1、考研数学一-104 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 是 n 阶矩阵,且 A 的行列式|A|=0,则 A_(分数:4.00)A.必有一列元素全为 0B.必有两列元素对应成比例C.必有一列向量是其余列向量的线性组合D.任一列向量是其余列向量的线性组合2.设 f(x0)=0,f“(x0)0,则必存在 0,使得_(分数:4.00)A.曲线 y=f(x)在(x 0-,x 0+)内是向上凸的B.曲线 y=f(x)在(x 0-,x 0+)内是向上凹的C.函数 y=f(x)在(x 0-,x 0)内单调增加,在(x 0,x 0+)内单调
2、减少D.函数 y=f(x)在(x 0-,x 0)内单调减少,在(x 0,x 0+)内单调增加3.设函数 z=z(x,y)存在二阶偏导数,且在 M0(x0,y 0)处取得极大值,则_(分数:4.00)A.B.C.D.4.已知 1, 2是非齐次线性方程组 Ax=b 的两个不同的解, 1, 2是对应齐次线性方程组 Ax=0 的基础解系,k 1,k 2为任意常数,则方程组 Ax=b 的通解(一般解)必是_(分数:4.00)A.B.C.D.5.设随机变量 X 具有密度函数 (分数:4.00)A.B.C.D.6.若 3a2-5b0,则方程 x5+2ax3+3b+4c=0_(分数:4.00)A.无实根B.有
3、唯一实根C.有三个不同的实根D.有五个不同的实根7.(分数:4.00)A.B.C.D.8.设随机变量 Xt(n)(n1),Y= (分数:4.00)A.B.C.D.二、填空题(总题数:6,分数:24.00)9. 其中 f 可导,且 f(0)0, (分数:4.00)填空项 1:_10.更换二次积分 (分数:4.00)填空项 1:_11.设函数 z=z(x,y)由方程 F(x-az,y-bz)=0 所给出,其中 F(u,v)任意可微,则 (分数:4.00)填空项 1:_12.星形线 (分数:4.00)填空项 1:_13.从 R2的基 (分数:4.00)填空项 1:_14.设随机变量 X 服从于参数为
4、(2,p)的二项分布,随机变量 Y 服从于参数为(3,p)的二项分布,若PX1= (分数:4.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:9,分数:94.00)15.设 z=f(exsiny,x 2+y2),其中 f 具有二阶连续偏导数,求 (分数:9.00)_16.已知 (分数:9.00)_17.计算二重积分 (分数:11.00)_18.计算 (分数:11.00)_19.将函数 f(x)=2+|x|(-1x1)展开成以 2 为周期的傅里叶级数,并由此求级数 (分数:10.00)_20.设矩阵 (分数:11.00)_21.求一个正交变换,化二次型 (分数:11.00)_22.设总体 XN(,8),
5、 未知,X 1,X 2,X 36是取自 X 的一个简单随机样本,如果以区间 作为 的置信区间,求置信度 (分数:11.00)_23.设随机变量 X 和 Y 相互独立且都服从正态分布 N(0,1),而 X1,X 2,X 9,和 Y1,Y 2,Y 9分别是来自总体 X 和 Y 的简单随机样本,求统计量(分数:11.00)_考研数学一-104 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 是 n 阶矩阵,且 A 的行列式|A|=0,则 A_(分数:4.00)A.必有一列元素全为 0B.必有两列元素对应成比例C.必有一列向量是其余列向量的线性
6、组合 D.任一列向量是其余列向量的线性组合解析:考点提示 向量的线性表示本题考查|A|=0 的充分必要条件,而选项 A,B,D 都是充分条件,并不必要以 3 阶矩阵为例,若*条件 A,B 均不成立,但|A|=0若*则|A|=0,但第 3 列并不是其余两列的线性组合,可见 D 不正确这样,用排除法可知应选 C复习时,对于概念性的选择题,错误的最好能举一个简单的反例,正确的最好有一个简单的证明,这样可加深理解,能更透彻地把握概念|A|=0*A=( 1, 2, 3, 4)的列向量线性相关*有某 i可由其余的列向量线性表出2.设 f(x0)=0,f“(x0)0,则必存在 0,使得_(分数:4.00)A
7、.曲线 y=f(x)在(x 0-,x 0+)内是向上凸的B.曲线 y=f(x)在(x 0-,x 0+)内是向上凹的C.函数 y=f(x)在(x 0-,x 0)内单调增加,在(x 0,x 0+)内单调减少 D.函数 y=f(x)在(x 0-,x 0)内单调减少,在(x 0,x 0+)内单调增加解析:考点提示 函数单调性 *由极限的保号性,知必*使*又 F(x0)=0,当 x(x 0-,x 0)时,f(x)0,f(x)单调增加;当 x(x 0,x 0+,)时,f(x)0,f(x)单调减少3.设函数 z=z(x,y)存在二阶偏导数,且在 M0(x0,y 0)处取得极大值,则_(分数:4.00)A.B
8、.C. D.解析:考点提示 函数的极值当 z=f(x,y)在 M0点取得极大值时,函数 z=f(x,y 0)和 z=f(x0,y)也在 M0点取得极大值,由一元函数取得极值的第二充分条件知 C 成立4.已知 1, 2是非齐次线性方程组 Ax=b 的两个不同的解, 1, 2是对应齐次线性方程组 Ax=0 的基础解系,k 1,k 2为任意常数,则方程组 Ax=b 的通解(一般解)必是_(分数:4.00)A.B. C.D.解析:考点提示 线性相关性的判定本题考查解的性质与解的结构,从 1, 2是 Ax=0 的基础解系,知 Ax=b 的通解形式为走k1 1+k2 2+,其中, 1, 2是 Ax=0 的
9、基础解系, 是 Ax=b 的解由解的性质知:*都是 Ax=0 的解,*那么 A 中没有特解 ,C 中既没有特解 ,且 1+ 2也不是 Ax=0 的解。D 中虽有特解,但 1, 1- 2的线性相关性不能判定,故 A,C,D 均不正确。5.设随机变量 X 具有密度函数 (分数:4.00)A. B.C.D.解析:考点提示 随机变量的分布问题*6.若 3a2-5b0,则方程 x5+2ax3+3b+4c=0_(分数:4.00)A.无实根B.有唯一实根 C.有三个不同的实根D.有五个不同的实根解析:考点提示 方程根个数的判定。设 f(x)=x5+2ax3+3bx+4c,则 f(x)=5x4+6ax2+3b
10、=5(x2)2+6a(x2)+3b由于(6a) 2-453b=12(3a2-5b)0,所以 f(x)=0 无实根。又 f(x)开口向上,故 f(x)0*根据连续函数的中值定理及 f(x)的严格单调增加性质,知 f(x)有唯一零点,即方程 f(x)=0 有唯一实根。7.(分数:4.00)A. B.C.D.解析:考点提示 不定积分原式=*8.设随机变量 Xt(n)(n1),Y= (分数:4.00)A.B.C. D.解析:考点提示 随机变量的分布性质根据 t 分布的性质,X 2F(1,n),再根据 F 分布的性质*F(n,1),因此 Y=*F(n,1)故应选择C二、填空题(总题数:6,分数:24.0
11、0)9. 其中 f 可导,且 f(0)0, (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:3)解析:考点提示 求导数解题分析 因为*10.更换二次积分 (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案: )解析:考点提示 二重积分解题分析 关键是弄清积分区域由题设可知*11.设函数 z=z(x,y)由方程 F(x-az,y-bz)=0 所给出,其中 F(u,v)任意可微,则 (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案:1)解析:考点提示 偏导数解题分析 因为*故*12.星形线 (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案: )解析:考点提示 用定积分来求旋转面的面积解题分析 因旋转曲面的面积为*
12、化成参数方程为*故*13.从 R2的基 (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案: )解析:考点提示 过渡矩阵解题分析 设过渡矩阵为 P则( 1, 2)P=( 1, 2)所以 P=( 1, 2)-1( 1, 2)=*14.设随机变量 X 服从于参数为(2,p)的二项分布,随机变量 Y 服从于参数为(3,p)的二项分布,若PX1= (分数:4.00)填空项 1:_ (正确答案: )解析:考点提示 随机变量的计算解题分析 因 PX1=*故*解得*故 PY1=1-PY=0=*三、解答题(总题数:9,分数:94.00)15.设 z=f(exsiny,x 2+y2),其中 f 具有二阶连续偏导数,求
13、 (分数:9.00)_正确答案:(这是求带抽象函数记号的复合函数的二阶混合偏导数先求 由复合函数求导法,得再对 y 求导,得)解析:考点提示 复合函数的导数16.已知 (分数:9.00)_正确答案:()解析:考点提示 定积分的汁算17.计算二重积分 (分数:11.00)_正确答案:(D 是正方形区域在 D 上被积函数分块表示为于是要用分块积分法,用 y=x 将 D 分成两块:)解析:考点提示 调整积分顺序求二重积分18.计算 (分数:11.00)_正确答案:(凡积分域是由抛物面与其他曲面所围成之形体,一般用柱坐标计算为宜在柱坐标系下,球面与抛物面的交线为故)解析:考点提示 二重积分19.将函数
14、 f(x)=2+|x|(-1x1)展开成以 2 为周期的傅里叶级数,并由此求级数 (分数:10.00)_正确答案:(按傅氏系数公式,先求 f(x)的傅氏系数 an与 bn因 f(x)为偶函数,b n=0(n=1,2,3,),注意到 f(x)在-1,1分段单调,连续且 f(-1)=f(1),于是有傅氏展开式为了求 的值,上式令 x=0,得现由所以)解析:考点提示 幂级数的展开式20.设矩阵 (分数:11.00)_正确答案:(1)对线性方程组 AX= 的增广矩阵作行的初等变换,有因为方程组 AX= 有解但不唯一,所以秩 r(A)= 3,故 =-2(2) 对应特征方程为|E-A|=(-3)(+3)得
15、特征值为 1=3, 2=-3, 3=0对应特征向量分别为 1=(1,0,-1) T, 2=(1,-2,1) T, 3=(1,1,1) T将 1, 2, 3单位化,得令则有)解析:考点提示 矩阵的特征向量及特征值的计算问题21.求一个正交变换,化二次型 (分数:11.00)_正确答案:(二次型的矩阵是其特征多项式为所以 A 的特征值是 1= 2=0, 3=9对于 1= 2=0,由(0E-A)x=0,即得到基础解系 1=(2,1,0) T, 2(-2,0,1) T,即为属于特征值 =0 的特征向量对于 3=9,由(9E-A)x=0,即得到基础解系 3=(1,-2,2) T由于不同特征值的特征向量已
16、经正交,只需对 1, 2正交化 1= 1=(2,1,0) T,把 1, 2, 3单位化,有那么经正交变换二次型 f 化为标准形 f= )解析:考点提示 化二次型为标准型22.设总体 XN(,8), 未知,X 1,X 2,X 36是取自 X 的一个简单随机样本,如果以区间 作为 的置信区间,求置信度 (分数:11.00)_正确答案:(依题设,置信区间的长度为 2所以1-=2(2.12)-1=0.966所以以 )解析:考点提示 置信区间以及置信度23.设随机变量 X 和 Y 相互独立且都服从正态分布 N(0,1),而 X1,X 2,X 9,和 Y1,Y 2,Y 9分别是来自总体 X 和 Y 的简单随机样本,求统计量(分数:11.00)_正确答案:(由于 X1,X 2,X 9是来自正态总体的样本,且都服从 N(0,1),故由于 Y1,Y 2,Y 9相互独立,且都服从 N(01),则又因为随机变量 , 相互独立,由 t 分布知)解析:考点提示 随机变量的正态分布