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2025 考研数学(一) 真题
试卷及解析
一、选择题:1~10小题,每小题5分,共50分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选
项是符合题目要求的.
1.已知函数 f x x et2 sintdt ,g x x et2 dtsin2x,则
0 0
A.x0是 f x 的极值点,也是g x 的极值点.
B.x0是 f x 的极值点, 0,0 是曲线y g x 的拐点.
C.x0是 f x 的极值点, 0,0 是曲线y f x 的拐点.
D. 0,0 是曲线 y f x 的拐点, 0,0 也是曲线 y g x 的拐点.
【答案】B
【解析】
f(x)ex2
sinx,
f(x)2xex2 sinxex2
cosx
f(0)0, f(0)10.
x0 是 f(x) 的极值点.
g(x)ex2 sin2xsin2x x et2 dt ,
0
g(x)ex2 sin2x2xex2 sin2xsin2xex2 2cos2x x et2 dt
0
g(0)0, g(0)0, g(0)0
.
(0,0) 是 y g(x) 的拐点.
数学试题及解析 第1页(共3页)
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2.已知级数:①sin ;②(1)n tan ,则
n1 n2 1 n1 3 n2 3 n2
A.①与②均条件收敛. B.①条件收敛,②绝对收敛.
C.①绝对收敛,②条件收敛. D.①与②均绝对收敛.
【答案】B
【解析】
n3 n3 n n 1
sin sin n sin .
n2 1 n2 1 n2 1 n2 1 n
1
发散 不是绝对收敛.
n
n1
n3 n3 n
sin (1)nsin n(1)nsin ,为交错级数.
n2 1 n2 1 n2 1
n
sin 递减,条件收敛.
n2 1
1 1
(1)n tan .
n1 3 n2 3 n2
1 1 1 1 1
1 n tan o .
3 n2 3 n2 3n2 n2
1 1 1
收敛 (1)n tan 绝对收敛
n1 n2 n1 3 n2 3 n2
数学试题 第2页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库3.设函数 f(x)在区间 0,上可导,则
A.当 lim f
x
存在时, lim
f
x
存在.
x x
B.当 lim
f
x
存在时, lim f
x
存在.
x x
x f t dt
C.当
lim 0
存在时, lim f x 存在.
x
x x
x f t dt
D.当 lim f x 存在时,
lim 0
存在.
x
x x
【答案】D
【解析】A错误,反例:
sinx2 2x2cosx2 sinx2
f(x) , lim f(x)0, 但 lim f(x) lim ,极限不存在.
x x x x x2
1
B错误,反例: f(x) x, f (x) , lim f(x)0,极限存在,但 lim f(x) 极限
2 x x x
不存在.
C错误,反例:
x
f(t)dt
sinx
f(x)cosx,则 lim 0 lim 存在,但 lim f(x) lim cosx不存在.
x x x x x x
x
f(t)dt
f(x)
D正确,用 lim 0 lim A,故选D.
x x x 1
4.设函数 f(x,y)连续,则 2 dx 4 f x,y dy
2 4x2
A. 4
4y f x,y dx 2 f x,y dx
dy .
0 2 4y
B. 4
4y f x,y dx 2 f x,y dx
dy .
0 2 4y
C. 4
4y f x,y dx 4y f x,y dx
dy .
0 2 2
数学试题 第3页(共3页)
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0 4y
【答案】A
【解析】由题易知,此二重积分积分区域为
D (x,y) 4x2 y4,2 x2 ,对应图像为上图所示。
记D (x,y) 4x2 y4,2 x0 ,D (x,y) 4x2 y4,0 x2 ,且
1 2
I= 2 dx 4 f x,y dy ,则I= f x,y d f x,y d,交换积分次序得
2 4x2
D D
1 2
I= 4 dy 4y f x,y dx 4 dy 2 f x,y dx
0 2 0 4y
4 4y f x,y dx 2 f x,y dx dy
0 2 4y
故A正确。
5.二次型 f x ,x ,x x2 2x x 2x x 的正惯性指数
1 2 3 1 1 2 1 3
A.0. B.1.
C.2. D.3.
【答案】B
【解析】
数学试题 第4页(共3页)
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A= 1 0 0
1 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1
EA 1 0 0 0 1 1
1 0 1 0 1 0
(1)11
(22)
(2)(1)
解得
0, 2, 1
1 2 3
故正惯性指数为1,选B.
6.设,,, 是n维列向量,, 线性无关,,, 线性相关,且 0.
1 2 3 4 1 2 1 2 3 1 2 4
在空间直角坐标系Oxyz中,关于x,y,z的方程组x y z 的几何图形是
1 2 3 4
A.过原点的一个平面. B.过原点的一条直线.
C.不过原点的一个平面. D.不过原点的一条直线.
【答案】D
【解析】记A,, ,由, 线性无关,,,线性相关,可得r A 2。记
1 2 3 1 2 1 2 3
A A ,,, ,再由 0,则r A 2。于是Ax 有无穷
4 1 2 3 4 1 2 4 4
多解。则x y z 等价于,, x, y,z T ,即A x,y,z T 。
1 2 3 4 1 2 3 4 4
若过原点,则 0与, 线性无关矛盾,故不过原点。
4 1 2
a xa ya z a
11 12 13 14
x y z a 21 xa 22 ya 23 z a 24 ,由上述分析可知r A r A 2,故
1 2 3 4
a xa ya z a
n1 n2 n3 n4
两平面交于一条直线,且不过原点。故选D。
数学试题 第5页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库7.设n阶矩阵A,B,C 满足r A r B r C r ABC 2n ,给出下列四个结论:
①r ABC n r AB r C ;
②r AB n r A r B ;
③r A r B r C n;
④r AB r BC n.
其中正确结论的序号是
A.①②. B.①③.
C.②④. D.③④.
【答案】A
1 0 0 0
【解析】A ,B ,C E ,满足r(A)r(B)r(C)r(ABC)2n ,则
0 0 0 1
r(A)1,r(B)1,r(C)2 ,排除结论③④,故选A.
8.设二维随机变量 X,Y 服从正态分布N 0,0;1,1;,其中1,1 .若a,b为满足
a2 b2 1的任意实数,则D aX bY 的最大值为
A.1. B.2.
C.1 . D.12.
【答案】C
【解析】
D(aX bY)a2DX b2DY 2ab11
a2b22ab12ab12a 1a2 f(a)
a a2
f(a)2 1a2 2a 2 1a2 0
1a2 1a2
数学试题 第6页(共3页)
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即2 0,2a2 1a2 ,b2 ,于是a ,b 。所以最大
1a2 2 2 2 2
值为 1||,故选C。
20
9.设X ,X ,,X 是来自总体B 1,0.1 的简单随机样本.令T X ,利用泊松分布近
1 2 20 i
i1
似表示二项分布的方法可得P T 1
1 2
A. . B. .
e2 e2
3 4
C. . D. .
e2 e2
【答案】C
【解析】由题意可知T ~ B(20,0.1).np 200.12
20 21 3
P{T1}P{T 0}P{T 1} e2 e2e22e2
0! 1! e2
1 n
10.设X ,X ,,X 为来自正态总体N ,2 的简单随机样本.记X X ,Z 表示标
1 2 n n i
i1
准正态分布的上侧分位数.假设检验问题:H :≤1,H:1的显著性水平为的检
0 1
验的拒绝域为
2
A. X,X ,,X X 1 Z .
1 2 n n
2
B. X,X ,,X X 1 Z .
1 2 n n
2
C. X,X ,,X X 1 Z .
1 2 n
n
2
D. X,X ,,X X 1 Z .
1 2 n n
数学试题 第7页(共3页)
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X 2
【解析】 z X z 1,故选D
/ n n
二、填空题:11~16小题,每小题5分,共30分.
xx 1
11.lim ______.
x0 lnxln(1x)
【答案】1
【解析】
exlnx 1 xlnx
lim lim 1
x0 xlnx x0 xlnx
1
0, 0 x ,
12.已知函数 f(x) 2 的傅里叶级数为 b sinnπx, S(x)为 b sinnπx
1 n n
x2, x 1 n1 n1
2
7
的和函数,则S ______.
2
1
【答案】
8
【解析】
7 7 1 1
s s 4 s
2 2 2 8 .
u
13.已知函数u(x,y,z) xy2z3,向量n(2,2,1),则 ______.
n
(1,1,1)
【答案】 1
数学试题 第8页(共3页)
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【解析】由题易知, y2z3, 2xyz3, 3xy2z2
x y z
u u u
则在x1,y 1,z 1处有 , , (1,2,3)
x y z
2 2 1
对于向量n (2,2,1),归一化可得n , ,
0 3 3 3
u u u u 2 2 1 2 2 1
故 , , n (1,2,3) , , 1 2 3 1
n x y z 0 3 3 3 3 3 3
(1,1,1)
14.已知有向曲线 L 是沿抛物线 y 1x2 从点(1,0) 到点(1,0) 的一段,则曲线积分
(ycosx)dx(2xcosy)dy ______.
L
4
【答案】 2sin1
3
【解析】由题易知可作曲线如右图所示.
记L 是从x1到x1的直线,
0
并记曲线积I (ycosx)dx(2xcosy)dy
L
则在L 与L所围的封闭区域可用格林公式
0
即I (ycosx)dx(2xcosy)dy
1
L L
0
1 1x2 1 4
21d dx dy (1x2)dx
1 0 1 3
D
1 4
又I (ycosx)dx(2xcosy)dy cosxdx 2sin1,故I 2sin1
2 1 3
L
0
4 2 3
15.设矩阵A a 3 4 ,若方程组A2x 0与Ax 0不同解,则ab______.
b 5 7
【答案】4
数学试题 第9页(共3页)
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【解析】由题知,A a 3 4 ,若A2x 0与Ax 0同解,则三秩相同,即
b 5 7
A
r A r A2 r 。如果A可逆,三秩显然相同,则A2x 0与Ax 0同解,于
A2
是要想A2x 0与Ax 0不同解,即A不可逆,于是 A 0。根据行列式的倍加性质易得
4 2 3 4 2 1 4 0 1
A a 3 4 a 3 1 a 1 1 4 21 ab ,令 A 0,
b 5 7 b 5 2 b 1 2
有ab4。
5
16.设 A,B为两个随机事件,且A与B相互独立,已知P(A)2P(B),P(AB) ,则在
8
事件A,B至少有一个发生的条件下,A,B中恰有一个发生的概率为______.
4
【答案】
5
【解析】P(AB)P(AB)P(A)P(AB)P(B)P(AB)
P(A)P(B)2P(A)P(B)
5 5
P(AB)P(A)P(B)P(AB) ,3P(B)2P2(B)
8 8
24P(B)16P2(B) 5,16P2(B)24P(B)50
(4P(B)1)(4P(B)5)0
1 1
P(B) ,P(A)
4 2
P(AB)P(AB)P(A)P(AB)P(B)P(AB)P(A)P(B)2P(A)P(B)
1 1 1 1 1
2
2 4 4 2 2
1
1 8 4
2
P
5 2 5 5
8
数学试题 第10页(共3页)
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17.(本题满分10分)
1 1
计算 dx.
0 x1 x2 2x2
17.解:
1 1 1 A BxC
dx dx
0 (x1) x22x2 0 x1 x22x2
1 1 3
x
1 5 3 5
dx
0 x1 x22x2
1 1 1
1 1 2 3 1
ln|1x| ln x22x2 arctan(x1) ln2 π.
5 10 5 0 10 1
0 0 0
18.(本题满分10分)
x
已知函数 f u 在区间 0, 内具有2阶导数,记g x,y f
,若g x,y 满足
y
2g 2g 2g g 2
x2 xy y2 1,且g(x,y)1, ,求 f(u).
x2 xy y2 x
x,x
x
解:
x g 1 g x
令u ,则 f u , f u
y x y y y2
x g 1 2
又g x,x f x f 1 1, x (x,x) f 1 x x ,故f 1 2
数学试题 第11页(共3页)
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f u f u ......(1)
x2 y y y2
2g x 1 1 x 1
f u f u f u f u ..(2)
xy y2 y y2 y3 y2
2g x x 2x x2 2x
f u f u f u f u ...(3)
y2 y2 y y2 y4 y3
2g 2g 2g
将(1)(2)(3)代入x2 xy y2 1化简得:
x2 xy y2
u2f u uf u 1,即 f u 1 f u 1 。
u2 u2
1 1
令p f u 则p p
u u2
1 du 1 1 du 1 1 ln u C
p e u e u duC duC
u2 u u u u
又 p C 2,故 lnu 2
u1 p
u u
f lnu 2 lnu 2 1
因此, ,积分得 f u du ln2u2lnuC ,
u u u u u 2
1
又 f 1 C 1,故 f u ln2u2lnu1。
2
19.(本题满分10分)
设函数 f x 在区间 a,b 内可导.证明导函数 f x 在 a,b 内严格单调增加的充分必要条
f
x
f
x
f
x
f
x
件是:对 a,b 内任意的x ,x ,x ,当x x x 时 2 1 3 2 .
1 2 3 1 2 3 x x x x
2 1 3 2
解:
充分性:若对(a,b)内任意的x ,x ,x ,当x x x 时,都有
1 2 3 1 2 3
f
x
f
x
f
x
f
x
2 1 3 2
x x x x
2 1 3 2
数学试题 第12页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库(a,b)内取任意的x x x x x ,有
则在 1 2 3 4 5
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
f
x
2 1 3 2 4 3 5 4
x x x x x x x x
2 1 3 2 4 3 5 4
f x f x f x f x x x,得
在 2 1 3 2 两边同时令 2 1
x x x x
2 1 3 2
f x f x x x ,得 f x f x
f x 3 1 ,两边同时令 2 3 3 1 f x ,即
1 x x x x 3
3 1 3 1
f
x
f
x
f
x
f
x
f x 3 1 f x ,同理可得 f x 3 1 f x .因为
1 x x 3 3 x x 5
3 1 3 1
f x f x f x f x f x f x .由x ,x 的任意性,可得 f x 在
3 1 5 3 ,所以 1 5 1 5
x x x x
3 1 5 3
a,b 内严格单调递增,充分性得证。
f
x
单调递增,在
x ,x
,
x ,x
上分别使用拉格朗日中值定理,
再证必要性,即已知 1 2 2 3
知存在 x ,x , x ,x ,使
1 1 2 2 2 3
f
x
f
x
f
x
f
x
f 2 1 , f 3 2 ,
1 x x 2 x x
2 1 3 2
f x 单调递增,且 知, f f ,即
又由 1 2 1 2
,必要性得证。
f
x
f
x
f
x
f
x
2 1 3 2
x x x x
2 1 3 2
综上所述,充要条件得证。
数学试题 第13页(共3页)
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xt,
x0,
设Σ 是由直线 绕直线y t, t为参数 旋转一周得到的曲面,Σ 是Σ 介于平面
y 0
1
z t
x yz 0与平面x yz 1之间部分的外侧,计算曲面侧积分
I xdydz(y1)dzdx(z2)dxdy.
Σ
1
xt
x0
解:由题意可知直线 , 记为 l ;y t , 记为 l ,则直线l 绕直线l 旋转所得曲
y 0 1
2 1 2
z t
面 为 (xt)2(yt)2(zt)2 3t2 。已知 是 介于平面 x yz 0 和平面
1
x yz 1之间的外侧,则补面 :x yz 1,方向指向外侧。则 与 所围为封闭
0 0 1
区域,则由高斯公式可知
I xdydz(y1)dzdx(z2)dxdy
1
0 1
2
1 2 2 2
(111)dv3dv3 π π (注:为圆锥体) 。
3 2 2 4
记D 为 在xoy面上的投影,D (x,y∣)0x y1,x0,y 0
xy 0 xy
又I xdydz(y1)dzdx(z2)dxdy
2
0
xdxdy(y1)dxdy(3x y)dxdy
D
xy
1
2dxdy2 111
2
D
xy
数学试题 第14页(共3页)
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故I I I π1.
1 2 4
21.(本题满分10分)
0 1 2
设矩阵A1 0 2,已知1是A的特征多项式的重根.
1 1 a
(1)求a的值;
(2)求所有满足A,A22的非零列向量,.
解:(1) f()| AE |(1)[(a)(1)4]
可得(1a)(11)40, a3
0 1 2
(2)由(1)可知A 1 0 2 ,|AE |0,得 A中 1,
1 2 3
1 1 3
Aα α β.A2α=α+2β (A-E)α β, A2 -E α= 2β = 2(A-E)α
AE 2 α0,其中(AE)2=0 ,故 α为任意的非零向量, α a ,a ,a T ,aa a 0
1 2 3 1 2 3
1 1 2a 2a a a
1 3 1 2
β (AE)α 1 1 2 a 2a a a
2 3 1 2
1 1 2a 2a a a
3 3 1 2
其中a a 2a
1 2 3
a 2a a a
1 3 1 2
则综上α a ,β 2a a a , aa a 0,a a 2a
2 3 1 2 1 2 3 1 2 3
a 2a a a
3 3 1 2
22.(本题满分12分)
数学试题 第15页(共3页)
更多资料关注微信公众号:考研文库投保人的损失事件发生时,保险公司的赔付额Y 与投保人的损失额 X 的关系为
0,X 100,
Y 设定损事件发生时,投保人的损失额 X 的概率密度为
x100,X 100.
21002
,x0,
f(x)(100x)3
0,x0.
(1)求P{Y 0}及EY .
(2)这种损失事件在一年内发生的次数记为N ,保险公司在一年内就这种损失事件产生的
理赔次数记为M ,假设N 服从参数为8的泊松分布,在N n n1 的条件下,M 服从二
项分布B(n,p),其中 p P{Y 0},求M 的概率分布.
解:
(1) P{Y >0}= P{X -100>0}= P{X
>100}=ò+¥ 2´1002
dx =
1
100 (100+x)3 4
EY
=ò+¥
(x-100)
2´1002
dx =50
100 (100+x)3
(2)
1
N ~ P(8) {M∣N n}~ Bn,
4
P{M m} P{N n}P{M m∣N n)
nm
8n 1 m 3 nm
e8Cm
n! n 4 4
nm
8n n! 1 m 3 nm
e8
n! m!(nm)!4 4
nm
1 m 8m 8nm 3 nm
e8
4 m! (nm)! 4
nm
1 m 8m 6nm 2m
e8 e2
4 m! (nm)! m!
nm
数学试题 第16页(共3页)
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