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经验超市 26 考研数学 8 月月考卷·数一答案
1.【答案】:
D
【解析】: f x 在,上连续, f x 在,上有定义.
此时定有0,否则,若0,则ekx 0有解,
ln ln
x ,即函数 f x 在x 处无定义,与题设矛盾.
k k
0. 排除 A B .
lim f x 0,k 0,否则
x
若k 0,k 0, lim ekx 0,
x
3 x
lim 0. 综合可得:0,k 0,选 D .
xekx
2.【答案】:
B
【解析】:由定积分定义知,将
0,1
分成n份,取中间点的函数值,则
1 n 2k 11
f x dx lim f ,即选 B .
n 2n n
0 k1
3.【答案】:
B
F
x,y
【解析】:F x,y 0左右同时对x求导:FFy0,即 y x x ①
x y F x,y
y
继续FFy0左右对x求导,可得F 2yF y2F yF0 ②
x y xx xy yy y
F
x ,y
最后把 x ,y 分别代入上面①②两式,可得 y x 0,y x xx 0 0 0,从
0 0 0 0 F x ,y
y 0 0
而x x 是y x 是的一个极小值点,选 B .
0
4.【答案】:
B
【解析】:ln 1a 收敛limln 1a 0lima 0 .
n n n
n n
n1
1经验超市 26 考研数学 8 月月考卷·数一答案
ln 1a a
又a 0,且lim n lim n 1,a 收敛.
n n a n a n
n n n1
a a
a 收敛, n n1 收敛.
n1
2
n1 n1
a a
又 1 n a a a a n n1 .
n n1 n n1 2
1 n a a 收敛,1 n a a 绝对收敛.
n n1 n n1
n1 n1
5.【答案】:
A
1 1
【解析】:根据题意,即求等式
1
2
,
2
3
,
3
1
1
,
2
2
,
3
3
P中的矩阵P.
由已知可得:
1 0 1
, , ,, 1 1 0 ,
1 2 2 3 3 1 1 2 3
0 1 1
1 0 0
1 1 1
, , ,, 0 0 ,
1 2 2 3 3 1 2 3 2
1
0 0
3
1
1 0 0
1 0 1
故 , , , 1 , 1 0 1 0 1 1 0 ,
1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 2
0 1 1
1
0 0
3
再由两个基之间的过渡矩阵是唯一的,可得:
1
1 0 0
1 0 1 1 0 01 0 1 1 0 1
1
P 0 0 1 1 0 0 2 0 1 1 0 2 2 0 ,
2
0 1 1 0 0 3 0 1 1 0 3 3
1
0 0
3
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所以选项
A
是正确的.
6.【答案】:
D
6.【解析】:由于此题矩阵A和各选项矩阵都是对称矩阵,要找到一个矩阵和矩阵A等价,
合同,但不相似,需要该矩阵正负惯性指数和矩阵A相同但同时该矩阵的特征值和矩阵A的
特征值又不完全相同。计算可得A的特征值为3,0,而
D
选项中的矩阵特征值为1,0,
故选
D
.
7.【答案】:
D
【解析】:由于AAT 是nn型矩阵,且由于R AAT R A n ,故①正确.又因为同类型
矩阵等价的充要条件是秩相等,故②正确.由于AAT 是对称矩阵,因而可对角化,
所以③正确.
T
对于④,对任意n维列向量X 0,有XTAATX ATX ATX
y
1
y
令 ATX Y 2 ,则 XTAATX YTY y2+y2++y2 0 ,并且由于
1 2 m
y
m
R AT R A n ,从而方程组 ATX 0 只有零解,由于 X 0 ,从而
Y ATX 0,因而 XTAATX YTY y2+y2++y2 0,即有对任意n维列
1 2 m
向量X 0,XTAATX 0从而正定,由于AAT 正定,因而④对.
从正确的个数是4个,选
D
.
8.【答案】:
A
【解析】:EA 2 22 X ,特征值为实数44X 0.
X 1,当X U 0,2 时,可以使得其概率为0.5 .
9.【答案】:
D
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x1
【解析】:X 的密度函数 f(x)0.8(2x1)0.3( ),则
2
x1
E(x)0.8 x(2x1)dx0.3 x( )dx
2
x1 1 x1 x1
0.2 [(2x1)1](2x1)d(2x1)1.2 ( )( )d( )
2 2 2 2
1
0.2 (x1)(x)dx1.2 (x )(x)dx
2
0.2 (x)dx0.6 (x)dx0.8.选 D .
10.【答案】:
D
【解析】:①根据卡方分布的定义即可明白,其服从自由度为2的卡方分布;
Y2
②X / Y X / Y2 X / 由于X 与Y 相互独立,因而t 1 ;
1
X2 Y2
③:X2 /Y2 / 由于X 与Y 相互独立,因而 F 1,1 ;
1 1
④:根据重要结论:X 与Y 相互独立且都服从标准正态分布N 0,1 ,
aX bY N 0,a2b2 a2b2 0 .
n
11.【答案】:4n1cos4x
2
【解析】:
【法一】由于 y4sin3xcosx4cos3xsinx2sin2x sin2 xcos2 x
1
2sin2xcos2xsin4x因而 y sin4xdx cos 4x C .其中,C为任意常数.
4
n n
因而由求导基本公式:cos n xcosx 可得:y n 4n1cos4x .
2 2
1
【法二】: y sin4 xcos4 x sin2 xcos2 x 2sin2 xcos2 x1 sin22x
2
1 1cos4x 3 1
1 cos 4x .
2 2 4 4
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而后由求导公式也可得到答案.
12.【答案】:2 3
【解析】: y2 x2 1是双曲线的右边部分,画出图形,而后对 y 积分比较方便
2
V 2y y21 dy 2 3
1
3
若对x积分,V 22 3 1x2 dx .
0
4
13.【答案】: abc lxmynz
3
【解析】:I lxdvmydvnzdv .
xdv
4
其中根据形心公式,x ,xdv x1dv abcx .
1dv 3
ydv
4
同理 y , ydv y abc .
1dv 3
zdv
4
同理z ,zdv z abc.
1dv 3
4
I abc lxmynz .
3
14.【答案】:x y2z110与x y2z110.
【解析】:椭球面上任意点 x ,y ,z 处的法向量为 F,F,F 2x ,4y ,2z ,由
0 0 0 x y z 0 0 0
2x 4y 2z
于要求的切平面与平面x y2z 0平行,因而 0 0 0 ,不妨令为t,即
1 1 2
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t
x
0 2
t
y 。由于 x ,y ,z 在椭球面上,即x2 2y2 z2 22,带入可得t 4,
0 4 0 0 0 0 0 0
z t
0
切点为2,1,4 与 2,1,4 ,法向量为 2x ,4y ,2z 4,4,8 与 4,4,8 ,按
0 0 0
比例可得1,1,2 与 1,1,2 .
切平面为 x2 y1 2 z4 0 与 x2 y1 2 z4 0,
即x y2z110与x y2z110.
15.【答案】:1
3 1
【解析】:由于A B A B 1 ,并且由于
A B i 3 2
i1
A A A1 A1 ,
1 1 1 1
其特征值为 1,2, A E 的特征值为 12,1,
2 2
A A
AE 1.
1
16.【答案】:
2
1 1 2
【解析】:显然X ~ B(3, ),Y ~ B(3, ) .进而E(X)E(Y)1,D(X)D(Y) .
3 3 3
下面计算XY 的分布律.易知XY 的取值为0,1,2,且
23 23 1 5
P XY 0 P X 0 P Y 0 P X Y 0 ,
33 33 33 9
3! 2
P XY 1 P X Y 1 ,
33 9
3 3 2
P XY 2 P X 1,Y 2 P X 2,Y 1 .
33 33 9
5 2 2 2
由此,E(XY)0 1 2 .由相关系数的定义可知
9 9 9 3
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2
11
COV(X,Y) E(XY)E(X)E(Y) 3 1
.
XY D(X)D(Y) D(X)D(Y) 2 2 2
3 3
17.【答案】:a 2,b0.
x2 a2
【解析】:由1 1x2 ~ (x0) ,且eax 1ax x2o(x2),
2 2
1bx
(1bx)[12x4x2o(x2)]1(b2)x(42b)x2o(x2),
12x
1bx
eax
得eax
1bx
(ab2)x(
a2
42b)x2o(x2) ,因为lim
12x
4,则
12x 2 x0 1 1x2
ab20
,解得a 2,b0.
a2 84b4
lnx 1 lnx lnx
18.【解析】: dx dx dx
1x2 1x2 1x2
0 0 1
1
lnx x t 1 lnt 1 lnx
其中 dx dt dx
1x2 1t2 1x2
1 0 0
lnx 1 lnx
因而反常积分 dx收敛性与 dx相同.
1x2 1x2
1 0
lnx
3 3
1x2 x2 lnx x2 lnx lnx
由反常积分比较法: lim lim lim lim 0
x 1 x 1x2 x x2 x 1
x2
3
x2
1 1 lnx 1 lnx
而: dx 2 2收敛,因而 dx收敛,从而 dx也收敛.
3 x 1x2 1x2
1 x2 1 1 0
lnx 1 lnx lnx 1 lnx 1 lnx
且: dx dx dx dx dx 0.
1x2 1x2 1x2 1x2 1x2
0 0 1 0 0
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2
19.【答案】: .
2
【解析】:设L 是从点B到点A的直线段,为平面z x上由L与L 围成的半圆面下侧,
1 1
1 1
其法向量的单位向量为( ,0, ).
2 2
由斯托克斯公式
1 1
0
2 2
(yz)dx(z2x2 y)dyx2y2dz dS
LL x y z
1
yz z2x2 y x2y2
1
(2x2y1)dS.
2
由于曲面关于xOz平面对称,所以2x2ydS 0,故
1 2
(yz)dx(z2x2 y)dyx2y2dz dS .
LL 1 2 2
又L 的参数方程为x0,y y,z 0( y从 2 到 2 ),所以
1
2
(yz)dx(z2x2 y)dyx2y2dz ydy 0 .
L 2
1
2
因此 I .
LL L 2
1 1
20.【解析】:由 f '(x) f (x) xn1ex得 f (x)(xn1exe
dx
C)e
dx
(
xn
C)ex ,
n n n n
e xn
又 f (1) 得C 0,即 f (x) ex.(3分)
n n n n
(n1)xn n1 1 1
f (x)ex x2n ex(3 x2n x2n) ,
2n1 n n(2n1) 2n1 n
n1 n1 n1 n1
1 1
因为 x2n与 x2n收敛域都是(1,1),所以原级数的收敛域为(1,1)(6分)
2n1 n
n1 n1
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(n1)xn
令S(x) f (x),
2n1 n
n1
由 1 x2n x 1 x2n1 x x ( t2n2)dt x x 1 dt x ln 1 x
2n1 2n1 0 01t 2 2 1x
n1 n1 n1
1 (x2)n
x2n ln(1x2)
n n
n1 n1
3x 1x
得和函数S(x)ex[ln(1x2) ln ].(1 x1) (12分)
2 1x
21.【解析】:
I 由题:A ,A A ,A 0从而有:
1 2 2 3 n1 n n
An1 0,Ak 0 k n ;An2 0,Ak 0 k n1
1 n 1 2 n 2
........A 0,Ak 0 k 2 ;
n1 n n1
利用定义:令k k k 0,左右同左乘An1可得
1 1 2 2 n n
k An1 k 0从而可得:k 0
1 1 1 n 1
原式变为:k k 0再对其左右两侧同左乘An2可得
2 2 n n
k An2 k 0从而可得:k 0.....
2 2 2 n 2
以此类推,可以得到:k k k 0.
1 2 n
从而向量组, 线性无关.
1 2 n
II 设P ,, ,则AP A ,, ,, ,0
1 2 n 1 2 n 2 3 n1
0 0 0 0
1 0 0 0
,, 0 1 0 0 PCP1AP C , P1 .
1 2 n A C C A
0 0 1 0
0
0
由于C的特征值全部=0,所以 0,而 为CX 0的非0解=k k 0 .
A C
1
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P k. k 0
A C n
22.【答案】:
U \V 0 1
1
I U,V 的联合概率分布: 0 0 ;
4
1 1
1
4 2
1
II P U 0/V 0 ;
2
3
III .
UV 3
【解析】:
I
首先由于
X,Y
是均匀分布的,因而可以先画出它的
y
联合概率密度的有效区域, x y x2y
进而求得以下各种概率
x
O
1 2
1 1 1
P X Y ,P Y X 2Y ,P X Y
4 4 2
1
P U 0,V 0 P X Y,X 2Y P X Y
4
P U 0,V 1 P X Y,X 2Y 0
1
P U 1,V 0 P X Y,X 2Y P Y X 2Y
4
1
P U 1,V 1 P X Y,X 2Y P X 2Y ,
2
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U \V 0 1
1
从而可得 U,V 的联合概率分布: 0 0 .
4
1 1
1
4 2
II
利用
U,V
的联合概率分布,可得:
1
P U 1,V 0 1
P U 0/V 0 P U 1/V 0 4
P V 0 1 2
2
III 由 U,V 的联合概率分布,可以得到它们各自的边缘概率分布情况以及UV 的概率分
布情况:
U 0 1 V 0 1 UV 0 1
1 3 , 1 1 , 1 1
p p p
4 4 2 2 2 2
进而能轻松得到:E U 3 ,E V 1 ,E U2 3 ,E V 2 1 ,
4 2 4 2
3 1 1
D
U
,D
V
,E
UV
16 4 2
E
UV
E
U
E
V
3
从而: .
UV D U D V 3
11