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经验超市6月月考卷·数三答案解析
一:选择题(5分/题,共50分)
ln x
1.设 f x sinx ,则 f x 有
x1
A
一个可去间断点,一个跳跃间断点
B
一个可去间断点,一个无穷间断点
C
两个可去间断点
D
两个无穷间断点
1.【答案】
A
ln x
【解析】:由于lim f x lim sinx limxln x 0 ,因而x0是 f x 的一个可
x0 x0 x1 x0
去间断点;
ln x lnx ln 1x1
由于lim f x lim sinx sin1lim sin1lim
x1 x1 x1 x1 x1 x1 x1
x1 sin1, x1
sin1lim .
x1 x1 sin1, x1
因而x1是 f x 的一个跳跃间断点;
因而选
A
.
1 x2 3x4
2.曲线 y e2x arctan 的渐近线条数为
x1 x2
A
1.
B
2.
C
3.
D
4.
2.【答案】
B
1 x2 3x4 1
【解析】:由于lim f x lime2x arctan lime2x arctan 2
x0 x0 x1 x2 x0
x=0为一条垂直渐近线;
1 x2 3x4
而lim f x lime2x arctan 1arctan1 .
x x x1 x2 4
y 为一条水平渐近线. 选 B .
4
1经验超市6月月考卷·数三答案解析
【注】: arctanx是有界函数,故 x 1与x 2处 f x 极限不是无穷.
dx
3.反常积分 2 p 0,q 0 是收敛的,则 p,q的取值情况是:
0 sinp xcosq x
A 0 p 1, 1 q B 0 p 1, 0 q 1
C p 1, 0 q 1 D p 1, q 1
3.【答案】
B
dx dx dx
【解析】: 2 4 2
0 sinp xcosq x 0 sinp xcosq x sinp xcosq x
4
dx
对于4 来说,由反常积分比较法:
0 sinp xcosq x
1
sinp xcosq x dx 1
lim 1,因而积分4 与4 dx同敛散.
x0 1 0 sinp xcosq x 0 xp
xp
1
而对积分4 dx来说: p1时收敛, p1时发散.
0 xp
dx
因而积分4 收敛 p1.
0 sinp xcosq x
dx
对于2 来说,可以利用换元法:
sinp xcosq x
4
令x t
dx 2 1
2 4 dt
sinp xcosq x 0 cosptsinqt
4
dx
类似前面对积分4 的分析,可以得到:
0 sinp xcosq x
dx
积分2 收敛 q1.
sinp xcosq x
4
dx
最终:反常积分2 收敛0 p1, 0 q1,因而选 B .
0 sinp xcosq x
dx
【注】:分析积分2 的时候,当然也可以不利用换元法,直接利用反常积分
sinp xcosq x
4
1
sinp xcosq x dx 1
比较法:lim 1,因而积分2 与2 dx同敛散.
1 sinp xcosq x cosq x
x 4 4
2
cosq x
2经验超市6月月考卷·数三答案解析
1
然后再分析积分2 dx,此时可以用换元法,也可以直接算,但是运算量就
cosq x
4
大了,没有我们直接利用换元法方便.
4.设a p q ,a p q ,n1,2,3........,则下列命题正确的是
n n n n n n
A 若a 条件收敛,则 p 与q 都收敛.
n n n
n1 n1 n1
B 若a 条件收敛,则 p 与q 敛散性都不定.
n n n
n1 n1 n1
C 若a 绝对收敛,则 p 与q 都收敛.
n n n
n1 n1 n1
D 若a 绝对收敛,则 p 与q 敛散性都不定.
n n n
n1 n1 n1
4.【答案】
C
a a a a
【解析】:由题中所给关系,可以得到 p n n ,q n n ,n1,2,3........,
n 2 n 2
如果a 绝对收敛,则a 与 a 都收敛,从而 a 也收敛.
n n n n
n1 n1 n1 n1
级数的性质可知:收敛的级数相加仍然是收敛的,因而 p 与q 都收敛.
n n
n1 n1
从而选
C
.
a b c d
5.设向量 0 , 1 , 1 , 1 ,其中a,b,c,d 是任意常数,则必有
1 2 3 4
0 0 1 1
A
r
,, 2
B
r
,, 2
1 2 3 1 2 4
3经验超市6月月考卷·数三答案解析
C
r
,, 3
D
r
,, 3
1 3 4 2 3 4
5.【答案】
C
a c d
【解析】:,, 0 1 1 0,因而其秩3,判断其他选项向量组的秩方法类
1 3 4
0 1 1
似,可以说明其他选项向量组的秩都取决于a,b,c,d 的取值,因而无法确定,故选 C .
6.设A,B均为2阶矩阵,A*,B*分别为A,B的伴随矩阵,若 A 2, B 5,则分块矩阵
O A
的伴随矩阵为
B O
O 5B* O 2B* O 5A* O 2A*
(A) (B) (C) (D)
2A* O 5A* O 2B* O 5B* O
6.【答案】
B
O A O A
【解析】:分块矩阵 的行列式 (1)22 | A||B|2510 ,故分块矩阵
B O B O
* 1
O A O A O AO A
可逆,则 ,故
B O B O B O B O
1 1
O A O A 1 O B1 O |B| B* O 5 B*
10 10 10
B O B O A1 O 1 1
A* O A* O
| A| 2
O 2B*
,故答案为 B .
5A* O
7.设二次型 f x ,x ,x xTAx ,其矩阵 A 满足 A3 A ,且行列式 A 0 ,其迹
1 2 3
trA0 ,则二次型的规范形为
4经验超市6月月考卷·数三答案解析
A z2+z2 z2 B z2+z2 z2
1 2 3 1 2 3
C z2 z2 z2 D z2 z2 z2
1 2 3 1 2 3
7.【答案】
C
【解析】:由 A3 A,可以得到 A 的特征值必然满足3 ,1,0;又由于
A 0, trA0可得1,1,1,规范形z2 z2 z2,选 C .
1 2 3
8.设随机变量X N u,2 0 ,且P X P X ,则 u 的值
A
1
B
1
C
1
D
不能确定
8.【答案】
A
X u u u
【解析】:P X P X u u P 1 1 1
X u u u
同理:P X P 1 1 ,由题P X P X
u u u 1 u u
即1 1 1 1 1 01 ,选 A .
2
9.设随机变量 X 与Y 相互独立,且分别服从参数为,u的指数分布,0,u 0,则
P X Y
u u u
A
B
C
D
u u 2u 2 u
9.【答案】
A
【解析】:由于X 与Y 相互独立,且分别服从参数为,u的指数分布,从而可知 X,Y 的
uexuy,x 0,y 0
联 合 概 率 密 度 函 数 为 f x,y f x f y , 因 而
X Y
0, else
5经验超市6月月考卷·数三答案解析
P X Y exdx x ueuydy u ,从而选 A .
0 0 u
10.设X ,X X 为来自总体X ~ P 的简单随机样本,X,S2分别是样本均值与样本
1 2 n
方差,若E kX 2 S2 n2,则k
A 1 B 2 C n1 D n
10.【答案】
D
2 2 2
【解析】:E kX S2 kE X E S2 kE X ,而其中
E X 2 D X E X 2 1 2
n
2 2 k
E kX S2 kE X E S2 k2
n
由题,E kX 2 S2 =n2 k k2 n2k n ,选 D .
n
二:填空题(5分/题,共30分)
1 1 1
11.极限lim ______
n n1 n4 n 3n2
2
11.【答案】 ln2
3
1 1 1 1
【解析】:原式lim
nn
1
1
1
4
1
3n2
n n n
lim 1 3 1 1 1 1 3 1 dx 1 ln 1 x 3 2 ln2 .
n3 n
1
1
1
4
1
3n2
3 01x 3
0
3
n n n
【注】:lim 3 1 1 1 3 1 dx可以理解为把区间 0,3 平
nn
1
1
1
4
1
3n2
01x
n n n
3
均分为了n等份(所以每个小区间长度为 ),在每个小区间内取点为左侧三等分点.
n i
6经验超市6月月考卷·数三答案解析
12.差分方程 y y t2t的通解为______
t1 t
12.【答案】 y C(t2)2t,其中C为任意常数
t
~
【解析】:原差分方程对应的齐次方程的通解为 y C,其中C为任意常数.
t
设 y* (atb)2t 为 原 方 程 的 一 个 特 解 , 带 入 原 方 程 , 可 得
t
a(t1)b 2t1(atb)2t t2t .整理可得at2t (2ab)2t t2t .解得a 1,b2.
于是 y* (t2)2t,因此,原差分方程的通解为 y C(t2)2t,其中C为任意常数.
t t
13.二重积分 2 dy 2 ex2 dx ________
0 y
1 1
13.【答案】 1
2 e4
【解析】:由于ex2 无法积分,因而交换积分次序,二重积分 2 dx x ex2 dy 2 xex2 dx
0 0 0
2
ex2
1 1
1 .
2 2 e4
0
xa n
14.设幂级数 在点x2收敛,则a的取值范围是______
n
n1
14.【答案】1a3
yn xa n
【解析】:由于幂级数 的收敛域是1,1 ,因此1 xa1时,
n n
n1 n1
xa n
收敛,又因幂级数 在点x2收敛,即12a11a3.
n
n1
7经验超市6月月考卷·数三答案解析
x1 1 1
15.设 f(x) 2 2x2 2 ,则x2项的系数为________
3 3 3x3
15.【答案】18
【解析】:
f(x)的3次项和2次项都产生于(x1)(2x2)(3x3) ,且该项为正,所以 x2
项的系数为18.
16.从1,2,3,4,5这5个数字中不放回地每次取一个数,先后取两次,以X,Y 分别表示先后
两次取到的数字,则D Y ____
16.【答案】2
【解析】:P Y 1 P Y 1|X 1 P X 1 P Y 1|X 2 P X 2 .....
1 1 1 1 1 1 1
P Y 1|X 5 P X 5 0 ,类似的分析可得
4 5 4 5 4 5 5
1
P Y 2 P Y 3 P Y 5 ,
5
Y的概率分布为:
Y 1 2 3 4 5
P 1 1 1 1 1
5 5 5 5 5
E Y 3;E Y2 11;D Y 2 .
三:解答题
x y
17.(10分)设由F , 0确定z f x,y ,其中F 具有一阶连续偏导数,试证:
z z
z z
x y z
x y
x y zxz yz
17.【证明】:F , 0左右对x求导,可得:F x F x 0.
z z 1 z2 2 z2
8经验超市6月月考卷·数三答案解析
zF
从而可得z 1 .
x xF yF
1 2
x y xz z yz
F , 0左右对 y求导,可得:F y F y 0.
z z 1 z2 2 z2
zF
从而可得z 2 .
y xF yF
1 2
z z zxF zyF zxF zyF
从而x y 1 2 1 2 z ,得证.
x y xF yF xF yF xF yF
1 2 1 2 1 2
1
18.(12分)计算二重积分 dxdy,其中D是由x2 y1 2 1与 yx
4x2 y2
D
所确定的区域.
18.【答案】 2
2
1 0 2sin r 0
【解析】: dxdy d dr 2 (1cos)d
4x2 y2 0 4r2
D 4 4
2.
2
19.(12分)设级数a 收敛,limna 0,证明级数na a 也收敛,
n n n n n1
n1 n1
并且有na a a
n n1 n
n1 n1
19.【证明】:由于级数a 收敛,因而其前n项之和设为S a a a ,也收敛,
n 1n 1 2 n
n1
即limS S而级数na a 的前n项之和,设为
n 1n n n1
n1
S a a 2a 2a 3a 3a na na 整理得
2n 1 2 2 3 3 4 n n1
S a a a a na S na
2n 1 2 3 n n1 1n n1
n
由于limna 0,因而 limna lim n1a 0.
n n n n1 nn1 n1
从而limS limS limna S0S.
n 2n n 1n n n1
9经验超市6月月考卷·数三答案解析
即级数na a a 与级数a 的前n项之和收敛与同一个数,
n n1 n n
n1 n1 n1
即:na a a .
n n1 n
n1 n1
20.(12分)设 f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,
f(x)1
f(0) f(1)0,lim 1,试证:
1 1
x (x )2
2
2
1
(1)存在 ,1,使得 f();(4分)
2
(2)对任意实数,必存在(0,),使得 f()[f()]1;(4分)
(3) f(x)在[0,1]上的最大值大于1;(4分)
f(x)1 1
20.【证明】:(1)由lim 1,知 f( )1,令F(x) f(x)x.
1 1 2
x (x )2
2
2
1 1 1 1
F( ) f( ) 0 F(1) f(1)10110.
,
2 2 2 2
1
由零点定理可知, ,1,使得F()0,即 f() .
2
(2)令(x)ex[f(x)x],(0)(), 由罗尔定理知(0,),使得
()0,即 f()[f()]1.
f(x)1 1
(3)由lim 10 ,由极限的保号性知,在 x 的某去心邻域内,
1 1 2
x (x )2
2
2
f(x)1 1
0,由于分母(x )2 0因而有分子 f(x)10 f(x)1.
1 2
(x )2
2
1
即在x 的某去心邻域内存在函数值大于1,因而1不是函数的最大值.
2
又 f(x)在[0,1]上连续,则 f(x)在[0,1]上的最大值大于1.
10经验超市6月月考卷·数三答案解析
21.(12分)设二次型 f(x ,x ,x ) xTAx ax2 2x2 2x2 2bx x (b 0) ,其中
1 2 3 1 2 3 1 3
二次型的矩阵A的特征值之和为1,特征值之积为12.
(Ⅰ)求a, b的值;
(Ⅱ)利用正交变换将二次型 f 化为标准形,并写出所用的正交变换和对应的正交矩
阵.
21.【答案】 I a 1,b2;
II 二次型 f 经正交变换x Qy,可化成标准形 f 2y2 2y2 3y2.
1 2 3
2 1
0
5 5
其中Q ,, 1 0 0 .
1 2 3
1 2
0
5 5
a 0 b
【解析】:(Ⅰ)二次型的矩阵为A 0 2 0 .
b 0 2
已知矩阵A的特征值之和为1,特征值之积为12,故
n n
a 1,即a 2 (2) 1,解得a 1.
ii i
i1 i1
n
A 12,而 A 2(2ab2),故2(2ab2)12,解得b2.又
i
i1
b0,故有b2.
1 0 2
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,A 0 2 0
2 0 2
1 0 2
1 2
AE 0 2 0 (2)
2 2
2 0 2
(2)(3)(2),
故A的特征值为 2, 3.
1 2 3
11经验超市6月月考卷·数三答案解析
当 2时,解(A 2E)x 0,其中
1 2
1 0 2 1 0 2
A2E 0 0 0 0 0 0 ,
2 0 4 0 0 0
x 1 0
等价方程组为x 2x 0,选x ,x 为自由变量,分别令 2 和 ,求得方程组
1 3 2 3 x 0 1
3
的一个基础解系 (0,1,0)T, (2,0,1)T.
1 2
4 0 2 2 0 1
当 3时,解(A 3E)x 0,其中A3E 0 5 0 0 1 0 ,
3
2 0 1 0 0 0
2x x 0,
等价方程组为 1 3 选x 为自由变量,令x 2,求得方程组的一个基础解系
x 0. 3 3
2
(1,0,2)T.
3
因,, 已经相互正交,直接将,, 单位化,
1 2 3 1 2 3
1 1
, 2 (2,0,1)T , 3 (1,0,2)T.
1 1 2 5 3 5
2 3
2 1
0
5 5
可取Q ,, 1 0 0 ,则Q为所求正交矩阵,满足
1 2 3
1 2
0
5 5
2 0 0
QTAQ 0 2 0 ,
0 0 3
二次型 f 经过正交变换x Qy,可化成标准形 f 2y2 2y2 3y2.
1 2 3
x2
22.(12 分)设总体 X 的概率密度函数 f x axe ,x 0 ,其中 0 ,未
0,x0
12经验超市6月月考卷·数三答案解析
知.X ,X ,X 为简单的样本.
1 2 n
I
确定常数a;(4分)
II
求的极大似然估计量;(8分)
2 ^ 1 n
22.【答案】 I a ; II 的极大似然估计量: X2
n i
i1
【解析】: I 由 f x dx 1 axe x 2 dx 1,解a 2 f x 2 xe x 2 ,x0 .
0
0,x0
n
X2
II 似然函数L n 2 X e X i 2 2 n e i1 i n X ,
i i
i1 i1
n
X 2
i n
lnLnln2nln i1 ln X
i
i1
n
X 2
dlnL n i 1 n ^ 1 n
i1 0 X2 ,极大似然估计量为: X2.
d 2 n i n i
i1 i1
13