 xf x
f
1 lim ,0 x,当x0,有0
x0 f x
又 f x 可导则 f x 连续,且 f 0 0
f
f
0
x
lim 1,lim 2
xt f
x
f
0
x0
x
x0时,
x
是
x
同阶但不等价无穷小,选
D
2.【答案】(D).
【解析】【法一】 f(xx) f(x)x f (), f()0,x0,
f(xx) f(x)0而dy f(x)dx f(x)x ,xx x,且 f(x)0,
f(x)单增 f() f(x),结合x0, f()x f(x)x
即y dy,综合可得,dy y 0,选(D)
【法二】画几何图形
y
y
dy
x
O
x x经验超市26考研7月数二月考卷答案
3.【答案】
B
.
x
【解析】此题可以简单化一点:首先 f min 1,x2 是偶函数,因而 f t dt一定是奇
0
函数,因而可以只考虑x0的情况,
x
x3
t2dt , 0 x1
x f t dt 0 3 ,由奇函数的性质,易知
0
1
t2dt
x
1dt
1
x1 x
2
, 1 x
0 1 3 3
选B.
4.【答案】:
D
.
【解析】:虽然此题的图形不属于常见的函数图形,但是可以根据分析定义域值域,得到
xa,a ,并且根据对称性原理,知其关于x轴与 y轴都对称,因而其x绕轴旋
转一周以后的体积只需要算x轴上半部分旋转而成的体积(下半部分旋转形成的体
积与上半部分形成的体积重合了,不用算)
a a 2 a 2 2a5 4
y2dx x2 a2x2 dx x2 a2x2 dx a3 .
a a2 a a2 0 a2 15 15
,因而选
D
5.【答案】(D).
1 1
【解析】因sin2 x cos2x , 又可求其对应特征方程的特征根为r 12i,所以
2 2
2i0不是特征根,根据题意知,多项式都为零次多项式,故根据解的结构中的叠加原理,
特 解 可 分 别 设 为 y* Asin2xBcos2x,y* C, 即 特 解 可 设 为
1 2
y* Asin2xBcos2xC.知D正确.
6.【答案】(B).
【解析】【法一】:对(B),由可微的定义
f(x,y) f(0,0)(0x0y) 1
lim lim x2 y2sin 0
x0 x2 y2 x0 x2 y2
y0经验超市26考研7月数二月考卷答案
f(x,y)在(0,0)点可微,且 f (0,0) f (0,0)0
x y
(此方法需熟悉全微分定义)
【法二】也可用排除法:
(A). f (0,0)与 f (0,0)不存在 (C). f(x,y)在(0,0)处无极限,因而不连续
x y
(D). 函数连续且 f (0,0)1, f (0,0)1
x y
f(x,y) f(0,0)[f (0,0)x f (0,0)y]
但lim x y 不存在,因而0不可微.
x0 x2 y2
y0
7.【答案】
C
.
【解析】由二重积分中值定理,,D,s.t
ex2y2 cos xy dxdy r2e22 cos
D
r2
因而极限lim e22 cos lime22 cos
r0r2 r0
又,D,即02 2 r2,当r 0时,0,0
lime22 cos e0cos 0 1,因而选 C .
r0
8.【答案】:
D
.
【解析】:由于AAT E ,因而 AE A AAT A E AT A E AT
A E A T A E A ,即 AE A E A ,
而又因为AAT E ,左右同时求行列式有 AAT A AT A 2 E ,所以 A 1,又
因为 A 0,因而 A 1,因而 AE E A ,从而 AE =0.
选
D
9.【答案】
D
.
【解析】由于方程组AX 的所有解均为方程组BX 的解,经验超市26考研7月数二月考卷答案
AX
因而联立两个方程组, 得到的新方程组的解一定是AX 的解
BX
AX
从而说明,新方程组可以通过初等行变换,化为: ,即
00
矩阵B B,的行向量组可以由矩阵A A,的行向量组线性表示,选 D
10.【答案】(B).
1 1 0
1 1 0
【解析】二次型矩阵A
1 1 0
0 0 0 1
令其顺序主子式:D 0,D 2 10,D D (1)2(2)0
1 2 3 4
可得 2,选(B)
二、填空题(5分/题,共30分)
11.【答案】n5.
sin(2x)
【解析】【法一】泰勒展式3x4sinxsinxcosx3x4sinx
2
x3 x5 1 (2x)3 (2x)5
3x4[x 0(x5)] [(2x) 0(x5)]
3! 5! 2 3! 5!
12 1
x50(x5) x50(x5)
5! 10
3x4sinxsinxcosx 1
lim 0 ,n5
x0 x5 10
【法二】:也可以用洛必达法则
sin(2x)
3x4sinx
3x4sinxsinxcosx
2
lim lim
x0 x5 x0 x5
34cosxcos 2x 4sinx2sin 2x 2sinxsin 2x
lim lim lim
x0 5x4 x0 54x3 x0 52x3
cosxcos 2x cosx1 1cos 2x
lim lim lim
x0 15x2 x0 15x2 x0 15x2经验超市26考研7月数二月考卷答案
1 2 1
30 15 10
因而,3x4sinxsinxcosx与x5为同阶无穷小量
3 3
12.【答案】 或 .
7 8
【解析】由题,当t 1时,x2 5x40,有x4或x1
当t 1时,ey 1,有 y 0
对x2 5xt4t3 0左右对t求导,注意x为t的函数,有
5x12t2
2xx 5x5tx 12t2 0,x
t t t 2x5t
8 7
当t 1,x4时,x ;当t 1,x1时,x
t 3 t 3
对:ey y t1 lnt 1左右对t求导,注意y为t的函数
1
有eyy y y t1 0,当t 1,y 0时, y 1
t t t t
dy y 3 3
| t | 或
dx t1 x t1 7 8
t
13.【答案】ln2.
1 ex1t 1 2t 2
【解析】 dx dt dt 2arctant 2arctan e x1
ex 1 t 1t2 1t2
2ln2 dt 2ln2 2
因而 2arctan et 1 2arctan ex1
x et 1 x 3 6
arctan ex1 ex11 xln2 .
4
1 1
14.【答案】tan y [(x21) ].
3 1x2
【解析】设Y tany,有Ysec2 yy,代入原方程
x x 1
Y Y x(一阶线性), dx ln(1x2)ln 1x2
1x2 1x2 2
1
Y (x 1x2dxC)
1x2经验超市26考研7月数二月考卷答案
1 1 3 1 C
[ (x21)2C] (x21)
1x2 3 3 1x2
1 C
tan y (x21) ,又 y(0)0
3 1x2
1 1 1
C ,tan y [(x21) ]
3 3 1x2
5
15.【答案】 .
16
【解析】由对称性,中间部分积分 =0 ,由轮换性: x2dxdy y2dxdy ,
D D
x2 5 5
y2 dxdy x2dxdy x2 y2 dxdy 而 后 用 极 坐 标
4 4 8
D D D
5 2 1 5
d r3dr .
8 0 0 16
16.【答案】1.
1 1
【解析】 A1的特征值为1,2,3, A的特征值为1, ,
2 3
1 1 1
A ,而A*A A E E ,A* A1
6 6 6
1 2 3 1 1 1
A*的特征值为 , , ,即 , ,
6 6 6 6 3 2
1 1 1
A A A 为A*的对角线元素之和,也为A*特征值之和 1.
11 22 33 6 2 3
三、解答题
17.【答案】铅直渐近线:x1;斜渐近线: y x1和y x1.
2 2
x3 3x2
【解析】由lim arctan x得曲线没有水平渐近线;
x x2 1
x3 3x2 (x2)(x1)2
y arctanx arctanx ,
x2 1 (x1)(x1)
x1,x1是曲线的间断点,
(x2)(x1)2
由lim arctan x得x1为曲线的铅直渐近线;
x1 (x1)(x1)经验超市26考研7月数二月考卷答案
(x2)(x1)2 (x2)(x1)
由lim arctan xlim arctan x0
x1 (x1)(x1) x1 x1
得x1不是曲线的铅直渐近线;
(x2)(x1)2
arctanx
(x1)(x1) (x2)(x1)2
由 lim lim arctan x ,
x x x x(x 1)(x 1) 2
(x2)(x1)2 (x2)(x1)
lim[ arctan x x] lim[ arctan x x]
x (x1)(x1) 2 x x1 2
x2 x2 2
lim( arctan x x) lim[x(arctan x ) arctan x]
x x1 2 x 2 x1
1
arctanx
2 1x2
lim lim 1
x 1 x 1
x x2
得 y x1为曲线的斜渐近线;
2
(x2)(x1)2
arctanx
(x1)(x1) (x2)(x1)2
由 lim lim arctan x ,
x x x x(x 1)(x 1) 2
(x2)(x1)2 x2x2
lim[ arctan x x] lim( arctan x x)
x (x1)(x1) 2 x x1 2
2
lim[x(arctanx ) arctanx]
x 2 x1
1
arctanx
2 1x2
lim lim 1
x 1 x 1
x x2
得 y x1为曲线的斜渐近线.
2
18.【答案】: ba1 31 .
3
【解析】:曲线 y f x 从 a 到 x 这一段的弧长由公式为 x 1 f2 t dt ,从而
a
x 1 f2 t dt 2 xa .左右同时对求导,有 1 f2 x 2 ,因而 f2 x 1,
a
由于导数非负,从而 f x 1,所以 f x xC.又因为 f a 1,因而C 1a,从
而 f x x1a .经验超市26考研7月数二月考卷答案
所以,旋转体体积为: b f 2 x dx b x1a 2 dx
a a
令xa1u ba1 u2du ba1 31 .
1 3
8
19.【答案】x ,y 1.
5
【解析】设 y2 4x与 y 2x4围成区域为D,联立方程可得交点坐标为 1,2 与
4,4 如图
y
xdxdy ydxdy
1,2
x D ,y D y2 4x
dxdy dxdy
D D
y x
2 2
dxdy dy 2dx
4
y2 O
D 4
4,4
y2 y3 y 2x4
2y |2 9
4 12
4
2 2 y 2 y2 y4
xdxdy dy 2xdx 2 y dy
4
y2
4 8 32
D 4
y2 y3 y5 1 1 8 32 72
2y |2 2 16
2 24 325 4 3 5 3 5 5
2 2
y
2
y2 y3
ydxdy ydy 2dx 2y dy
4
y2
4 2 4
D 4
y3 y4 4 32 36
y2 |2 3 3 3129
6 16
4
3 3 3
72
9 5 72 8
y 1,x .
9 9 45 5
2
20.【答案】: .
5
【解析】:画出积分区域D,用 y x把区域分为D,D 两部分,为了继续利用对称性,用
1 2
y x把D,D 继续划分,如图所示.即有
1 2经验超市26考研7月数二月考卷答案
y
1
D
D
12
1
D D
1 11 22 1 x
D D 2 xy min x,y dx xy d y xy d
21
D D D
1 2
由 于 积 1 分
0 x
x xy dx xy dx xy dx xy d 02 dx x 2ydy
1 0
D D D D
1 11 12 11
0 y
y xy d y xy d y xy d y xy d 02 dy xy 2dx
1 0
D D D D
2 21 22 21
2
从而算得积分 .
5
1
21. 【证明】:将 f( )在x0,1两点分别展开成泰勒公式(展开二阶导数),
2
1 1 f ''() 1 1
可得, f( ) f(0) f '(0) 1 ( )2,(0, ),
2 2 2! 2 1 2
1 1 f ''() 1 1
f( ) f(1) f '(1) 2 ( )2,( ,1),
2 2 2! 2 2 2
又知, f(0)0, f(1)1, f '(0) f '(1)0,
1 1
所以|01| (| f ''()|| f ''()|) | f ''()|,
8 1 2 4
即得到| f ''()|4,其中| f ''()|max | f ''()|,| f ''()| ,显然(0,1).
1 2
2 2 2
22.【答案】(1)2y2 3y 2;(2)A* 2 2 2 .
1 2
2 2 2
1 0 1
【解析】各行元素之和为0,即A 1 0 0 1 .
1 0 1
1
1 为特征向量,0为特征值.
1
又 R(2EA)2,2EA 0,2为A的一个特征值经验超市26考研7月数二月考卷答案
A3E不可逆, A3E 0,3为A的一个特征值
A的特征值为0,2,3,XTAX 经过正交变换可化为2y2 3y 2
1 2
XTAX 经过正交变换得到的标准型为2y2 3y 2
1 2
2
(2)A为实对称矩阵,可对角化,存在可逆P .st. P1AP 3
0
R(A)2,R(A*)1
1 1
而R(A)2且A 1 0,因而方程组AX 0的通解为:X k 1 .
1 1
又AA* A E 0E 0,A*的列向量均为AX 0的解
1 k k k
1 2 3
A*的列向量为 1 的倍数,即A* k k k
1 2 3
1 k k k
1 2 3
又 AT A,(A*)T (AT)* A*,A*为对称阵
k k k
k k k ,不妨设为k,即A* k k k ,又R(A*)10
1 2 3
k k k
k 0.又因为A的特征值为0,2,3,故A*的特征值应为6,0,0,由A*的迹等于A*的特征
2 2 2
值之和,可得3k 6,故k 2,所以A* 2 2 2 .
2 2 2
【注】
【定理】:如A的特征值为,, ,则A的特征值为
1 2 n
, , , 。
1 2 n 2 1 3 n n 1 2 n1