1997 年考研数学一真题及答案
一、填空题(本题共 5 分,每小题 3 分,满分 15 分.把答案在题中横线上.)
(1)
.
(2) 设幂级数
的收敛半径为 3,则幂级数
的收敛区间为
.
(3) 对数螺线
在点
处的切线的直角坐标方程为
.
(4) 设
(5) 袋中有 50 个乒乓球,其中 20 个是黄球,30 个是白球,今有两人依次随机地从袋中各取一球,
取后不放回,则第二个人取得黄球的概率是
, 为三阶非零矩阵,且
.
,则 =
.
二、选择题(本题共 5 小题,每小题 3 分,满分 15 分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题
目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)
在点
处
(
)
(B) 连续,偏导数不存在
(D) 不连续,偏导数不存在
令
(
)
,
(1) 二元函数
(A) 连续,偏导数存在
(C) 不连续,偏导数存在
(2) 设在区间
上
(A)
(C)
,则
(B)
(D)
(3)
(A) 为正常数 (B) 为负常数 (C) 恒为零
则
(
(D) 不为常数
)
(4) 设
(A)
(B)
(C) 秩
(D)
则三条直线
,
,
(其中
)交于一点的充要条件是 (
)
线性相关
线性无关
秩
线性相关,
线性无关
(5) 设两个相互独立的随机变量 和 的方差分别为 4 和 2,则随机变量
的方差是
(
)
(A) 8
(B) 16
(C) 28
(D) 44
三、(本题共 3 小题,每小题 5 分,满分 15 分.)
(1) 计算
面
所围成的区域.
其中 为平面曲线
绕 轴旋转一周形成的曲面与平
(2) 计 算 曲 线 积 分
, 其 中 是 曲 线
从
轴正向往 轴负向看, 的方向是顺时针的.
(3) 在某一人群中推广新技术是通过其中已掌握新技术的人进行的.设该人群的总人数为 ,
在
时刻已掌握新技术的人数为 ,在任意时刻 已掌握新技术的人数为
(将
视
为连续可微变量),其变化率与已掌握新技术人数和未掌握新技术人数之积成正比,比例常数
求
.
四、(本题共 2 小题,第(1)小题 6 分,第(2)小题 7 分,满分 13 分.)
(1) 设 直 线
在 平 面 上 , 且 平 面 与 曲 面
相 切 于 点
,求 之值.
(2) 设函数
具有二阶连续导数,而
满足方程
,求
.
五、(本题满分 6 分)
设
连续,
处的连续性.
六、(本题满分 8 分)
设
(1)
存在;
且
( 为常数),求
并讨论
在
证明:
(2) 级数
收敛.
七、(本题共 2 小题,第(1)小题 5 分,第(2)小题 6 分,满分 11 分.)
(1) 设 是秩为 2 的
矩阵,
是齐
次线性方程组
的解向量,求
的解空间的一个标准正交基.
(2) 已知
是矩阵
的一个特征向量.
(Ⅰ) 试确定参数 及特征向量 所对应的特征值;
(Ⅱ) 问 能否相似于对角阵?说明理由.
八、(本题满分 5 分)
设 是 阶可逆方阵,将 的第 行和第 行对换后得到的矩阵记为 .
(1) 证明 可逆;
(2) 求
.
九、(本题满分 7 分)
从学校乘汽车到火车站的途中有 3 个交通岗,假设在各个交通岗遇到红灯的事件是相互独立
的,并且概率都是 .设 为途中遇到红灯的次数,求随机变量 的分布律、分布函数和数学
期望.
十、(本题满分 5 分)
设总体 的概率密度为
其中
是未知参数.
是来自总体 的一个容量为 的简单随机样本,分别用
矩估计法和最大似然估计法求 的估计量.
答案
一、填空题(本题共 5 分,每小题 3 分,满分 15 分.把答案在题中横线上.)
(1)【答案】
【分析】这是 型极限.注意两个特殊极限
【解析】将原式的分子、分母同除以 ,得
.
评注:使用洛必达法则的条件中有一项是
应存在或为 ,而本题中,
极限不存在,也不为 ,不满足使用洛必达法则的条件,故本题不能用洛必达法则.
【相关知识点】1.有界量乘以无穷小量为无穷小量.
(2)【答案】
【解析】考察这两个幂级数的关系.令
,则
.
由于逐项求导后的幂级数与原幂级数有相同的收敛半径,
的收敛半径为 3
的收敛半径为 3.从而
的收敛半径为 3,收敛区间即(-3,3),
回到原幂级数
,它的收敛区间为
,即
.
评注:幂级数的收敛区间指的是开区间,不考虑端点.
对于
,若
它的收敛半径是
.但是若只知它的收敛半径为 ,
则
,因为
可以不存在(对于缺项幂级数就是这种情形).
(3)【答案】
【解析】求切线方程的主要问题是求其斜率
,而 可由
的参数方程
求得:
,
所以切线的方程为
评注:本题难点在于考生不熟悉极坐标方程与直角坐标方程之间的关系.
,即
.
(4)【答案】
【解析】由
,对 按列分块,设
,则
即
是齐次方程组
的解.
又因
,故
有非零解,那么
,
,
由此可得
.
评注:若熟悉公式
,则
,可知
,亦可求出
.
(5)【答案】
【解析】方法 1:利用全概率公式.
求第二人取得黄球的概率,一般理解为这事件与第一人取得的是什么球有关.这就要用全概率
公式.全概率公式首先需要一个完全事件组,这就涉及到设事件的问题.
“第 个人取得黄球”,
设事件
球和第一个人取得白球).根据题设条件可知
,则完全事件组为
(分别表示第一个人取得黄
;
;
(第一个人取得黄球的条件下,黄球个数变成
,球的总数
变成
,第二个人取得黄球的概率就为 );
(第一个人取得白球的条件下,黄球个数亦为 20,球的总数变成 50-1=49,第二
个人取得黄球的概率就为 ).
故应用全概率公式
方法二:利用“抽签原理”.
只考虑第二个人取得的球,这 50 个球中每一个都会等可能地被第二个人取到.犹如几个人抽
奖,其中只有一张彩票有奖,那么这几个人先抽与后抽,抽到有奖彩票的概率是一样的,这就是
.
我们抽奖的公平性,此题中取到黄球的可能有 20 个,所以第二个人取到黄球的概率为
.
【相关知识点】1.全概率公式:
;
2. 古典型概率公式:
.
二、选择题(本题共 5 小题,每小题 3 分,满分 15 分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题
目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)
(1)【答案】(C)
【解析】这是讨论
在
点是否连续,是否存在偏导数的问题.按定义
由于
偏导数且
,
,
.
再看
在
是否连续?由于
因此
在
不连续.应选(C).
,
评注:① 证明分段函数在某点连续,一般要用定义证,有难度.证明分段函数
在某点
不连续的方法之一是:证明点
沿某曲线趋于 时,
的极限不存在
或不为
.
② 证 明
不 存 在 的 重 要 方 法 是 证 明 点
沿 两 条 不 同 曲 线 趋 于
时,
的极限不想等或沿某条曲线趋于 时,
的极限不存在.
对于该题中的
,若再考察
,
不存在.
由本例可见,函数在一点处不连续,但偏导数却可以存在.容易找到这种例子,例如
它在点
处连续,但
性与偏导数的存在性可以毫无因果关系.
(2)【答案】(B)
与
都不存在.可见二元函数的连续
【 解 析 】 方 法 1 : 用 几 何 意 义 . 由
可 知 , 曲 线
是 上 半 平 面 的 一 段 下 降 的 凹
弧,
的图形大致如右图.