1、考研数学二-117 (1)及答案解析(总分:150.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:8,分数:32.00)1.设 A,B 为满足 AB=0 的任意两个非零矩阵,则必有_(分数:4.00)A.A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关B.A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关C.A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关D.A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关2.若 f(x)的导函数是 sinx,则 f(x)有一个原函数为_(分数:4.00)A.1+sinxB.1-sinxC.1+cosxD.1-cosx3.设函数 f(u)连续,区域 D=(x,y)|x
2、 2+y22y,则 (xy)dxdy 等于_(分数:4.00)A.B.C.D.4.设 A 为 n(n2)阶可逆矩阵,交换 A 的第 1 行与第 2 行得矩阵 BA *,B *分别为 A,B 的伴随矩阵,则_(分数:4.00)A.交换 A*的第 1 列与第 2 列得 B*B.交换 A*的第 1 行与第 2 行得 B*C.交换 A*的第 1 列与第 2 列得-B *D.交换 A*的第 1 行与第 2 行得-B *5.设 f(x,y)与 (x,y)均为可微函数,且 y(x,y)0已知(x 0,y 0)是 f(x,y)在约束条件 (x,y)=0 下的一个极值点,下列选项正确的是_(分数:4.00)A.
3、若 fx(x0,y 0)=0,则 fy(x0,y 0)=0B.若 fx(x0,y 0)=0,则 fy(x0,y 0)0C.若 fx(x0,y 0)0,则 fy(x0,y 0)=0D.若 fx(x0,y 0)0,则 fy(x0,y 0)06.设函数 f(x)在区间(-,)内有定义,若当 x(-,)时,恒有|f(x)|x 2,则 x=0 必是 f(x)的_(分数:4.00)A.间断点B.连续而不可导的点C.可导的点,且 f(0)=0D.可导的点,且 f(0)07.具有特解 y1=e-x,y 2=2xe-x,y 3=3ex的 3 阶常系数齐次线性微分方程是_(分数:4.00)A.y“-y“-y+y=
4、0B.y“+y“-y-y=0C.y“-6y“+11y-6y=0D.y“-2y“-y+2y=08.设 g(x)= f(x)= (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.曲线 上对应于 t (分数:4.00)填空项 1:_11. (分数:4.00)填空项 1:_12.设 1, 2, 3均为 3 维列向量,记矩阵A=( 1, 2, 3),B=( 1+ 2+ 3, 1+2 2+4 3, 1+3 2+9 3)如果|A|=1,那么|B|=_(分数:4.00)填空项 1:_13.设矩阵 A= (分数:4.00)填空项 1:_14.
5、已知向量组 1=(1,2,-1,1), 2=(2,0,t,0), 3=(0,-4,5,-2)的秩为 2,则 t=_(分数:4.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:9,分数:94.00)15.求 (分数:9.00)_16.设函数 y=y(x)由方程 y-xey=1 所确定,求 (分数:9.00)_17.求 (分数:11.00)_18.设 z=f(x2-y2,e xy),其中 f 具有连续二阶偏导数求 (分数:11.00)_19.求二重积分 (分数:10.00)_20.设(2E-C -1B)AT=C-1,其中 E 是 4 阶单位矩阵,A T是 4 阶矩阵 A 的转置矩阵,(分数:11.00)_
6、21.设 A 为 3 阶矩阵, 1, 2为 A 的分别属于特征值-1,1 的特征向量,向量 3满足 A 3= 2+ 3(1) 证明 1, 2, 3线性无关;(2) 令 P=( 1, 2, 3),求 P-1AP(分数:11.00)_22.设线性方程组(分数:11.00)_23.设曲线 L 的极坐标方程为 r=r(),M(r,)为其上任一点,M 0(2,0)为 L 上一定点若极径 OM0,OM与曲线 L 所围成的曲边扇形面积值等于 L 上 M0,M 两点间弧长值的一半,求曲线 L 的方程(分数:11.00)_考研数学二-117 (1)答案解析(总分:150.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(
7、总题数:8,分数:32.00)1.设 A,B 为满足 AB=0 的任意两个非零矩阵,则必有_(分数:4.00)A.A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 B.A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关C.A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关D.A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关解析:考点提示 线性相关性、线性齐次方程组的非零解解题分析 由题设 AB=0,且 A0,B0,则线性齐次方程组 AX=0 有非零解,则 A 的列向量组线性相关;同时由 AB=0,知 BTAT=0,且 BT0,A T0同理线性齐次方程组 BTY=0 也有非零解,因而 BT的列向量组,也就是
8、 B 的行向量组线性相关综上,选 A2.若 f(x)的导函数是 sinx,则 f(x)有一个原函数为_(分数:4.00)A.1+sinxB.1-sinx C.1+cosxD.1-cosx解析:考点提示 三角函数的导数解题分析 对 sinx 积分两次得到 f(x)的原函数,即可得到正确选项由题设 f(x)=sinx,所以*于是 f(x)的原函数*=sinx+C1x+C2令 C1=0,C 2=1,得 f(x)的一个原函数为 1-sinx,故应选 B3.设函数 f(u)连续,区域 D=(x,y)|x 2+y22y,则 (xy)dxdy 等于_(分数:4.00)A.B.C.D. 解析:考点提示 二重积
9、分解题分析 由题设*从而 A 不成立由于仅知 f(u)连续,题设并未指出 f(xy)是否具有关于坐标轴的对称性,因此 B 不一定成立将原积分化为极坐标下二次积分,有*所以选择 D4.设 A 为 n(n2)阶可逆矩阵,交换 A 的第 1 行与第 2 行得矩阵 BA *,B *分别为 A,B 的伴随矩阵,则_(分数:4.00)A.交换 A*的第 1 列与第 2 列得 B*B.交换 A*的第 1 行与第 2 行得 B*C.交换 A*的第 1 列与第 2 列得-B * D.交换 A*的第 1 行与第 2 行得-B *解析:考点提示 初等矩阵左乘右乘问题解题分析 设 A 为三阶矩阵,根据题意有*因为|A
10、|=-|B|,所以*所以选 C5.设 f(x,y)与 (x,y)均为可微函数,且 y(x,y)0已知(x 0,y 0)是 f(x,y)在约束条件 (x,y)=0 下的一个极值点,下列选项正确的是_(分数:4.00)A.若 fx(x0,y 0)=0,则 fy(x0,y 0)=0B.若 fx(x0,y 0)=0,则 fy(x0,y 0)0C.若 fx(x0,y 0)0,则 fy(x0,y 0)=0D.若 fx(x0,y 0)0,则 fy(x0,y 0)0 解析:考点提示 二元函数的条件极值解题分析 用拉格朗日乘数法判断令 F(x,y,)=f(x,y)+(x,y),则(x 0,y 0)满足:Fx(x
11、0,y 0)=fx(x0,y 0)+ x(x0,y 0)=0, Fy(x0,y 0)=fy(x0,y 0)+ y(x0,y 00)=0 若 fx(x0,y 0)=0,则式*=0 或 x(x0,y 0)0,而当 =0 时,由式得 fy(x0,y 0)=0;当 0时,由式及 y(x0,y 0)0*f y(x0,y 0)0所以排除 A,B若 fx(x0,y 0)0,则由式*0,再由式及 y(x0,y 0)0*f y(x0,y 0)0,即 fx(x0,y 0)0 时,f y(x0,y 0)0故选 D6.设函数 f(x)在区间(-,)内有定义,若当 x(-,)时,恒有|f(x)|x 2,则 x=0 必是
12、 f(x)的_(分数:4.00)A.间断点B.连续而不可导的点C.可导的点,且 f(0)=0 D.可导的点,且 f(0)0解析:考点提示 函数的连续性、间断点解题分析 由题设必有 f(0)=0,根据定义,*因此 f(0)=0故应选 C评注 用排除法:取 f(x)= *x2,则 f(0)=0,可排除 A,B,D7.具有特解 y1=e-x,y 2=2xe-x,y 3=3ex的 3 阶常系数齐次线性微分方程是_(分数:4.00)A.y“-y“-y+y=0B.y“+y“-y-y=0 C.y“-6y“+11y-6y=0D.y“-2y“-y+2y=0解析:考点提示 微分方程解题分析 由题设条件,可知该微分
13、方程存在的特征根为 1=-1, 2=-1, 3=1,即特征方程为(+1)2(-1)=0,展开得 3+ 2-1=0,因此所求微分方程必为y“+y“-y-y=0所以选 B8.设 g(x)= f(x)= (分数:4.00)A.B.C.D. 解析:考点提示 分段函数,复合函数解题分析 由已知*由 f(x)0,知 x0 且 f(x)=-x;由 f(x)0,知 x0 且 f(x)=x2;从而 gf(x)=*选 D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:0)解析:考点提示 复合函数求极限解题分析*评注 当 x0 时,(1+x) a-1ax10.曲线 上对
14、应于 t (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:y= )解析:考点提示 参数方程求导数解题分析 利用参数方程的求导得切线斜率曲线上对应于 t=*的点的直角坐标为*对应于 t=*点处的切线的斜率*因此对应于 t=*点处法线的斜率 k=*故曲线上对应于 t=*点处的法线方程为*即 y=*-111. (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案: )解析:考点提示 凑微分法解题分析 将 tanx 写成*,再利用凑微分法积分*12.设 1, 2, 3均为 3 维列向量,记矩阵A=( 1, 2, 3),B=( 1+ 2+ 3, 1+2 2+4 3, 1+3 2+9 3)如果|A|=1,那么|B|
15、=_(分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:2)解析:考点提示 矩阵计算、范德蒙行列式计算解题分析 由题意,我们对矩阵 B 分块,得*于是有*所以|B|=213.设矩阵 A= (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:1)解析:考点提示 矩阵的秩解题分析 矩阵*则*故 A3的秩 r(A3)=114.已知向量组 1=(1,2,-1,1), 2=(2,0,t,0), 3=(0,-4,5,-2)的秩为 2,则 t=_(分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:3)解析:考点提示 向量组的秩解题分析 由题设可知,矩阵*的秩也为 2,从而*的秩为 2,因此 3-t=0,即 t=3或者,由矩阵
16、秩的定义知矩阵的任-3 阶子式为 0,因而*,同样可解出t=3三、解答题(总题数:9,分数:94.00)15.求 (分数:9.00)_正确答案:( )解析:考点提示 复合函数求极限16.设函数 y=y(x)由方程 y-xey=1 所确定,求 (分数:9.00)_正确答案:(详解 1 在原方程两边对 x 求导,得 y-ey-xeyy=0,解得 把 x=0,y=1 代入式,得 y(0)=e式两边对 x 求导,得将 x=0,y=1,y(0)=e 代入式,得详解 2 在方程两边对 x 求导,得 y-ey-xeyy=0在上式两边再对 x 求导,得y“-eyy-(eyy+xeyy2+xeyy“)=0由题设
17、知 x=0,y=1,代入上面两式,解得y(0)=e,y“(0)=2e 2从而)解析:考点提示 隐函数求导数17.求 (分数:11.00)_正确答案:(详解 1详解 2 令 x=tant,则 dx=sec2tdt,于是详解 3 令 t=x2,则 dt=2xdx,因此)解析:考点提示 用凑微分法积分即可,被积函数中含有根式,也可考虑作变量代换去掉根号,再积分评注 被积函数中含有根式,一般考虑引进一新变量,去掉根式,然后再积分18.设 z=f(x2-y2,e xy),其中 f 具有连续二阶偏导数求 (分数:11.00)_正确答案:(由已知 z=f(x2-y2,e xy),则)解析:考点提示 多元复合
18、函数的偏导数19.求二重积分 (分数:10.00)_正确答案:(因为 maxxy,1= 所以有)解析:考点提示 求二重积分20.设(2E-C -1B)AT=C-1,其中 E 是 4 阶单位矩阵,A T是 4 阶矩阵 A 的转置矩阵,(分数:11.00)_正确答案:(由题设(2E-C -1B)AT=C-1,上式左乘 C 矩阵,得(2C-B)A T=E,由已知 B,C 可求得且|2C-B|=1,因此 2C-B 可逆,由此 AT=(2C-B)-1不难由初等变换求得从而)解析:考点提示 矩阵运算21.设 A 为 3 阶矩阵, 1, 2为 A 的分别属于特征值-1,1 的特征向量,向量 3满足 A 3=
19、 2+ 3(1) 证明 1, 2, 3线性无关;(2) 令 P=( 1, 2, 3),求 P-1AP(分数:11.00)_正确答案:(1) 假设口 1, 2, 3线性相关,则 3可由 1, 2线性表出,可设 3=k1 1+k2 2,其中 k1,k 2不全为 0,否则由等式 A 3= 2+ 3得到 2=0,不符合题设因为 1, 2为矩阵 A 的分别属于特征值-1,1 的特征向量,所以 1, 2线性无关,且有 A 1=- 1,A 2= 2,则A 3=A(k1 1+k2 2)=-k1 1+k2 2= 2+k1 1+k2 2又 1, 2相互独立,等式中 1, 2的对应系数相等,即:显然此方程组无解故假
20、设不成立,从而可知 1, 2, 3线性无关(2) 因为 1, 2, 3线性无关,所以矩阵 P=( 1, 2, 3)可逆由于等式两边同时左乘矩阵 P 的逆矩阵 P-1,可得)解析:考点提示 向量的线性相关性和矩阵的特征值与特征向量22.设线性方程组(分数:11.00)_正确答案:(因为方程组、有公共解,则可组成如下方程组因为方程的增广矩阵是所以当 a=1 或 a=2 时,与有公共解当 a=1 时,方程组化为 公共解为 x=k当 a=2 时,方程组化为 公共解为 x= )解析:考点提示 线性方程组的解23.设曲线 L 的极坐标方程为 r=r(),M(r,)为其上任一点,M 0(2,0)为 L 上一定点若极径 OM0,OM与曲线 L 所围成的曲边扇形面积值等于 L 上 M0,M 两点间弧长值的一半,求曲线 L 的方程(分数:11.00)_正确答案:(根据题意,由面积与弧长的计算公式,得将上式两边对 求导,得 r2= 即 r=r 此为可分离变量方程,从而 =d对此式两边积分,得即 由已知 r(0)=2,代入上式得 C= ,故曲线 L 的方程为 rsin =1,由于 rcos=x,rsin=y,于是所求直线为 x )解析:考点提示 定积分的几何应用、微分方程