2015 陕西考研数学一真题及答案
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)设函数 ( )
f x 在
, 内连续,其中二阶导数 ( )
f
x 的图形
如 图 所 示 , 则 曲 线
y
( )
f x 的 拐 点 的 个 数 为
(
)
(A) 0 (B) 1
(C) 2 (D) 3
【答案】(C)
【解析】拐点出现在二阶导数等于 0,或二阶导数不存在的点,并且在这点
的左右两侧二阶导函数异号。因此,由 ( )
x 的图形可得,曲线
f
y
( )
f x
存
在两个拐点.故选(C).
1
3
(2) 设
y
x
y
ay
(
)
21
e
2
by
ce
(
x
)
x
e 是二阶常系数非齐次线 性微分方程
x
的 一 个 特 解 , 则
(A)
a
3,
b
2,
c
1
(B)
a
3,
b
2,
c
1
(C)
a
3,
b
2,
c
1
(D)
a
3,
b
2,
c
1
【答案】(A)
【分析】此题考查二阶常系数非齐次线性微分方程的反问题——已知解来确
定微分方程的系数,此类题有两种解法,一种是将特解代入原方程,然后比
较等式两边的系数可得待估系数值,另一种是根据二阶线性微分方程解的性
质和结构来求解,也就是下面演示的解法.
【 解 析 】 由 题 意 可 知 , 21
xe 、 1
xe
3
2
为 二 阶 常 系 数 齐 次 微 分 方 程
y
ay
by
的解,所以 2,1 为特征方程 2
r
0
ar b
的根,从而
0
a
(1 2)
, 1 2
b ,从而原方程变为
2
3
y
3
y
2
y
x
,再
ce
将特解
y
x
xe 代入得
c .故选(A)
1
(3) 若级数
n
n
1
a 条件收敛,则
3x
与 3x 依次为幂级数
n
1
(
na x
n
n
1)
的 (
)
(A) 收敛点,收敛点
(B) 收敛点,发散点
(C)发散点,收敛点
(D) 发散点,发散点
【答案】(B)
【分析】此题考查幂级数收敛半径、收敛区间,幂级数的性质。
【解析】因为
n
1
条件收敛,即 2x 为幂级数
a
n
(
a x
n
1)n
的条件收敛
n
1
点,所以
(
a x
n
n
1
1)n
的收敛半径为 1,收敛区间为 (0,2) 。而幂级数逐项
求导不改变收敛区间,故
n
1
(
na x
n
1)n
的收敛区间还是(0,2) 。因而
x
3
与 3x 依次为幂级数
n
1
(
na x
n
1)n
的收敛点,发散点.故选(B)。
(4) 设 D 是第一象限由曲线 2
xy , 4
1
xy 与直线 y
1
x ,
3
x
围 成 的 平 面 区 域 , 函 数
(
)
f x y dxdy
,
f x y 在 D 上 连 续 , 则
,
y
D
(A)
(B)
(C)
(D)
3
4
d
1
sin 2
1
2sin 2
f r
cos , sin
r
rdr
3
4
3
4
d
1
sin2
1
2sin2
f r
cos , sin
rdr
r
d
1
sin 2
1
2sin 2
f r
cos , sin
r
dr
3
4
d
1
sin2
1
2sin2
f r
cos , sin
dr
r
【答案】(B)
【分析】此题考查将二重积分化成极坐标系下的累次积分
【解析】先画出 D 的图形,
所以
D
( ,
f x y dxdy
)
3
4
d
1
sin 2
1
2sin 2
( cos , sin )
f r
r
rdr
,故选(B)
A
(5) 设矩阵
线 性 方 程 组 Ax
1
a
2
a
1 1
1 2
1 4
b 有 无 穷 多 解 的 充 分 必 要 条 件 为
1,2
,若集合
1
d
d
,则
,
b
2
(
)
(A)
(B)
(C)
(D)
,
,
d
a
a
d
d
a
d
a
【答案】D
【
,
,
( , )
A b
1 1
1 2
1 4
1
a
2
a
解
1
d
2
d
析
】
1 1
0 1
0 0 (
1
1
a
1)(
a
a
2)
(
d
1
1
d
1)(
d
2)
,
由 (
)
r A
(
r A b
, ) 3
,故 1a 或 2a ,同时 1d 或
d 。故选(D)
2
(6)设二次型
f x x x 在正交变换为 x Py 下的标准形为
,
,
1
2
3
2
2
y
1
y
2
2
2
y , 其 中
3
P
e e e , 若
1
,
,
3
2
Q e
1
,
e e , 则
3
,
2
)
2
2
y
1
y
2
2
2
y
3
.且
f x x x 在正交变换 x Qy 下的标准形为(
,
,
1
2
3
(A)
2
2
y
1
y
2
2
2
y
3
(B)
2
2
y
1
y
2
2
2
y
3
(C)
2
2
y
1
y
2
2
2
y
3
(D)
2
2
y
1
y
2
2
2
y
3
【答案】(A)
【解析】由 x Py ,故
f
T
x Ax
TP AP
2 0
0 1
0 0
0
0
1
.
Q P
1
0
0
0
0
0
1
1 0
PC
)
T
y P AP y
(
T
T
Q AQ C P AP C
(
)
T
T
2
0
0
0
0
1 0
0
1
所以
f
T
x Ax
)
T
y Q AQ y
(
T
2
2
y
1
y
2
2
。选(A)
2
y
3
(7) 若 A,B 为任意两个随机事件,则(
)
(A)
P AB
P A P B (B)
P AB
P A P B
(C)
(
P AB
)
(
P B
)
(
)
P A
2
(D)
P AB
P A P B
2
【答案】(C)
【解析】由于
AB
,
A AB
,按概率的基本性质,我们有 (
P AB
B
)
(
)
P A
且 (
P AB
)
(
P B
)
,从而
(
P AB
)
(8)设 随 机 变 量 ,X Y 不 相 关 , 且
EX
(
)
P A
2
(
P B
)
,选(C) .
2,
EY
1,
DX
3
, 则
E X X Y
2
3 (B) 3
(
)
(C) 5 (D) 5
(A)
【答案】(D)
【解析】
[
E X X Y
(
2)]
E X
(
2
XY
2 )
X
E X
(
2
)
E XY
(
) 2 (
E X
)
D X
(
)
2
E X
(
)
E X E Y
( ) 2 (
E X
(
)
)
2
3 2
2 1 2 2 5
,选(D) .
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)
lim
0
x
ln cos
2
x
_________.
【答案】
x
1
2
【分析】此题考查 0
0
穷小替换.
型未定式极限,可直接用洛必达法则,也可以用等价无
sin
x
cos
x
2
x
lim
0
x
lim
0
x
x
tan
2
x
(罗比达
.
1
2
二
:
2
x
1
2
2
x
(等
1
.
2
【解析】方法一:
lim
0
x
法则)
方
ln(cos )
x
2
x
法
ln(1 cos
2
x
x
1)
lim
0
x
1
cos
x
2
x
lim
0
x
x
)d
x
________.
lim
0
x
ln(cos )
x
2
x
lim
0
x
价无穷小替换)
(10)
2
2
sin
x
(
1 cos
x
【答案】
2π
4
【分析】此题考查定积分的计算,需要用奇偶函数在对称区间上的性质化简.
【解析】
2
2
sin
x
1 cos
x dx
x
2
0
2
xdx
2
4
.
z x y 由 方 程+++=2 确 定 , 则
( ,
)
(11) 若 函 数
z
d
z
(0,1)
________.
【答案】 dx
【分析】此题考查隐函数求导.
【解析】令 ( ,
, )
F x y z
z
e
xyz
x
cos
x
,则
2
( ,
, )
F x y z
x
yz
1 sin ,
x F
y
, )
xz F x y z
( ,
z
,
z
e
xy
又当 0,
x
y
时
1
ze ,即 0z .
1
所 以
z
x
(0,1)
(0,1,0)
F
x
(0,1,0)
F
z
1,
z
y
(0,1)
(0,1,0)
F
y
(0,1,0)
F
z
0
, 因 而
dz
.
dx
(0,1)
x
z 与三个坐标平面所围成的空间区域,则
y
1
3 )
z dxdydz
__________.
y
(
x
2
(12)设 是由平面
【答案】 1
4
【分析】此题考查三重积分的计算,可直接计算,也可以利用轮换对称性化
简后再计算.
【解析】由轮换对称性,得
(
x
2
y
3 )
z dxdydz
6
zdxdydz
6
1
0
dxdy
,
zdz
zD
其中 zD 为平面 z
z 截空间区域 所得的截面,其面积为
1 (1
2
2
z
)
.所以
(
x
2
y
3 )
z dxdydz
6
zdxdydz
6
1
0
z
1
2
(1
2
)
z dz
1
3 (
0
3
z
2
2
z
)
z dz
1
4
.
(13) n 阶行列式
2
0
1 2
0
0
0
2
0
2
2
0
2
1 2
0
___________.
【答案】 12
n
2
【解析】按第一行展开得
D
n
2
0
1 2
0
0
0
0
0
0
2
2
2
2
1 2
2
D
n
1
( 1)
n
1
2( 1)
n
1
2
D
n
1
2
2(2
D
n
2
2) 2
2
2
D
n
2
2
2
2
n
2
2
n
1
2
2
12
n
(14) 设 二 维 随 机 变 量 ( ,
x y 服 从 正 态 分 布 (1,0;1,1,0)
N
)
, 则
0} ________.
{
P XY Y
【答案】 1
2
【解析】由题设知, ~
X N
(1,1), ~
Y N
(0,1)
,而且 X Y、 相互独立,从而
{
P XY Y
0}
{(
P X
1)
Y
0}
{
P X
1 0,
Y
0}
{
P X
1 0,
Y
0}
{
P X
1} {
P Y
0}
{
P X
1} {
P Y
0}
.
1 1
2 2
1 1
2 2
1
2
三、解答题:15~23 小题,共 94 分.请将解答写在答题纸...指定位置上.解答
应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
(15)(本题满分 10 分) 设函数
f x
若
f
是等价无穷小,求 ,
,a b k 的值.
x 与
g x 在
x a
( )
g x
0x
ln(1
x ,
x
)
bx
sin
3
kx ,
【答案】
a
,
1
b
1
2
,
k
【解析】法一:原式
x a
lim
0
x
.
1
3
ln 1
bx
sin
x
x
3
kx
1
(泰勒展开法)
x a x
2
x
2
3
x
3
o x
3
3
kx
bx x
3
x
6
o x
3
1
1
a x
b
a
2
a
3
3
x
b
6
4
x
o x
3
1
2
x
3
kx
lim
0
x
lim
0
x
即1
a
0,
b
a
1,
b
,
k
a
2
1
2
1
0,
a
3
k
1
3