1、考研数学一-163 及答案解析(总分:156.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:8,分数:32.00)1.对于函数 (分数:4.00)A.B.C.D.2.设 是实数, (分数:4.00)A.B.C.D.3.已知函数 y=f(x)对一切 x 满足 xf“(x)+3xf(x)2=1-e-x,若 f(x0)=0(x00),则Af(x 0)是 f(x)的极大值B(x 0,f(x0)是曲线 y=f(x)的拐点Cf(x 0)是 f(x)的极小值Df(x 0)不是 f(x)的极值,(x 0,f(x 0)不是曲线 y=f(x)的拐点(分数:4.00)A.B.C.D.4.若 (分数:4.00)A.
2、B.C.D.5.若 P,Q 均为 n 阶方阵,且 P2=P,Q 2=Q又 E-(P+Q)非奇异,则Ar(P)r(Q) Br(P)r(Q)Cr(P)=r(Q) Dr(P),r(Q)无法比较(分数:4.00)A.B.C.D.6.已知实二次型f=(a11x1+a12x2+a13x3)2+(a21x1+a22x2+a23x3)2+(a31x1+a32x2+a33x3)2正定,矩阵 A=(aij)33,则AA 是正定矩阵 BA 是可逆矩阵CA 是不可逆矩阵 D以上结论都不对(分数:4.00)A.B.C.D.7.设二维随机变量(X,Y)服从二维正态分布 N(0,-1;1,4;0),则下列结论中不正确的是A
3、X 与 Y 相互独立(B)aX+bY 服从正态分布C D (分数:4.00)A.B.C.D.8.设 X1,X 2,X n为来自总体 XN(0, 2)的简单随机样本,则 2的无偏估计量为A B C D (分数:4.00)A.B.C.D.二、填空题(总题数:6,分数:24.00)9. (分数:4.00)填空项 1:_10. (分数:4.00)填空项 1:_11.如果曲线 y=ax6+bx4+cx2在拐点(1,1)处有水平切线,则 a=_,b=_(分数:4.00)填空项 1:_12.设函数 f,g 都具有一阶连续偏导数,且 ,则 =_.(分数:4.00)填空项 1:_13.设 n 阶矩阵 A 满足
4、AAT=E(E 是 n 阶单位矩阵,A T是 A 的转置),则|A+E|=(分数:4.00)填空项 1:_14.同时掷两颗骰子,观察它们出现的点数,设 X 表示两颗骰子出现的最大点数,则 EX=_(分数:4.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:9,分数:100.00)15.计算 (分数:10.00)_16.设函数 f(x)满足 f(0)=1, ,以及 (分数:10.00)_17.计算 ,其中 D:x 2+y2ax(a0),()求 I(a);()求 (分数:10.00)_设 a0=4,a 1=1,a n-2=n(n-1)an,n2(分数:20.00)(1).求幂级数*的和函数 S(x);(分
5、数:10.00)_(2).求 S(x)的极值(分数:10.00)_18.已知点 A(1,0,0)与点 B(1,1,1), 是由直线 AB 绕 Oz 轴旋转一周而成的旋转曲面介于平面 z=0与 z=1 之间部分的外侧,函数 f(u)在(-,+)内具有连续导数,计算曲面积分(分数:10.00)_19.设 A,B 为三阶相似非零实矩阵,矩阵 A=(aij)满足 aij=Aij(i,j=1,2,3),A ij为 aij的代数余子式,矩阵 B 满足|E+2B|=|E+3B|=0,计算行列式|A *B-A*+B-E|(分数:10.00)_20.设 (X)=XAX T,(X)=XAX T是正定二次型,其中
6、A=(aij),B=(b ij),令 cij=aijbij,以 C=(cij)作二次型f(X)=XCXT证明:f 是正定的(分数:10.00)_21.一袋中装有 20 个大小相同的三种颜色的球,其中第一种为红球,有 16 个,第二种为黄球,有 3 个,第三种为绿球,有 1 个现在随机地从中任取一球,如果记(分数:10.00)_22.某商品一周的需求量 X 是随机变量,已知 X 的概率密度为(分数:10.00)_考研数学一-163 答案解析(总分:156.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:8,分数:32.00)1.对于函数 (分数:4.00)A.B. C.D.解析:详解 2.设 是
7、实数, (分数:4.00)A. B.C.D.解析:详解 由导数定义,有,则当 +10,即 -1 时, 存在,且 而 ,所以若 f(x)在 x=1 处可导,即3.已知函数 y=f(x)对一切 x 满足 xf“(x)+3xf(x)2=1-e-x,若 f(x0)=0(x00),则Af(x 0)是 f(x)的极大值B(x 0,f(x0)是曲线 y=f(x)的拐点Cf(x 0)是 f(x)的极小值Df(x 0)不是 f(x)的极值,(x 0,f(x 0)不是曲线 y=f(x)的拐点(分数:4.00)A.B.C. D.解析:详解 由题设可得4.若 (分数:4.00)A.B.C.D. 解析:详解 应用二元函
8、数在某点极限存在、连续与可偏导之间的结论可知,(A),(B)(C)均错,故选(D)5.若 P,Q 均为 n 阶方阵,且 P2=P,Q 2=Q又 E-(P+Q)非奇异,则Ar(P)r(Q) Br(P)r(Q)Cr(P)=r(Q) Dr(P),r(Q)无法比较(分数:4.00)A.B.C. D.解析:详解 因为 E-(P+Q)非奇异,所以6.已知实二次型f=(a11x1+a12x2+a13x3)2+(a21x1+a22x2+a23x3)2+(a31x1+a32x2+a33x3)2正定,矩阵 A=(aij)33,则AA 是正定矩阵 BA 是可逆矩阵CA 是不可逆矩阵 D以上结论都不对(分数:4.00
9、)A.B. C.D.解析:详解 令 x=(x1,x 2,x 3)T,则 f=xTATAx=(Ax)TAx 正定7.设二维随机变量(X,Y)服从二维正态分布 N(0,-1;1,4;0),则下列结论中不正确的是AX 与 Y 相互独立(B)aX+bY 服从正态分布C D (分数:4.00)A.B.C.D. 解析:详解 由题设可知 与 Y 独立(因为(X,Y)服从二维正态分布)由二维正态分布的性质可知 aX+bY 仍服从正态分布,且 E(X-Y)=1,E(X+Y)=-1,根据正态分布的图形可知,其数学期望左右两侧取值的概率为8.设 X1,X 2,X n为来自总体 XN(0, 2)的简单随机样本,则 2
10、的无偏估计量为A B C D (分数:4.00)A.B. C.D.解析:因为 ,所以二、填空题(总题数:6,分数:24.00)9. (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:e -2)解析:详解 10. (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:0)解析:详解 而 ,所以11.如果曲线 y=ax6+bx4+cx2在拐点(1,1)处有水平切线,则 a=_,b=_(分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:1,-3)解析:详解 由题意可得 y(1)=a+b+c=1,y(1)=6a+4b+2c=0,y“(1)=30a+12b+2=0解上述方程组可得 a=1,b=-3,c=312.设函数 f
11、,g 都具有一阶连续偏导数,且 ,则 =_.(分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案: )解析:详解 ,所以13.设 n 阶矩阵 A 满足 AAT=E(E 是 n 阶单位矩阵,A T是 A 的转置),则|A+E|=(分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:0)解析:详解 因为|A+E|=|A+AA T|=|A|E+AT|=|A|(E+A)T|=|A|E+A|,所以(1-|A|)|A+E|=0,又因为|A|0,即 1-|A|0,所以|A+E|=014.同时掷两颗骰子,观察它们出现的点数,设 X 表示两颗骰子出现的最大点数,则 EX=_(分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案: )解析
12、:详解 X 的可能取值为 1,2,3,4,5,6则于是 三、解答题(总题数:9,分数:100.00)15.计算 (分数:10.00)_正确答案:(令 ,对于 x0,a1,有,当 x+时, ,故 lnf(x)lna对于 x0,0a1,有当 x+时,故 lnf(x)0由于 exp 是连续函数,所以)解析:16.设函数 f(x)满足 f(0)=1, ,以及 (分数:10.00)_正确答案:(由 可知 f(x)0,所以当 x0 时,有f(x)f(0)=1于是 ,所以)解析:17.计算 ,其中 D:x 2+y2ax(a0),()求 I(a);()求 (分数:10.00)_正确答案:(D 关于 x 轴对称
13、,于是()() )解析:设 a0=4,a 1=1,a n-2=n(n-1)an,n2(分数:20.00)(1).求幂级数*的和函数 S(x);(分数:10.00)_正确答案:(设幂级数 的收敛区间为(-R,R),逐项求导得,又 a n-2=n(n-1)an,n2,所以 ,即 S“(x)-S(x)=0,解之得 S(x)=C1ex+C2e-x,代入 S(0)=a0=4,S(1)=a 1=1 可解得 ,所以 )解析:(2).求 S(x)的极值(分数:10.00)_正确答案:(令 ,又 ,所以 S(x)在 处取得极小值, )解析:18.已知点 A(1,0,0)与点 B(1,1,1), 是由直线 AB
14、绕 Oz 轴旋转一周而成的旋转曲面介于平面 z=0与 z=1 之间部分的外侧,函数 f(u)在(-,+)内具有连续导数,计算曲面积分(分数:10.00)_正确答案:(直线 AB 的方程为则直线 绕 Oz 轴旋转一周而成的旋转曲面方程为x2+y2=1+z2,即 x2+y2-z2=1记 P=xf(xy)-2x,Q=y 2-yf(xy),R=(z+1) 2,则,于是补面 1:z=0(x 2+y21),下侧, 2:z=1(x 2+y22),上侧由高斯公式得由对称性知 ,利用截面法可得故 又 ,所以, )解析:19.设 A,B 为三阶相似非零实矩阵,矩阵 A=(aij)满足 aij=Aij(i,j=1,
15、2,3),A ij为 aij的代数余子式,矩阵 B 满足|E+2B|=|E+3B|=0,计算行列式|A *B-A*+B-E|(分数:10.00)_正确答案:(|A *B-A*+B-E|=|A*(B-E)+(B-E)|=|(A*+E)(B-E)|=|A*+E|B-E|,由 aij=Aij(i,j=1,2,3)可知,A T=A*,于是或|A|=1因为 AO,不妨假定 a110,所以,故|A|=1又由题设可知,A,B 相似,所以 A,B 有相同的特征值,且|B|=|A|=1由|E+2B|=|E+3B|=0 可知,B 有特征值 ,设另外一个特征值为 3,则有 ,所以 A,B 的特征值为 于是|A *+
16、E|=|AT+E|=|A+E|=( 1+1)( 2+1)( 3+1) ,故 )解析:20.设 (X)=XAX T,(X)=XAX T是正定二次型,其中 A=(aij),B=(b ij),令 cij=aijbij,以 C=(cij)作二次型f(X)=XCXT证明:f 是正定的(分数:10.00)_正确答案:(对于正定矩阵 B=(bij),存在满秩矩阵 P=(pij),使得,于是)解析:21.一袋中装有 20 个大小相同的三种颜色的球,其中第一种为红球,有 16 个,第二种为黄球,有 3 个,第三种为绿球,有 1 个现在随机地从中任取一球,如果记(分数:10.00)_正确答案:(设事件 Ai=取到
17、第 i 种球,i=1,2,3()由题设知,A 1,A 2,A 3两两互不相容P(A1)=0.8,P(A 2)=0.15,P(A 3)=0.05于是PX1=0,X 2=0=P(A3)=0.05,PX1=1,X 2=0=P(A1)=0.8,PX1=0,X 2=1)=P(A2)=0.15,故 X1,X 2的联合概率分别如下表所示)解析:22.某商品一周的需求量 X 是随机变量,已知 X 的概率密度为(分数:10.00)_正确答案:(以 Xi(i=1,2,3)表示第 i 周的需求量,则 Xi的概率密度均为 f(x)而U2=X1+X2,U 3=U2+X3连续三周中的周最大需求量为 X(3)=maxX1,X 2,X 3()当 x0 时,f 2(x)=f3(x)=0;对于 x0,由卷积公式有于是,两周和三周的总需求量 U2和 U3的概率密度分别为()设 F(x)是随机变量 X 的分布函数,则连续三周中的周最大需求量 X(3)的分布函数为 G(x)=F(x)3于是,有f(3)(x)=G(x)=3F(x)2f(x) )解析: