2021四川考研数学二真题及答案
一、选择题:1~10 小题,每小题 5 分,共 50 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.
2
x
3t
1.当 x 0 ,0 (e 1)dt 是 x7 的
B. 等价无穷小.
A. 低阶无穷小.
C. 高阶无穷小.
D. 同阶但非等价无穷小.
【答案】 C.
x2et3 1dt
0
2ex6 1
7x5
lim
x0
0 ,故选 C.
6
lim 2x
x0 7x5
【解析】
lim
x0
x7
ex 1
2.函数 f (x)
x
1,
,
x 0,
x 0
在 x 0 处
A.连续且取极大值
C.可导且导数等于零
【答案】D
【解析】因为lim e
x0
x
1 1
x
B.连续且取极小值
D.可导且导数不为零
f (0) ,故连续;又因为lim
x0
ex 1
x
x
1
ex 1 x2
x2
1 ,故可
2
导,所以选 D.
3 .有一圆柱体底面半径与高随时间变化的速率分别为 2cm / s , 3cm / s ,当底面半径为
10cm,高为 5cm 时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为
A. 125cm3 / s,40cm2 / s
B.
C.
D.
125cm3 / s, 40cm2 / s
100cm3 / s,40cm2 / s
100cm3 / s, 40cm2 / s
【答案】 C.
【解析】
dr 2 ,
dt
dh 3 ;V πr2h , S 2πrh 2πr2 .
dt
dV 2πrh
dt
dt
dr πr2 dh 100π .
dt
dr 2πr
dt
dh 4πr
dt
dr 40π .
dt
dS 2πh
dt
4 .设函数 f (x) ax bln x(a 0) 有 2 个零点,则
A.(e, )
B. (0,e)
C.
1
(0, )
e
b
a
的取值范围
D. ( , )
1
e
【答案】A.
【解析】 f x ax blnx, 若b 0 ,不满足条件,舍去;若b 0 ,令 f x a b =0 ,
得 x b
a
, f x 0.
0, ,+
b
x
a
lim f x , lim f x ,
x0
0 b
, , f
a
.在
x
x
令 f b =b bln b b 1 ln b 0,得ln b 1 ,即
a
a
a
b e .故选 A.
a
a
5 .设函数 f (x) sec x
在 x 0 处的 2 次泰勒多项式为1 ax bx2 ,则
A. a 1,b 1
2
C. a 0,b 1
2
【答案】 D.
B. a 1, b 1
2
D. a 0, b 1
2
【解析】 f x secx f 0 f 0 x
f 0 x2 ox2 1 1
2
2
x2 ox2 .
所以可得 a 0 , b 1
2
.
6.设函数 f (x, y) 可微,且 f (x 1, ex ) x(x 1) 2, f (x, x 2 ) 2x 2 ln x, 则df (1,1)
A. dx dy
B. dx dy
C. dy
D. dy
【答案】选 C
【解析】由于 f ( x 1, e x ) x( x 1)2 ,两边同时对 x 求导得
f1(x 1,e x ) f2(x 1,e x )e x (x 1)2 2x(x 1) .
令 x 0 得 f (1,1) f (1,1) 1 0 , f (x, x2 ) f (x, x2 )2x 4x ln x 2x2 1
x
1
2
1
2
;
令 x 1 得 f1(1,1) 2 f2(1,1) 2 .因此 f1(1,1) 0 ; f2(1,1) 1.
所以df (1,1) dy ,故选 C.
7.设函数 f (x) 在区间[0,1] 上连续,则0 f (x)dx
1
n
2k 1 1
2n
A. lim f
n k 1
2n
C. lim f
n k1
2n
k 1 1
2n n
n
2k 1 1
B. lim f
n k 1
2n
D. lim f
n k 1
2n n
k 2
2n n
【答案】选 B
【解析】将0,1的区间 n 等分,每一份取区间中点的函数值 f k 1
2n
n
,故选 B.
8. 二次型 f (x , x , x ) (x x ) 2 (x x ) 2 (x x ) 2 的正惯性指数与负惯性指数依
1
2
3
1
2
2
3
3
1
次为
A. 2,0
【答案】选 B
【解析】
B.1,1
C. 2,1
D.1,2
f x , x , x x x 2 x x 2 x x 2
1
2
3
1
2
2
3
3
1
x2 2x x x2 x2 2x x x2 x2 2x x x2
1
2 3
1 2
1 3
1
2
2
3
3
2x2 2x x 2x x 2x x .
1 3
2 3
1 2
2
二次型对应矩阵为
0 1 1
2 1
1
,
1 1
0
| E A | 1
1
1
2
1
1 1
1 = 1
1
0
2
1
1
1
0
2
1
1
(1) 1
1
0
2
1
(1)(( 2)(1) 2]
(1)( 3)
则 p 1 q 1 .
9.设 3 阶矩阵 A=α1,α2, α3 , B β1, β2, β3 , 若向量组 α1,α2,α3 可以由向量组 β1, β2, β3
线性表出,则( )
A. Ax=0 的解均为 Bx=0 的解.
B. AT x=0 的解均为 BT x=0 的解.
C. Bx=0 的解均为 Ax=0 的解.
D. BT x=0 的解均为 ATx=0 的解.
【答案】D
【解析】由题意,可知 A BC , BTx=0 的解均为C TBT x =0 的解,即 AT x=0 的解,D
选项正确.
1
10 .已知矩阵 A 2
1
0
1
2
1
1 ,若下三角可逆矩阵 P 和上三角可逆矩阵Q ,使得 PAQ 为
5
对角矩阵,则 P、Q 分别取( ).
1 0 0 1 0 1
A.0 1 0, 0 1 3
0 0 1 0 0 1
1
C. 2
3
0
0 1 0 1
1 0, 0 1 3
1 0 0 1
2
【答案】C
1
【解析】通过代入验证 2
3
0
1
0 1 0 0
1 0, 0 1 0
B. 2
1 0 0 1
3
2
3
1 0 0 1
2
1
2
D.0 1 0, 0 1
0
1 3 1 0
0
0 1
1 0 2
1 1
2
0
1
2
0
1 0
11 0 1
0 .
1 0 1 3 0 1
0 0 10
5 0 0 1
选 C
二、填空题(11-16 小题,每小题 5 分,共 30 分)
1
ln3
3 x2dx 2
0
x 2et t 1,
y 4t 1et t 2
3
x2
0
确定,则
1
ln3
d2 y
dx2
t 0
.
11.
x 3 x2 dx
.
【答案】
1
ln3
【解析】原式 2
x3 x2dx
0
12. 设函数 y yx 由参数方程
2
【答案】 .
3
【解析】
dy
dx
yt
xt
d2t dt
d2 y
dx2
t 0
dt
dx t 0
4et 4t 1et 2t
2e t 1
2t,
2
1
2e t 1
2
3
t 0
13 .设函数 z z(x, y) 由方程(x 1)z y ln z arctan(2xy) 1 确定,则
z
x
(0,2)
.
【答案】1
【解析】将 x 0, y 2 代入得 z 1 ,
又对(x 1)z y ln z arctan 2xy 1 两边同时求 x 的导数得
z (x 1) z y 1 z
z x
1 (2xy)2
0
2y
x
z 1 .
将 x 0, y 2, z 1 代入上式得
x
xdy ,则 f
2
y
14. 已知函数 f (t) 1 dx x sin
2
t
t
.
【答案】
π
2
cos
2
π
.
【解析】 f t 1 dx x sin
t2
t
y2
t
x
dy 1 dy1
y
sin
x
y
t y2
dx 1 1 sin
x
dx dy, 则
y
f t
2
t
1 sin
xdx ,所以
t
f π
2
π 2
2
1
sin
xdx=
π
2
π cos
2
2x
π
π 2
2
1
π
2
cos
2
π
.
15. 微分方程 y y 0 的通解 y
【答案】C ex e 2 C sin
1
1
x
2
x C cos
3
3
2
.
3
2
x ,其中C ,C ,C 为任意常数.
1
2
3
【解析】设其特征方程为 r3 1 0 ,则 r 1;r 1 3 i;r 1 3 i. 故其通解为
1
2
2
2
3
2
2
1
C ex e 2
1
x
C2
sin
3
x C3 cos
2
3
2
x .
x
x
1
1 2x
x
2 1
1
1
2
x
2 1 1
x
16. 多项式 f (x)
【答案】 5
中 x3 项的系数为
.
【解析】 x3 项为11+2+2 4x3 11 x3 5x3 ,因此 x3 项系数为5
三、解答题:17~22 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17 .(本题满分 10 分)
x et2dt
0
ex 1
求极限lim(
x0
1
1 ) .
sin x
【解析】
1 x et 2dt
0
ex 1
lim
x0
1 lim
sin x
x0
sin x
x t 2
ex 1
sin x0 e dt
ex 1sin x
sin x
x t2
e x 1
x
sin x0 e dt
x2
x 1 x3+ox31 x 1 x2+o x2
lim
x0
lim
x0
6
lim sin x e 1 lim
x et2dt
x0
x0
x2
lim 0
2
x0
x
x t2
sin x0 e dt
x2
11 1
.
2
2
2
x
18 .(本题满分 12 分)
已知 f (x)
x x
1 x
,求 f (x) 的凹凸区间及渐近线.
,
x 0, x 1
x2
1 x
x2
f (x)
x 0
0
,
1 x
x2
f '(0)=lim 1 x
x
2
x0
f '(0)= lim 1 x
x
x0
0
x 0
0
所以
1
f '(x)
0,
1
1
(1 x)2
1
,
(1 x)2
1
1
1 x2
,
x 0, x 1
x 0
x 0
0
2
f ''(0)=lim
x0
f ''(0)=lim
x0
所以
1
x
1
1 x2
x
0
2
2
2
1 x3
f ''(x)
1 x3
x 1时, f '' 0
x 0, x 1
x 0
1 x 0 时, f '' 0
x 0 时, f '' 0
因此,凹区间, 1, 0, ,凸区间1, 0
x2
lim
x 1 x
, lim
x
x2
1 x
,因此没有水平渐近线;
x 1,x 1 0 ,且 lim x2 , lim x2 ,因此存在铅直渐近线 x 1 ;
x11 x
x11 x
x2
1 x 1,lim
x
x 1 x
x2
lim
x
1
x
,因此存在斜渐近线 y x 1;