1、考研数学二(高等数学)模拟试卷 69 及答案解析(总分:56.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:4,分数:8.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_2.设a n 与(b n 为两个数列,下列说法正确的是( )(分数:2.00)A.若a n 与b n 都发散,则a n b n 一定发散B.若a n 与b n 都无界,则a n b n 一定无界C.若a n 无界且 a n b n =0,则 D.若 a n 为无穷大,且 3.f(x)g(x)在 x 0 处可导,则下列说法正确的是( )(分数:2.00)A.f(x),g(x)在 x 0
2、处都可导B.f(x)在 x 0 处可导,g(x)在 x 0 处不可导C.f(x)在 x 0 处不可导,g(x)在 x 0 处可导D.f(x),g(x)在 x 0 处都可能不可导4.设函数 f(x)二阶连续可导且满足关系 f(x)+f 2 (x)=x,且 f(0)=0,则( )(分数:2.00)A.f(0)是 f(x)的极小值B.f(0)是 f(x)的极大值C.(0,f(0)是 y=f(x)的拐点D.(0,f(0)不是 y=f(x)的拐点二、填空题(总题数:7,分数:14.00)5.设 f(x)连续,且 f(1)=1,则 (分数:2.00)填空项 1:_6.设 y=y(x)由 ye xy +xc
3、osx-1=0 确定,求 dy x=0 = 1(分数:2.00)填空项 1:_7.求 (分数:2.00)填空项 1:_8.= 1. (分数:2.00)填空项 1:_9.I(x)= 0 x (分数:2.00)填空项 1:_10.设 f(x,y)在区域 D:x 2 y 2 t 2 上连续且 f(0,0)=4,则 (分数:2.00)填空项 1:_11.微分方程 xy= (分数:2.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:17,分数:34.00)12.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。(分数:2.00)_13.求 (分数:2.00)_14.求极限 (分数:2.00)_15.求 (分数:2.
4、00)_16.设 f(x)在0,1上连续,在(0,1)内可导,f(0)=0, =1,f(1)=0证明:(1)存在 (分数:2.00)_17.设 f(x),g(x)在a,b上连续,在(a,b)内二阶可导,f(a)=f(b)=0,f + (a)f - (b)0,且 g(x)0(xa,6),g(x)0(axb),证明:存在 (a,b),使得 (分数:2.00)_18.设 f n (x)=x+x 2 +x n (n2) (1)证明方程 f n (x)=1 有唯一的正根 x n ; (2)求 (分数:2.00)_19.设 f(x)在a,b上连续,在(a,b)内可导,且 f(a)=f(b)=0, a b
5、f(x)dx=0证明: (1)存在c(a,b),使得 f(c)=0; (2)存在 i (a,b)(i=1,2),且 1 2 ,使得 f( i )+f( i )=0(i=1,2); (3)存在 (a,b),使得 f()=f(); (4)存在 (a,b),使得 f()-3f()+2f()=0(分数:2.00)_20. (分数:2.00)_21.设 f(x)在0,1上连续,f(0)=0, 0 1 f(x)dx=0证明:存在 (0,1),使得 0 (x)dx=f()(分数:2.00)_22.设 f(x)在a,b上连续可导,证明: (分数:2.00)_23.令 f(x)=x-x,求极限 (分数:2.00
6、)_24.设 (分数:2.00)_25.计算 (分数:2.00)_26.设函数 f(x,y)可微, (分数:2.00)_27.一条均匀链条挂在一个无摩擦的钉子上,链条长 18m,运动开始时链条一边下垂 8m,另一边下垂10m,问整个链条滑过钉子需要多长时间?(分数:2.00)_28.设 A 从原点出发,以固定速度 v 0 沿 y 轴正向行驶,B 从(x 0 ,0)出发(x 0 0),以始终指向点 A的固定速度 v 1 朝 A 追去,求 B 的轨迹方程(分数:2.00)_考研数学二(高等数学)模拟试卷 69 答案解析(总分:56.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:4,分数:8.00
7、)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_解析:2.设a n 与(b n 为两个数列,下列说法正确的是( )(分数:2.00)A.若a n 与b n 都发散,则a n b n 一定发散B.若a n 与b n 都无界,则a n b n 一定无界C.若a n 无界且 a n b n =0,则 D.若 a n 为无穷大,且 解析:解析:(A)不对,如 a n =2+(-1) n ,b n =2-(-1) n ,显然a n 与b n 都发散,但 a n b n =3,显然a n b n 收敛;(B)、(C)都不对,如 a n =n1+(-1) n ,b n =
8、n1-(-1) n ,显然a n 与b n 都无界,但 a n b n =0,显然a n b n 有界且 3.f(x)g(x)在 x 0 处可导,则下列说法正确的是( )(分数:2.00)A.f(x),g(x)在 x 0 处都可导B.f(x)在 x 0 处可导,g(x)在 x 0 处不可导C.f(x)在 x 0 处不可导,g(x)在 x 0 处可导D.f(x),g(x)在 x 0 处都可能不可导 解析:解析:令 f(x)=4.设函数 f(x)二阶连续可导且满足关系 f(x)+f 2 (x)=x,且 f(0)=0,则( )(分数:2.00)A.f(0)是 f(x)的极小值B.f(0)是 f(x)
9、的极大值C.(0,f(0)是 y=f(x)的拐点 D.(0,f(0)不是 y=f(x)的拐点解析:解析:由 f(0)=0 得 f(0)=0,f(x)=1-2f(x)f(x),f(0)=10,由极限保号性,存在0,当 0x 时,f(x)0,再由 f(0)=0,得二、填空题(总题数:7,分数:14.00)5.设 f(x)连续,且 f(1)=1,则 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:6.设 y=y(x)由 ye xy +xcosx-1=0 确定,求 dy x=0 = 1(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:-2dx)解析:解析:当 x=0 时,
10、y=1,将 ye xy +xcosx-1=0 两边对 x 求导得 e xy +cosx-xsinx=0, 将x=0,y=1 代入上式得 7.求 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:*)解析:解析:8.= 1. (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:4-)解析:解析:9.I(x)= 0 x (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:ln3)解析:解析:令 I(x)= 时,I(x)0, 当 x 时,I(x)0,所以 x= 为 I(x)在-1,1上的最小值点,又 I(1)= 0 1 =ln(u 2 -u+1) 0 1 =0, I(-1)= 0 -1
11、 10.设 f(x,y)在区域 D:x 2 y 2 t 2 上连续且 f(0,0)=4,则 (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:8)解析:解析:由当 t0 时,t-ln(1+t)=t-t- +o(t 2 ) t 2 (t0), 由积分中值定理得 f(x,y)dxdy=f(,).t 2 ,其中(,)D, 于是 11.微分方程 xy= (分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:lnx+C)解析:解析: 所以三、解答题(总题数:17,分数:34.00)12.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。(分数:2.00)_解析:13.求 (分数:2.00)_正确答案
12、:(正确答案: )解析:14.求极限 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:15.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: 因为 0 1 (1-u)sinxudu= sinx, 1 2 (u-1)sinxudu= 所以原式 )解析:16.设 f(x)在0,1上连续,在(0,1)内可导,f(0)=0, =1,f(1)=0证明:(1)存在 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:(1)令 (x)=f(x)=x,(x)在0,1上连续, ,(1)=-10, 由零点定理,存在 )解析:17.设 f(x),g(x)在a,b上连续,在(a,b)内二阶可导,f(a)=f(b)=0,f +
13、 (a)f - (b)0,且 g(x)0(xa,6),g(x)0(axb),证明:存在 (a,b),使得 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:设 f + (a)0,f - (b)0, 由 f + (a)0,存在 x 1 (a,b),使得 f(x 1 )f(a)=0; 由 f - (b)0,存在 x 2 (a,b),使得 f( 2 )f(b)=0, 因为 f(x 1 )f(x 2 )0,所以由零点定理,存在 c(a,b),使得 f(c)=0 令 h(x)= ,显然 h(x)在a,b上连续,由 h(a)=h(c)=h(b)=0, 存在 1 (a,c), 2 (c,b),使得 h( 1 )=h
14、( 2 )=0, 而 令 (x)=f(x)g(x)-f(c)g(x),( 1 )=( 2 )=0, 由罗尔定理,存在 ( 1 , 2 ) (a,b),使得 ()=0, 而 (x)=f(x)g(x)-f(c)g(x),所以 )解析:18.设 f n (x)=x+x 2 +x n (n2) (1)证明方程 f n (x)=1 有唯一的正根 x n ; (2)求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:(1)令 n (x)=f(x)-1,因为 n (0)=-10, n (1)=n-10,所以 n (x)在(0,1) (0,+)内有一个零点,即方程 f n (x)=1 在(0,+)内有一个根 因为
15、n (x)=1+2x+nx n-1 0,所以 n (x)在(0,+)内单调增加,所以 n (x)在(0,+)内的零点唯一,所以方程 f(x)=1 在(0,+)内有唯一正根,记为 x n , (2)由 f n (x n )-f n-1 (x n-1 )=0,得 (x n -x n-1 )+(x n 2 -x n-1 2 )+(x n n -x n+1 n )=x n+1 n+1 0,从而 x n x n-1 ,所以x n n-1 单调减少,又 x n 0(n=1,2,),故 x n 存在,设 x n =A,显然 Ax n x 1 =-1,由 x n +x n 2 +x n n =1,得 =1,两
16、边求极限得 =1,解得 A= )解析:19.设 f(x)在a,b上连续,在(a,b)内可导,且 f(a)=f(b)=0, a b f(x)dx=0证明: (1)存在c(a,b),使得 f(c)=0; (2)存在 i (a,b)(i=1,2),且 1 2 ,使得 f( i )+f( i )=0(i=1,2); (3)存在 (a,b),使得 f()=f(); (4)存在 (a,b),使得 f()-3f()+2f()=0(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:(1)令 F(x)= a x f(t)dt,则 F(x)在a,b上连续,在(a,b)内可导,且 F(x)=f(x)故存在 c(a,b),使得
17、 a b f(x)dx=F(b)=F(a)=F(c)(b-a)=f(c)(b-a)=0,即 f(c)=0 (2)令 h(x)=e x f(x),因为 h(a)=h(c)=h(b)=0,所以由罗尔定理,存在 1 (a,c), 2 (c,b),使得 h( 1 )=h( 2 )=0,而 h(x)=e x f(x)+f(x)且 e x 0,所以 f( i )+f( i )=0(i=1,2) (3)令 (x)=e -x f(x)+f(x),( 1 )=( 2 )=0,由罗尔定理,存在 ( 1 , 2 ) (a,b),使得 ()=0,而 (x)=e -x f(x)-f(x)且 e -x 0,所以 f()=
18、f() (4)令 g(x)=e -x f(x),g(a)=g(c)=g(b)=0, 由罗尔定理,存在 1 (a,c), 2 (c,b),使得 g( 1 )=g( 2 )=0,而 g(x)=e -x f(x)-f(x)且 e -x 0,所以 f( 1 )-f( 1 )=0,f( 2 )-f( 2 )=0 令 (x)=e -2x f(x)-f(x),( 1 )=( 2 )=0, 由罗尔定理,存在 ( 1 , 2 ) )解析:20. (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:21.设 f(x)在0,1上连续,f(0)=0, 0 1 f(x)dx=0证明:存在 (0,1),使得 0 (x)d
19、x=f()(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 ,因为 f(x)在0,1上连续,所以 (x)在0,1上连续,在(0,1)内可导,又 (0)=0,(1)= 0 1 f(x)dx=0,由罗尔定理,存在 (0,1),使得 ()=0,而 (x)= )解析:22.设 f(x)在a,b上连续可导,证明: (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为 f(x)在a,b上连续,所以f(x)在a,b上连续,令f(c)= f(x) 根据积分中值定理, a b f(x)dx=f(),其中 a,b 由积分基本定理,f(c)=f()+f(x)dx,取绝对值得 f(c)f()+ c f(x)dxf()+ a b
20、 f(x)dx,即 )解析:23.令 f(x)=x-x,求极限 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为x+m=x+m(其中 m 为整数),所以 f(x)=x-x是以 1 为周期的函 数,又xx,故 f(x)0,且 f(x)在0,1上的表达式为 f(x)= 对充分大的 x,存在自然数 n,使得nxn+1,则 0 n f(x)dx 0 x f(x)dx 0 n+1 f(x)dx, 而 0 n f(x)dx=n 0 1 f(x)dx=n 0 1 xdx= ,同理 0 n+1 f(x)dx= 所以 ,得 显然当 x+时,n+,由迫敛定理得 )解析:24.设 (分数:2.00)_正确答案:(正确
21、答案:(1)因为 0f(x,y) f(x,y)=0=f(0,0),故 f(x,y)在点(00)处连续。 (2)f(x,y)=f(x,y)-f(0,0)= f x (0,0)= =0 因为 )解析:25.计算 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 =2(x 2 +y 2 ),解得 x 2 +y 2 = , 则 ,2(x 2 +y 2 )dxdy )解析:26.设函数 f(x,y)可微, (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由 解得 f(0,y)=Csiny 由 =1,得 C=1,即 f(0,y)=siny 又由 )解析:27.一条均匀链条挂在一个无摩擦的钉子上,链条长 18m,运动
22、开始时链条一边下垂 8m,另一边下垂10m,问整个链条滑过钉子需要多长时间?(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:设链条的线密度为 ,取 x 轴正向为垂直向下,设 t 时刻链条下垂 x(t)m,则下垂那段的长度为(10+x)m,另一段长度为(8-x)m,此时链条受到的重力为(10+x)g-(8-x)g=2(x+1)g 链条的总重量为 18,由牛顿第二定律 F=ma 得 且 x(0)=0,x(0)=0, 解得 x(t)= ,当链条滑过整个钉子时,x=8, 由 )解析:28.设 A 从原点出发,以固定速度 v 0 沿 y 轴正向行驶,B 从(x 0 ,0)出发(x 0 0),以始终指向点 A的固定速度 v 1 朝 A 追去,求 B 的轨迹方程(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:设 t 时刻 B 点的位置为 M(x,y),则 ,即 x =y-v 0 t 两边对x 求导,得 ,代入(*), 得 令 y=p,由 两边积分,得 ,由 y(x 0 )=0,得 c 0 =x 0 k , 从而 当 k1 时, 由 y(x 0 )=0,得 c 1 = ,则 B 的轨迹方程为 当k=1 时,B 的轨迹方程为 )解析: