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经验超市 26 考研数学 9月月考卷——数三答案
1.【答案】:
D
【解析】:
1 1
lim(2025xn x2n x3n)n
n 2n
x3 1
lim[1n 1n ...1n xn (x2)n ( )n]n
n 2
x3 x3
max{1,x,x2, } (x2).
2 2
故应选
D
.
2.【答案】:
D
1 f x , f x 0 x2 0,x0
【解析】:g f x ,而由于 f x ,
2 f x , f x 0 x0,x0
需要重新整理等号成立的地方:
1 f x , f x 0 x2,x0 1x,x 0
g
f x
2 f x , f x 0, f x 0, x 0g
f x
2, x 0 .
2 f x , f x 0 x,x0 2x2,x0
x2 2,x0
可合并后面两行: ,故选 D .
1x,x0
3.【答案】:
A
【解析】:
【法一】:用极坐标, arctan 1x2 y2 dxdy
x2y2t2
2 t t
= d arctan(1r2)rdr 2 arctan(1r2)rdr
0 0 0
F t 2 t arctan(1r2)rdr 2tarctan 1t2 2
lim lim 0 洛lim arctan1 .
t0 t2 t0 t2 t0 2t 4
选
A
【法二】:由二重积分中值定理: arctan 1x2 y2 dxdy t2arctan 12 2
x2y2t2
其中02 2 t2,因而当t 0时2 2 0,从而
4.【答案】:
A
1经验超市 26 考研数学 9月月考卷——数三答案
【解析】: f(x)在[0,1]上连续,得| f(x)|M,x[0,1].
1 1 1
|a || nn f(x)dx| nn | f(x)|dx nn Mdx
n 1 1 1
n1 n1 n1
1 1 M M
M n( ) .
n n1 n(n1) 3
n2
1
因为 收敛,故原级数绝对收敛.故选
A
.
3
n1 n2
F t t2arctan 12 2 2
lim lim limarctan 122 arctan1 .
t0 t2 t0 t2 t0 4
5.【答案】:
A
R A
【解析】:由秩的性质:R AB R E n ,而由于R A n,R B n
nn R B
R A R B n ,此题由于mnA的行向量无关,列向量相关;B的行向量相关,
列向量无关.故选
A
.
6.【答案】:
B
【解析】:取k 0,则排除 A 与 D .对于 B ,假设Ax k 有解,由已知设
1 2 1
Ax 有解 ,则A(k) AkA k k ,该式说明k 是
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Ax 的解,与已知Ax 无解矛盾,故方程组Ax k一定无解, B 正确.
2 2 1 2
对于 C ,若取k 1,则Ax k为Ax ,由上述结论知其无解,故 C 不
1 2 1 2
正确.
7.【答案】:
A
【解析】:二次型矩阵分别为:
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2 1 0 1 0 0
A 1 2 0 ,B 0 1 1 .
0 0 a 0 1 0
由已知,A与B合同,故A与B有相同的正、负惯性指数.
1 0 0
由 |EB| 0 1 1 (1)(21)0 , 得 B 的 特 征 值 为
0 1
1 5 1 5
1, 0, .
1 2 2 3 2
2 1 0
由|EA| 1 2 0 (a)(3)(1) ,得A的特征值为a,3,1,
0 0 a
故a0,
A
正确.
8.【答案】:
B
【解析】:因B A,因而AB B,AB A,从而①与②是对的.
至于③:P BA P B P AB P B P B 0, 因而③错误.
P BA P B
至于④:P B| A P B (除非 p A 1).
p A p A
9.【答案】:
A
x2
【解析】:X 的概率密度为: f (x) 1 e 2 1 2 1 ex2 , x .
X 1
2
2
在X x的条件下,Y 的条件概率密度为:
(yx)2
f (y|x) 1 e 2 1 2 1 e(yx)2 , y .
Y|X 1
2
2
X 与Y 的联合概率密度为:
1
f(x,y) f (x)f (y|x) e(2x22xyy2), x, y .
X Y|X
Y 的边缘概率密度为:
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f (y) f(x,y)dx 1 e(2x22xyy2)dx 1 e 2(x 1 2 y)2 1 2 y2 dx
Y
(x 1 y)2
2
1 y2 1 2 1 1 y2
e 2 e 4 dx e 2 .
2 1 2
2
2
10.【答案】:
B
1 5 5 2 10
【解析】:由于总体 X B5, E X ,D X . 选项(A)与(B):
3 i 3 i 3 3 9
n
X
Cov X ,X Cov X , j1 j 1 Cov X , n X 1 n Cov X ,X .
i i n n i j1 j n j1 i j
当i j时,X ,X 独立,因而Cov X ,X 0Cov X ,X
i j i j i
1 1 10
Cov
X ,X
D
X
,(A)错误选
B
.
n i i n i 9n
至于选项(C),(D):
X X X n1 X X X X
D X X DX 1 2 n D X 1 i1 i1 n
i i n n i n
n1 X X X X
由于样本之间相互独立,因而=D X D 1 i1 i1 n
n i n
n1 2 n1 10n1 2 10 n1 10 n23n 10 n3
D X D X = .
n i n2 9 n 9 n2 9 n2 9n
10 n1
D选项类似,结果是 .
9n
11.【答案】:2.
【解析】:
1 1 1 1
1ax2 4 1 ax2 ax ax 1
lim lim 4 洛lim 2 lim 2 a1 a2
x0 1cosxsint x0 1cosxsint x0 sin 1cosx x0 x 2
dt dt sinx
t t 1cosx
0 0
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sint 1
【注】:也可将 x 中被积函数 等价为1,积分上限等价为 x2,更快得出a 2.
t 2
2
12.【答案】:y arctan .
1ex
1 sec2 y
【解析】:分离变量得: dx dy,两边同时积分得:
1ex tan y
ln 1ex lnC lntan y
C 2
化简为:tan y ,由于y 0 C 2,因而特解是 y arctan .
1ex 4 1ex
1 f
13.【答案】: y .
xf
z
【解析】:对 y xf z y,z 左右同时对x求导:
z z
0 f z xf z y,z 0 y,z
x y z x
z f z 1 z z 1 f
整理可得: ,类似的方法可以得到 y y .
x xf y xf x y xf
z z z
【注】:此题中的,即是我们上课讲的,
.
y z 1 2
14.【答案】:Q ep3 .
dQ p dQ 1
【解析】:由题:需求量Q对价格的弹性为 3p3,即 3p2,变量可
dp Q dp Q
分离Q Cep3,由于最大需求(就是价格为0的时候)是1,因而C 1Q ep3 .
(当然最大需求也可以求导,但仍是 p 0的时候)
15.【答案】: 0,2,2 T .
【解析】:有题设条件A ,A ,又 ,
1 1 2 2 2 1
A A A 0,2,2 T .
2 1 2 1
【注】:如果看不出 ,可以设方程组k k 解出系数k ,k .
2 1 1 1 2 2 1 2
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7
16.【答案】: .
8
【解析】:P max X,Y 0 1P max X,Y 0 1P X 0,Y 0 ,
1 1 7
由于X,Y 相互独立,1P X 0,Y 0 1P X 0 P Y 0 1 .
2 4 8
1
17.【答案】: .
2
【解析】:令xt ,
1 1 1
1 e t
1 1 1 1 t t2
原式= lim t2 t1te t lim t 1 e t lim
t t t t2 t 1
t
1 1uu2 eu 1uu2 11eu
再令 u,极限=lim lim
t u0 u u0 u
1
uu2
1uu2 1 1eu u 1 1
lim lim 等价替换lim 2 lim 1 .
u0 u u0 u u0 u u0 u 2 2
18.【答案】: f(x,y,z)在的最大值为9,最小值为1.
【解析】: f(x,y,z)在有界闭区域上连续,一定存在最大、最小值.
f
由 2知 f(x,y,z)在内无驻点,因此 f(x,y,z)在的最大值、最小值都
x
只能在的边界上达到.
求 f(x,y,z)在的边界x2 y2 z2 2上的最大、最小值,即求 f(x,y,z)在
条件x2 y2 z2 20下的最大、最小值.
令F(x,y,z,) 2x2yz25(x2y2z22) ,解方程组
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F
22x0.....................(1)
x
F
22y0.....................(2)
y
F
2z2z0.................(3)
z
F
x2 y2 z2 2 0.........(4)
由(1),(2)知x y,由(3)知z 0或1.由x y,z 0代入(4)
知x y 1,z 0.当1时,由(1),(2),(4)也得x y 1,z 0.因此得
驻点P(1,1,0)与P(1,1,0).计算得知 f(P)1, f(P)9.
1 2 1 2
因此, f(x,y,z)在的最大值为9,最小值为1.
2
19. 【答案】: 21 ln( 21).
2
【解析】:如下图所示:
用坐标轴将D分割为D ,D 与D 三部分,由于D ,D 关于直线y x对称,
1 2 3 1 3
x y
且 f(x,y) f(y,x),
x2 y2
x y x y
故 dxdy dxdy.于是
x2 y2 x2 y2
D D
1 3
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x y x y x y
dxdy 2 dxdy dxdy
x2 y2 x2 y2 x2 y2
D D D
1 2
2r(cossin)drdr(cossin)drd
D D
1 2
1
0 1
2 (cossin)d rdr 2(cossin)dcossinrdr
0 0 0
4
0 1 1
(sincos)| 2 d
2 0 cossin
4
2
21 2csc( )d
4 0 4
2
21 [ln|csc( )cot( )|]|2
4 4 4 0
2
21 [ln( 21)ln( 21)]
4
2
21 ln( 21).
2
5 3 1 3
20. 【答案】:(1)S(x) ex ex, x.(2)有极小值S( ln ) 15.
2 2 2 5
【解析】:(1)S(x)a xn a a xa x2...,S(0)a 4 ,
n 0 1 2 0
n0
S'(x)na xn1a 2a x...,S'(0)a 1,
n 1 2 1
n1
S''(x)n(n1)a xn2 a xn2 a xn S(x) ,
n n2 n
n2 n2 n0
则S''(x)S(x)0,解得S(x)Cex C ex,S'(x)Cex C ex ,
1 2 1 2
C C 4 5 3
又S(0)4,S'(0)1得 1 2 故C ,C ,
C C 1 1 2 2 2
1 2
5 3
S(x) ex ex, x.
2 2
5 3 1 3
(2)由(1)可知S'(x) ex ex,令S'(x )0,得x ln ,又
2 2 0 0 2 5
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5 3 1 3
S''(x) ex ex 0,所以x ln 是S(x)的极小值点,
2 2 0 2 5
1 3 5 1 ln 3 3 1 ln 3 5 3 3 5
故极小值为S( ln ) e2 5 e 2 5 15 .
2 5 2 2 2 5 2 3
a 1
21.【答案】:(1): ;(2)非0公共解为C 1,1,1,1 T C 0 .
b0
【解析】:(1)由于 II 的通解为C C C ,C 2C ,C 2C ,C T ,代入到
1 1 2 2 2 1 2 1 2 2
C C 0
1 2
方程组 I 中有 b1 C 12b C 0,看是否有不全为0的C ,C 满足新方程组,
1 2 1 2
2C 3a C 0
1 2
1 1 1 1
a 1
由于其系数矩阵 b1 12b 初等行变换 0 b ,所以当 时,存在不全
b0
2 3a 0 1a
为0的C ,C 使得存在方程组 II 的非零解也为方程组 I 的解,且此时:C C 0,
1 2 1 2
a 1
(2)因而当 时,非0公共解为C ,C 2C ,C 2C ,C T 中满足C C 0
b0 2 1 2 1 2 2 1 2
的解,即C ,C ,C ,C T C 1,1,1,1 T C 0 C 1,1,1,1 T C 0 .
2 2 2 2 2 2
1 1
22.【答案】: a ,a .
M X L X
【解析】:由题意可知,随机变量X 的分布律为:
a 1
P X k ( )k,k 0,1,2,....
a1 a1
a 1 a 1 1 1
所以E(X)k ( )k k( )k1 ,
a1 a1 a1 a1 a1 a
k0 k1
1 1
因为使得X ,所以参数a的矩估计量a .
a M X
对于给定的样本X ,X ,...,X ,设x ,x ,...,x 为样本的观测值,
1 2 n 1 2 n
似然函数为:
n
L(a) n [ a ( 1 )x i]( a )n( 1 ) i0 x i ,
a1 a1 a1 a1
i1
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取对数得:
n
lnL(a) n[lnaln(a1)](x )ln(a1) .
i
i0
d 1 1 1 n d
lnL(a) n( ) (x ) ,令 lnL(a)0,得
da a a1 a1 i da
i0
1 1 1 n n 1
n( ) (x )0 ,解得a .
a a1 a1 i0 i L n X X
i
i0
10