
考研数学1
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2023年3月19日发(作者:固原新闻)2017年全国硕士研究生入学统一考试
数学一试题
一、选择题:1~8小题,每小题4分,共32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.请将所选项前的字母填在答题纸
...
指定位置上.
1若函数
1cos
,0
()
,0
x
x
fx
ax
bx
在
0x
处连续,则
A
1
2
ab.B
1
2
ab.C0ab.D2ab.
答案A
详解由
0
1cos1
lim
2x
x
b
axa
,得
1
2
ab.
2设函数fx
可导,且()'()0fxfx则
A11ff
.B11ff
.
C11ff
.D11ff
.
答案C
详解
2()
()()[]0
2
fx
fxfx
,从而2()fx单调递增,22(1)(1)ff.
3函数22(,,)fxyzxyz在点(1,2,0)处沿着向量(1,2,2)n的方向导数为
A
12
.B
6
.C
4
.D
2
.
答案D
详解方向余弦
12
cos,coscos
33
,偏导数22,,2
xyz
fxyfxfz
,代入
coscoscos
xyz
fff
即可.
4甲乙两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方10单位:m处.图中,实线表示甲的速度
曲线
1
()vvt单位:m/s,虚线表示乙的速度曲线
2
()vvt单位:m/s,三块阴影部分面
积的数值一次为10,20,3,计时开始后乙追上甲的时刻记为单位:s,则
A
0
10t.B
0
1520t.C
0
25t.D
0
25t.
答案C
详解在
0
25t时,乙比甲多跑
10
m,而最开始的时候甲在乙前方
10
m处.
5设α为n维单位列向量,
E
为n阶单位矩阵,则
ATEαα不可逆.BTEαα不可逆.
CT2Eαα不可逆.DT2Eαα不可逆.
答案A
详解可设T,则T的特征值为1,0,,0,从而TE的特征值为
011,,,,因此TE不可逆.
6设有矩阵
200
021
001
A
,
210
020
001
B
,
1
2
2
C
A
A
与
C
相似,
B
与
C
相似.B
A
与
C
相似,
B
与
C
不相似.
C
A
与
C
不相似,
B
与
C
相似.D
A
与
C
不相似,
B
与
C
不相似.
答案B
详解,AB的特征值为221,,,但
A
有三个线性无关的特征向量,而
B
只有两个,
所以
A
可对角化,
B
则不行.
.7设,AB为随机事件,若0()1PA,0()1PB,则(|)(|)PABPBA的充分必要条
件
A(|)(|)PBAPBA.B(|)(|)PBAPBA.
C(|)(|)PBAPBA.D(|)(|)PBAPBA.
答案A
详解由(|)(|)PABPAB得
()()()()
()()1()
PABPABPAPAB
PBPBPB
,即()>()()PABPAPB;
由(|)(|)PBAPBA也可得()>()()PABPAPB.
8设
12
,,,(2)
n
XXXn为来自总体(,1)N
的简单随机样本,记
1
1n
i
i
XX
n
,则下列结
论不正确的是
A2
1
()
n
i
i
X
服从2分布.B2
1
2()
n
XX服从2分布.
C2
1
()
n
i
i
XX
服从2分布.D2()nX服从2分布.
答案B
详解2222
11
~(0,1)()~(),()~(1)
1
nn
i
ii
ii
X
NXnXXn
;
22
1
~(,),()~(1);XNnX
n
2
2
1
1
()
~(0,2),~(1)
2
n
n
XX
XXN
.
二、填空题:9~14小题,每小题4分,共24分.请将答案写在答题纸
...
指定位置上.
9已知函数
2
1
(),
1
fx
x
(3)(0)f.
答案0
详解24
2
1
()1(11)
1
fxxxx
x
,没有三次项.
10微分方程032
yyy的通解为.
答案
12
e(cos2sin2)xyCxCx
详解特征方程2230rr得12ri,因此
12
e(cos2sin2)xyCxCx.
11若曲线积分
Lyx
aydyxdx
122
在区域1),(22yxyxD
内与路径无关,则a
.
答案
1
详解有题意可得
QP
xx
,解得
1a
.
12幂级数1
1
1)1(
n
n
nnx在-1,1内的和函数()Sx.
答案
2
1
(1)x
详解11
2
11
1
(1)[()]
(1)
nnn
nn
nxx
x
.
13
110
211
101
A,
321
,,是3维线性无关的列向量,则
321
,,AAA的秩
为.
答案2
详解
123
(,,)()2rrAAAA
14设随即变量
X
的分布函数
4
()0.5()0.5()
2
x
Fxx
,其中)(x为标准正态分布
函数,则
EX
.
答案2
详解
0
0.54
()d[0,5()()]d2
22
x
EXxfxxxxx
.
三、解答题:15~23小题,共94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.请
将答案写在答题纸
...
指定位置上.
15本题满分10分.
设函数(,)fuv具有2阶连续偏导数,(e,cos),xyfx求
2
2
0
0
,
x
x
dydy
dxdx
.
答案(e,cos)xyfx
16本题满分10分.
求
2
limln(1)
n
kk
nn
.
答案
17本题满分10分.
已知函数)(xy由方程333320xyxy确定,求)(xy的极值.
答案333320xyxy①,
方程①两边对x求导得:22''33330xyyy②,
令'0y,得233,1xx.
当
1x
时1y,当
1x
时0y.
方程②两边再对x求导:'22''''66()330xyyyyy,
令'0y,2''6(31)0xyy,
当
1x
,1y时''
3
2
y,当
1x
,0y时''6y.
所以当
1x
时函数有极大值,极大值为1,当
1x
时函数有极小值,极小值
为0.
18本题满分10分.
设函数()fx在区间[0,1]上具有2阶导数,且(1)0f,
0
()
lim0
x
fx
x
.证明:
I方程()0fx在区间(0,1)内至少存在一个实根;
II方程2()''()['()]0fxfxfx在区间(0,1)内至少存在两个不同实根.
答案
1
0
()
lim0
x
fx
x
,由极限的局部保号性,(0,),()0cfc使得,又(1)0,f由零点存
在定理知,(c,1),使得,()0f.
2构造
()()'()Fxfxfx,(0)(0)'(0)0Fff,()()'()0Fff,
0
()
lim0,'(0)0,
x
fx
f
x
由拉格朗日中值定理知
(1)(0)
(0,1),'()0
10
ff
f
,'(0)'()0,ff所以由零点
定理知
1
(0,)(0,1),使得
1
'()0f,
111
()()'()0,Fff所以原方程至少
有两个不同实根;
19本题满分10分.
设薄片型物体
S
是圆锥面22yxz被xz22割下的有限部分,其上任意一
点处的密度为2229),,(zyxzyx
,记圆锥面与柱面的交线为C;
I求C在xOy平面上的投影曲线的方程;
II求S的质量M;
答案1
C
的方程为
22
22
zxy
zx
,投影到
xoy
平面的方程为:
22(1)1
0
xy
z
20本题满分11分.
设
3
矩阵
123
(,,)A有3个不同的特征值,
312
2
I证明:(A)2r;
II若
123
,求方程组Ax的解.
答案
又
A
有三个不同的特征值,故0
1
为单根,且
A
一定能相似对角化.
(2)由1,
0Ax
的通解为Tk1,2,1,
321
,故有
TA1,1,1
1
1
1
,,
321
,即.
21本题满分11分.
设二次型222
3
(,,)2282fxxxxxaxxxxxxx在正交变换Qyx下的
标准形为22
1122
yy,求a的值及一个正交矩阵Q;
答案二次型的矩阵
a
A
14
111
412
,
因为二次型在正交变换下的标准形为22
1122
yy,故
A
有特征值0,
0A
,故
2a
.
由0)6)(3(
214
111
412
AE得特征值为
0,6,3
321
.
解齐次线性方程组0xAE
i
,求特征向量.
对3
1
,
000
110
101
514
121
415
3AE,得
1
1
1
1
;
对6
2
,
000
010
101
414
171
414
6AE,得
1
0
1
2
;
对0
3
,
000
210
101
214
111
412
0AE,得
1
2
1
3
;
因为
123
,,属于不同特征值,已经正交,只需规范化:
令TTT1,2,1
6
1
,1,0,1
2
1
,1,1,1
3
1
3
2
2
2
1
1
1
,
所求正交矩阵为
6
1
2
1
3
1
6
2
0
3
1
6
1
2
1
3
1
Q,对应标准形为2
2
2
1
63yyf.
22本题满分11分.
设随机变量
X
与
Y
相互独立,且
X
的概率分布为
1
{X0}{X2}
2
PP,
Y
的概
率密度为
2,01
()
0,
yy
fy
其他.
I求{YEY}P
II求
ZXY
的概率密度;
答案1
3
2
d2d)(1
0
yyyyyyfEY
Y
,
9
4
d2d)(3
2
0
3
2
yyyyfEYYP
Y
.
(2)
Z
的分布函数为
故
Z
的概率密度函数为
其它,0
32,2
10,
3,0
32,2
21,0
10,
0,0
)2()(
2
1
)()(zz
zz
z
zz
z
zz
z
zfzfzFzf
ZZ.
23本题满分11分.
某工程师为了解一台天平的精度,用该天平对一物体的质量做n次测量,该物
体的质量
是已知的.设n次测量结果
n
XXX,,
21
相互独立且均服从正态分布
),(2N.该工程师记录的是n次测量的绝对误差
),,2,1(niXZ
ii
.利用
n
ZZZ,,
21
估计.
I求
i
Z的概率密度;
II利用一阶矩求的矩估计量;
III求的最大似然估计量.
答案
1
Z的分布函数为
zX
PzXPzZPzF
Z
1
11
)(
1
,
所以
i
Z的概率密度均为
2
22
2
e,0
()()
2
0,
z
ZZ
z
fzFz
其他
.
(2)
2
2
2
2
d
2
2
d
2
2
0
2
0
2
2
0
1
22
2
2
tt
zt
z
ettezezEZ
令
,
令ZEZ
1
,即Z
2
2
,得的矩估计量为:
Z
2
2
ˆ
,其中
n
i
i
Z
n
Z
1
1
.
3记
n
ZZZ,,,
21
的观测值为
n
zzz,,,
21
,当),,2,1(0niz
i
时,
似然函数为
n
i
i
iz
n
n
n
z
n
i
n
i
i
eezfL1
2
2
2
2
2
1
2
2
11
)2(2
2
2
);()(
,
n
i
i
zn
n
nL
1
2
22
1
ln)2ln(
2
2ln)(ln
,
令
n
i
i
n
i
i
z
n
z
n
d
Ld
1
2
1
2
3
1
0
1)(ln
,得
n
i
i
Z
n
1
2
1
ˆ的最大似然估计量为.