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周周清 5.12-5.18
-by 可爱因子大橙子 可爱因子章鱼烧
1t
x arcsinu2du
1
1.(数一二三)设函数 y y(x) 由参数方程 (0t 2) 确定,则
3t
y 2t
3t
dy
| ____.
dx x0
2z
2.(数一二三)设函数z z(x,y)由方程sinxy ylnzxz 1确定,则 | ____.
yx (0,1)
1
3.(数一二三)设函数 f(x)满足 f x,且 f (x) x3,求(x)dx.
x1
1
4.(数一三)设随机变量序列X ,X ,,X ,独立同分布,其中X (i 1,2,)~ B(2, ).
1 2 n i 2
1 n
若当n时, Xk 依概率收敛于a (k 1,2,3),则a a a ____.
n i k 1 2 3
i1
5.(数一二三)设当 时 连续,且满足
>−2
1 +1 e
2 d + = 2 ,
则当 时 0 2 +2
>−2 , =_________.
6.(数一二三)设 则
2
− '
= 0 e d , ( )=_______.
7.(数一二三)设 )为正交矩阵,若矩阵 ,向量 为任
i
1 1
意常数,则方程组 =( 的1,通 2解, 为3, 4 = T = 1 , 1, 2
2
= _______.
(A)k1 1+k2 2+ 3+ 4. C k1α1+k2α2+α3.
B k1 3+k2 4+ 1+ 2. (D)k1α3+k2α4+α1.周周清 5.12-5.18
-by 可爱因子大橙子 可爱因子章鱼烧
x= 1−t arcsinu2du
−1
1.(数一二三)设函数 y = y(x)由参数方程 (0t 2) 确定,则
3+t
y =2t
3−t
dy
| = ____.
dx x=0
[知识点]:参数方程形式下导数的计算
44 5
[解析]:答案:−
5
dx
当1−t =−1,即t =2时,x=0.由于 =−arcsin(1−t)2 0,故x(t)关于t单调递
dt
减.于是,t =2是x(t)的唯一零点,当且仅当t =2时,x=0.进一步可得
dx
| =−arcsin1=−
dt t=2 2
3+t
对y=2t 求导,需使用对数求导法,对其两边先取对数得
3−t
1 1
ln y=ln2+lnt+ ln(3+t)− ln(3−t)
2 2
对该式关于t求导可得
d(ln y) d(ln y) dy 1 dy 1 1 1 1 1
= = = + +
dt dy dt y dt t 2 3+t 2 3−t
于是
dy 1 1 1 1 1 2(9−t2)+t(3−t)+t(3+t)
= y
+ +
= y
dt t 2 3+t 2 3−t 2t(9−t2)
3+t −2t2 +6t+18 3+t t2 −3t−9
=2t =−2
3−t 2t(9−t2) 3−t 9−t2
dy 22 5
代入t =2可得, | =
dt t=2 5
dy 22 5 44 5
因此, = − =−
dx 5 2 5
x=0[易错点]:对于复杂类型的参数方程形式下的求导基本功不扎实。2z
2.(数一二三)设函数z = z(x,y)由方程sinxy+ ylnz−xz =1确定,则 | = ____.
yx (0,1)
[知识点]:多元微分学的计算
[解析]:答案:e−3e2
将x=0,y=1代入方程sinxy+ ylnz−xz =1可得lnz=1,即z=e.
对方程两端分别关于x和关于y求偏导数,可得
y z z y z z
ycosxy+ −z−x =0, xcosxy+lnz+ −x =0
z x x z y y
将x=0,y=1,z =e代入上述两式,可得
1 z 1 z
1+ −e=0, 1+ =0
e x e y
z z
解得 =e2 −e, =−e
x y
(0,1) (0,1)
y z z
对xcosxy+lnz+ −x =0两端关于x求偏导数,可得
z y y
1 z y z z y 2z z 2z
cosxy−xysinxy+ − + − −x =0
z x z2 x y z yx y yx
z z
将x=0,y=1,z =e, =e2 −e, =−e代入上式,可得
x y
(0,1) (0,1)
1 2z
3e−1+ =0
e yx
2z
解得: | = e−3e2.
yx (0,1)
[易错点]:每一步偏导数的计算都比较复杂,注意细心。 1
3.(数一二三)设函数 f(x)满足 f = x,且 f ((x))= x3,求(x)dx.
x−1
[知识点]:有理函数积分
1 1 3 2x+1
[解析]:答案: ln|x−1|− ln(x2 +x+1)− arctan +C,其中C为任意常数
3 6 3 3
1 1 1 1+(x)
令u = ,则由 f = x可得 f(u)= +1,从而,f((x))= = x3,
x−1 x−1 u (x)
1
解得(x)= .于是,
x3−1
1 1
(x)dx= dx= dx
x3−1 (x−1)(x2 +x+1)
1 A Bx+C
设 = + ,整理可得
(x−1)(x2 +x+1) x−1 x2 +x+1
1 (A+B)x2 +(A+C−B)x+(A−C)
=
(x−1)(x2 +x+1) (x−1)(x2 +x+1)
A+B=0,
1 1 2
比较系数可得A+C−B=0,解得A= ,B=− ,C =− .
3 3 3
A−C =1,
因此,
1
x+
1 1 x+2 1 1 2 3 1
(x)dx=
−
dx= − − dx
3 x−1 x2 +x+1 3 x−1 x2 +x+1 2 x2 +x+1
1 1 d(x2 +x+1) 1 1
= ln|x−1|− − dx
3 6 x2 +x+1 2 1 3
(x+ )2 +
2 4
1 1 1 2 1 2x+1
= ln|x−1|− ln(x2 +x+1)− d
3 6 2 3 2x+1 2 3
1+
3
1 1 3 2x+1
= ln|x−1|− ln(x2 +x+1)− arctan +C,其中C为任意常数.
3 6 3 3
[易错点]:对于有理函数积分的套路掌握不熟。1
4.(数一三)设随机变量序列X ,X , ,X , 独立同分布,其中X (i=1,2,)~ B(2, ).
1 2 n i 2
1 n
若当n→时, Xk 依概率收敛于a (k =1,2,3),则a +a +a = ____.
n i k 1 2 3
i=1
[知识点]:大数定律
[解析]:答案:5
1 n
由辛钦大数定律可得 Xk 依概率收敛于E(Xk),即a =E(Xk)
n i 1 k 1
i=1
1 1 1
由二项分布的分布律可得P{X =0}= ,P{X =1}= ,P{X =2}= ,故
1 4 1 2 1 4
1 1 1 1 2k
a = E(Xk)=0 +1 +2k = +
k 1 4 2 4 2 4
于是
3 1
a +a +a = + (2+4+8)=5
1 2 3 2 4
[易错点]:大数定律概念略显抽象,需要合理应用。5.(数一二三)设当𝑥 >−2时𝑓(𝑥)连续,且满足
𝑥 1 (𝑥+1) e𝑥
2𝑓(𝑥)[∫ 𝑓(𝑡) d𝑡+ ]= ,
√2 (𝑥+2)2
0
则当 𝑥 >−2 时,𝑓(𝑥)=_________.
[知识点]:利用换元法简化含积分与函数乘积的方程,通过对方程两边积分求解函数,涉
及变上限积分求导以及不定积分计算和常数确定。
𝑥
[答案]:
(𝑥+1)e2
.
3
2(𝑥+2)2
[解析]:两边直接对𝑥求导会带来复杂的运算. 命𝐹(𝑥)=∫ 𝑥 𝑓(𝑡)d𝑡+ 1 , 以化简原式. 有
0 √2
𝐹′(𝑥)=𝑓(𝑥), 原式简化为
(𝑥+1)e𝑥
2𝐹′(𝑥)𝐹(𝑥)= ,
(𝑥+2)2
两边积分, 得
(𝑥+1)e𝑥 1
𝐹2(𝑥)=∫ d𝑥 =−∫(𝑥+1)e𝑥d( )
(𝑥+2)2 𝑥+2
(𝑥+1)e𝑥 1
=−[ −∫ d(𝑥+1)e𝑥]
𝑥+2 𝑥+2
(𝑥+1)e𝑥 𝑥+2
=−[ −∫ e𝑥d𝑥]
𝑥+2 𝑥+2
=−[
(𝑥+1)e𝑥
−e𝑥]+𝐶 =
e𝑥
+𝐶.
𝑥+2 𝑥+2
𝑥 1 1 1 1
由𝐹(𝑥)=∫ 𝑓(𝑡)d𝑡+ 有𝐹(0)= , 代入上式得 = +𝐶, 所以𝐶 =0. 从而
0 √2 √2 2 2
e𝑥
𝐹(𝑥)=√ ,
𝑥+2
1
这里开方前取“+”的原因是𝐹(0)= >0. 于是
√2
𝑥
𝑥 1 (𝑥+1)e2
𝑓(𝑥)=[∫ 𝑓(𝑡)d𝑡+ ]′=𝐹′(𝑥)= .
0 √2
2(𝑥+2)
3
2
[易错点]:直接对原式求导时计算混乱;积分运算过程中出现计算错误,如分部积分的使用
错误;确定常数𝐶 时概念理解不清,以及对𝐹(𝑥)开方时正负号判断失误。6.(数一二三)设 𝐹(𝑥)=∫ 𝑥 e𝑡𝑥−𝑡2 d𝑡, 则𝐹′(𝑥)=_______.
0
[知识点]:对于被积函数含参变量的变上限积分,通过配方和变量替换将其化为标准变上限
积分形式,再利用变上限积分求导法则求导。
[答案]:𝑥e 𝑥 4 2 ∫ 𝑥 2 e−𝑢2 d𝑢+1.
0
[解析]:被积函数含参变量𝑥, 先配方后再作变量替换,化为纯变限积分函数
𝑥 𝑥2 𝑥 2 𝑥2 𝑥 𝑥 2
𝐹(𝑥)=∫ e4 −( 2 −𝑡) d𝑡 = e4 ∫ e−( 2 −𝑡) d𝑡
0 0
𝑥 𝑥 𝑥
𝑢
→
= 2 − 𝑡
−e
𝑥
4
2
∫
− 2 e−𝑢2
d𝑢 = 2e
𝑥
4
2
∫
2 e−𝑢2
d𝑢.
𝑥
0
2
𝐹′(𝑥)=2e 𝑥 4 2 ⋅ 1 𝑥∫ 𝑥 2e−𝑢2 d𝑢+2e 𝑥 4 2 ⋅e− 𝑥 4 2 ⋅ 1
2 0 2
=𝑥e
𝑥
4
2
∫
𝑥 2e−𝑢2
d𝑢+1.
0
[易错点]:配方和变量替换过程出错,导致积分形式转换错误;在对变换后的变上限积分
求导时,漏乘或错乘相关项,以及对求导公式运用不当。𝛼T
7.(数一二三)设𝐴 =(𝛼 ,𝛼 ,𝛼 ,𝛼 )为正交矩阵,若矩阵𝐵 =[ 1],向量𝛽 =(1) ,𝑘 ,𝑘 为
1 2 3 4 𝛼T 1 1 2
2
任意常数,则方程组𝐵𝑥 =𝛽的通解为_______.
(A)k 𝛂 +k 𝛂 +𝛂 +𝛂 . (C)k α +k α +α .
1 1 2 2 3 4 1 1 2 2 3
(B)k 𝛂 +k 𝛂 +𝛂 +𝛂 . (D)k α +k α +α .
1 3 2 4 1 2 1 3 2 4 1
[知识点]:正交矩阵的性质(列向量正交且为单位向量),矩阵秩与齐次线性方程组基础解系
的关系,非齐次线性方程组通解结构(通解 = 齐次通解 + 非齐次特解)。
[答案]:𝐵.
[ 解 析 ] : 由于𝐴=(𝛼 ,𝛼 ,𝛼 ,𝛼 ) 为正交矩阵, 所以𝛼 ,𝛼 线性无关, 于是 2×4 矩阵 𝐵 =
1 2 3 4 1 2
𝛼T
[ 1]的秩 𝑟(𝐵)=2, 故方程组 𝐵𝑥 =0 的基础解系由 2 个向量构成.
𝛼T
2
由题设可得 𝛼 ,𝛼 ,𝛼 ,𝛼 为正交向量组, 且每个向量为单位向量, 即
1 2 3 4
0, 𝑖 ≠𝑗
𝛼T𝛼 ={ ,
𝑖 𝑗 1, 𝑖 =𝑗
𝛼T 𝛼T𝛼 0 𝛼T 𝛼T𝛼 0
于是 𝐵𝛼 =[ 1]𝛼 =[ 1 3]=( ), 𝐵𝛼 =[ 1]𝛼 =[ 1 4]=( ).
3 𝛼T 3 𝛼T𝛼 0 4 𝛼T 4 𝛼T𝛼 0
2 2 3 2 2 4
所以 𝛼 ,𝛼 为方程组𝐵𝑥 =0 的解.又 𝑎 ,𝑎 线性无关,故 𝑎 ,𝑎 为方程组 𝐵𝑥 =0 的基础解系.
3 4 3 4 3 4
𝛼T 𝛼T𝛼 1 𝛼T 𝛼T𝛼 0
由于𝐵𝛼 =[ 1]𝛼 =[ 1 1]=( ),𝐵𝛼 =[ 1]𝛼 =[ 1 2]=( ),
1 𝛼T 1 𝛼T𝛼 0 2 𝛼T 2 𝛼T𝛼 1
2 2 1 2 2 2
1 0 1
所以 𝐵(𝛼 +𝛼 )=𝐵𝛼 +𝐵𝛼 =( )+( )=( ),故 𝛼 +𝛼 为方程组 𝐵𝑥 =𝛽 的特解.
1 2 1 2 0 1 1 1 2
因此 𝑘 𝑎 +𝑘 𝑎 +𝑎 +𝑎 为方程组 𝐵𝑥 =𝛽 的通解.正确选项为(B).
1 3 2 4 1 2
[易错点]:混淆正交矩阵列向量性质导致基础解系判断错误;在确定非齐次特解时计算或
逻辑错误,以及对非齐次线性方程组通解结构概念理解不清。