2006 江苏考研数学一真题及答案
一、填空题(本题共 6 小题,每小题 4 分,满分 24 分.把答案填在题中横线上)
(1)
lim
0
x
(2)微分方程
)
ln(1
x
1 cos
y
x
x
x
)
y
(1
x
.
の通解是
.
(3) 设 是 锥 面
z
2
x
2
y
(
0
1z
) の 下 侧 , 则
xdydz
2
ydzdx
3(
z
1)
dxdy
.
(4)点 (2,1, 0) 到平面3
x
4
y
5
z
の距离 z =
0
.
(5) 设 矩 阵
A
1
2
1 2
B =
.
, E 为 2 阶 单 位 矩 阵 , 矩 阵 B 满 足
BA B
2
E , 则
(6) 设 随 机 变 量 X 与 Y 相 互 独 立 , 且 均 服 从 区 间 [0,3] 上 の 均 匀 分 布 , 则
P
max{ , } 1
X Y =
.
二、选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,满分 32 分. 每小题给出の四个选项中,只有一
项符合题目要求,把所选项前の字母填在题后の括号内)
(7)设函数
y
( )
f x
具有二阶导数,且 ( )
f x
0,
f
( )
x
, x 为自变量 x 在 0x 处の
0
增量, y 与 dy 分别为 ( )
f x 在点 0x 处对应の增量与微分,若
0x ,则
(A)0 dx
y
(C)
y
dy
0
(B)0
y
dy
(D)
dy
y
0
(8)设 ( ,
f x y 为连续函数,则
)
4
0
d
1
0
( cos , sin )
f r
r
rdr
等于
2
2
2
2
(A)
0
(C)
0
2
1
x
dx
x
( ,
f x y dy
)
2
1
y
dy
y
( ,
f x y dx
)
(B)
2
2
0
dx
0
2
1
x
( ,
f x y dy
)
(C)
2
2
0
dy
0
2
1
y
( ,
f x y dx
)
(9)若级数
收敛,则级数
a
n
n
1
(A)
(C)
收敛
a
n
n
1
n
1
a a
n n
1
收敛
(B)
(D)
( 1)n
n
1
a
n
收敛
n
a
a
2
1
n
n
1
收敛
(10)设 ( ,
f x y 与 ( ,
x y
)
)
均为可微函数,且 1( ,
y x y
) 0
.已知 0
x
(
,
y 是 ( ,
0
f x y 在约
)
)
束条件 ( ,
x y
)
下の一个极值点,下列选项正确の是
0
(A)若
(
xf x
0
,
y
0
) 0
,则
yf
(
x
0
,
y
0
)
0
(B) 若
(
xf x
0
,
y
0
) 0
, 则
yf
(
x
0
,
y
0
)
0
(C)若
(
xf x
0
,
y
0
)
,则
0
yf
(
x
0
,
y
0
)
0
(D) 若
(
xf x
0
,
y
0
)
0
, 则
yf
(
x
0
,
y
0
)
0
(11)设 1
α α
,
,
2
α 均为 n 维列向量, A 是 m n 矩阵,下列选项正确の是
,
,s
(A)若 1
α α
,
(B)若 1
α α
,
(C)若 1
α α
,
,
,
,
2
2
2
α 线性相关,则 1
Aα Aα
,s
,
,
α 线性相关,则 1
Aα Aα
,s
,
,
α 线性无关,则 1
Aα Aα
,s
,
,
,
Aα
,
,s
2
线性相关
,
Aα
,
,s
2
线性无关
,
Aα
,
,s
2
线性相关
,
,
,
α α
α 线性无关,则 1
(D)若 1
(12)设 A 为 3 阶矩阵,将 A の第 2 行加到第 1 行得 B ,再将 B の第 1 列の-1 倍加到第 2
Aα Aα
Aα
线性无关.
,s
,s
,
,
,
2
2
列得C ,记
P
1 1 0
0 1 0
0 0 1
,则
(A)
1C P AP
(C)
TC P AP
(B)
C PAP
1
(D)
C PAP
T
(13)设 ,A B 为随机事件,且 (
P B
) 0,
(
P A B
|
) 1
,则必有
(A) (
P A B
)
(
)
P A
(B) (
P A B
)
(
P B
)
(C) (
P A B
)
(
)
P A
(14)设随机变量 X 服从正态分布
(D) (
P A B
)
(
P B
)
N ,Y 服从正态分布
(
)
,
2
1
1
)
N ,
(
,
2
2
2
且
{|
P X
1
| 1}
{|
P Y
2
| 1},
则
(A) 1
2
(C) 1
2
(B) 1
2
(D) 1
2
三、解答题(本题共 9 小题,满分 94 分.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)
设区域 D=
,
x y x
2
2
y
1,
x
0
,计算二重积分
I
1
2
x
xy
2
y
1D
dxdy
.
(16)(本题满分 12 分)
设数列 nx 满足
0
x
1
x
1
,
sin
x n
n
1,2,...
.
求:(1)证明 lim n
x
x
存在,并求之.
1
2
nx
.
展开成 x の幂级数.
2
x
1
lim
x
(2)计算
x
n
x
n
(17)(本题满分 12 分)
x
将函数
f x
x
(18)(本题满分 12 分)
设 函 数
f u
2
在
0,
内具有二阶导数 且
,
z
f
2
x
2
y
满 足 等 式
z
2
2
x
z
2
2
y
0
.
(1)验证
u
f
0
.
f u
u
1
(2)若
1
f
0,
f
1,
求函数 ( )
f u の表达式.
(19)(本题满分 12 分)
设在上半平面
D
,
x y y
有
f
tx ty
,
2
t
,
f x y
.
内,数
0
f x y 是有连续偏导数,且对任意の 0
t 都
,
证 明 : 对 L 内 の 任 意 分 段 光 滑 の 有 向 简 单 闭 曲 线 L , 都 有
( ,
xf x y dy
yf x y dx
( ,
0
)
)
.
L
(20)(本题满分 9 分)
已知非齐次线性方程组
x
x
1
2
4
3
x
1
ax
x
1
2
x
x
4
3
5
x
x
x
4
3
2
3
bx
x
4
3
1
1
1
有 3 个线性无关の解,
(1)证明方程组系数矩阵 A の秩
r
2
A
.
(2)求 ,a b の值及方程组の通解.
(21)(本题满分 9 分)
设 3 阶实对称矩阵 A の各行元素之和均为 3,向量
α
1
T
1,2, 1 ,
α
2
0, 1,1
T
是
线性方程组
0x A
の两个解.
(1)求 A の特征值与特征向量.
(2)求正交矩阵Q 和对角矩阵 A ,使得 T
Q AQ A .
(22)(本题满分 9 分)
随机变量 x の概率密度为
x
f
x
1 , 1
2
1 ,0
4
0,
其它
x
0
x
2
y
令
2
,
x F x y
,
为二维随机变量
(
)X Y の分布函数.
,
(1)求Y の概率密度
Yf
y .
(2)
F
1 ,4
2
.
(23)(本题满分 9 分)
设 总 体 X の 概 率 密 度 为 (
F X
,0)
1
0
1
2
0
x
1
x
其它
, 其 中 是 未 知 参 数
(0
1) ,
X X
1
,
2
...,
X 为来自总体 X の简单随机样本,记 N 为样本值 1
n
,
x x
2
...,
x 中小于
n
1 の个数,求の最大似然估计.
参考答案
(1)
一、填空题
ln(1
)
x
x
1 cos
x
1,)
xx
lim
0
x
1ln(
(2)微分方程
y
(3)设 是锥面
Z=
=
2
.
1
x
2
)
x
cos
(1
y
x
2
x
2
x
(
x 当
0
时 )
の通解是
y
cxe
x
(
x
,这是变量可分离方程.
0)
y
2 (0
Z
1)
の下侧,则
xdydz
2
ydzdx
3(
z
1)
dxdy
2
补一个曲面
2
x
:
1
1
z
y
2
1
上侧
P x
,
Q
2 ,
y
R
3(
z
1)
P
x
Q
y
R
z
1 2 3 6
∴
1
( 为锥面 和平面 1 所围区域)
6dxdydz
6V (V 为上述圆锥体体积)
6
2
3
ydzdx
dydz
2
而
1
3(
z
1)
dxdy
0
(∵在 1 上: 1,
z
dz
)
0
(4)
点(2
,1,0,
)到平面3
x
4
y
5
z
0
d
的距离
2
d
3 2 4 1
2
2
5
3
2
10
50
2
2
2
(5)设 A=
2
1
4
,2 阶矩阵 B 满足 BA=B +2E,则|B|=
.
-1
2
解:由 BA=B +2E化得 B(A-E)=2E,两边取行列式,得
|B||A-E|=|2E|=4,
计算出|A-E|=2,因此|B|=2.
(6)
1
9
二、选择题
(7)设函数
增量, y 与 dy 分别为 ( )
具有二阶导数,且 ( ) 0
f x 在点 0x 处对应の增量与微分.若
, ( ) 0
( )
f x
, x 为自变量 x 在 0x 处の
0x ,则[A]
f x
x
y
f
(
0)
A
dy
(
By
0)
y
yCdy
)
(
dy
(0
dyD
)
y
0
( )
f x
( ) 0,
f x
因为
( ) 0,
x
f
则 是凹的
,0 故
x
y
又
则 严格单调增加
( )
f x
0
dy
(8)
设
( ,
f x y
)
为连续函数,则
4
0
d
1
0
( cos , sin )
f r
r
rdr
等于
[C]
(A)
0
2
2
dx
x
2
1
x
( ,
f x y dy
)
2
2
(B)
0
dx
0
2
1
x
( ,
f x y dy
)
2
2
(C)
0
dy
y
2
1
y
( ,
f x y dx
)
(D)
0
2
2
dy
0
2
1
y
( ,
f x y dx
)
(9)
若级数
n
1
a
收敛,则级数
n
[D]
(
)
A
(
C
)
1
n
n
1
a
n
收敛
a a
n n
收敛
1
(
B
)
(
D
)
1
n
n
1
( 1)
n
a
n
收敛
a
n
a
2
n
1
收敛
(
n
1
a
n
1
)
也收敛
( ,
x y
y
)
均为可微函数,且
0,
已知( , )是
x y
0
( ,
f x y
)
0
下的一个极值点,下列选项正确的是[D]
f x y
0
y
f x
0
y
(B)若 ( , )=0,则 ( , ) 0
) 0
f x y
0
x
f x y
x
y
(D)若 ( , ) 0,则 ( , 0
( ,
x y
)
0
0
0
0
0
0
0
设
(A)若 ( , )=0,则 ( , )=0
)
( ,
(10)
( ,
)
f x y
x y
与
) 0
( ,
x y
在约束条件
f x y
f x y
0
x
y
f x y
f x y
0
y
x
构造格朗日乘子法函数F=
) 0
( ,
)
f x y
F =
x
x
) 0
)
( ,
x y
f
F =
y
y
) 0
( ,
x y
F =
(C)若 ( , ) 0,则 ( , )=0
0
( ,
)
f x y
(1)
(2)
( ,
x y
( ,
x y
x
y
0
0
今
y
(
,
x y
0
0
)
0,
代入(1)得
(
,
f x y
x
0
f
y
(
)
0
)
)
(
,
)
x y
0
0
x
(
,
x y
0
y
0
,
x y
0
)
)
0
f
y
y
,
x y
0
,
(
x y
0
0
,
(
x y
0
0
)
0
今
(
,
f x y
x
(11)设 1,
0
0
0
]
(
D
则
[
故选
,
0
)
2,…,
yf
s 都是 n 维向量,A是 mn 矩阵,则( )成立.
s 线性相关,则 A 1,A 2,…,A s 线性相关.
s 线性相关,则 A 1,A 2,…,A s 线性无关.
s 线性无关,则 A 1,A 2,…,A s 线性相关.
s 线性无关,则 A 1,A 2,…,A s 线性无关.
(A) 若 1,
(B) 若 1,
(C) 若 1,
(D) 若 1,
解: (A)
本题考の是线性相关性の判断问题,可以用定义解.
若 1,
2,…,
2,…,
2,…,
2,…,
s 线性相关,则存在不全为 0 の数 c1,c2,…,cs 使得
2+…+cs
2,…,
1+c2
s=0,
c1
用 A左乘等式两边,得
c1A 1+c2A 2+…+csA s=0,
于是 A 1,A 2,…,A s 线性相关.
1,
如果用秩来解,则更加简单明了.只要熟悉两个基本性质,它们是:
1.
2,…,
2. r(AB) r(B).
矩阵(A 1,A 2,…,A s)=A(
s 线性无关 r(
s ),因此
s )=s.
2,…,
1,
1,
1,
2,…,
2,…,
).
s
r(A 1,A 2,…,A s) r(
由此马上可判断答案应该为(A).
(12)设 A是 3 阶矩阵,将 Aの第 2 列加到第 1 列上得 B,将 Bの第 1 列の-1 倍加到第 2 列上
得 C.记
P=
1
0
0
(A) C=P-1AP.
,则
0
0
1
1
1
0
(B) C=PAP-1.
(D) C=PAPT.
(C) C=PTAP.
解: (B)
用初等矩阵在乘法中の作用得出
B=PA ,
1 -1
1
0
C=B 0
0
0
0 =BP-1= PAP-1.
1
(13)根据乘法公式与加法公式有:
P(AB)=P(B)P(A/B)=P(B)
P(A B)=P(A)+P(B)-P(AB)=P(A)
应选 C
(14)依题:
x
1
1
~
N
),10(
,
Y
2
2
~
N
).1,0(
{
XP
1
}1
{
YP
2
}1
XP
YP
1
1
,1
1
2
2
.1
2
因
{
XP
1
}1
{
YP
2
},1
即
Xp
1
1
1
1
YP
2
2
.1
2
所以
1
,1
2
1
2
1
.
应选 A
三、解答题
(15)
设区域
D
( ,
x y x
)
2
2
y
1,
x
0 ,
I
计算二重积分
1
2
x
xy
y
D
1
dxdy
2
xy
2
x
2
y
1
dxdy
0
解
:
I
D
1
x
D
1
2
dxdy
2
y
2
2
d
1
1
0
r
r
2
dr
2
ln(1
r
2
)
1
0
2
ln 2
(16)
求
,
0
x
设数列 满足
1
n
x
存在,并求之
n
x
n
证明
(1)
x
1
lim
n
sin
(
x n
n
1,2,
)
(2)
1
2
x
n
)
1
计算
x
lim(
n
x
n
n
sin , 0
x
1
,
x
x
n
n
lim
x
有下界,根据准则1,
n
n
1,
单调减少
x
2
n
解
x
1
n
x
又
n
: (1)
x
2
sin
x
n
0,
因此当 时
2
x
n
A
存在 递推公式两边取极限得
,
A
sin ,
A
A
0
(2)
原式=
lim(
n
1
2
,nx
)
x
n
sin
x
n
为"1 "型
离散型不能直接用洛必达法则
先考虑
lim(
0
t
1
2
t
t
)
sin
t
1
20
t
lim ln(
t
sin
t
t
)
e
lim
0
t
1
2
t
t
1
sin
t
( cos
t
sin )
t
2
t
t
e
lim
0
t
t
t
cos
sin
t
3
2
t
e
lim
0
t
e
t
2
t
1
2
2
0(
t
)
t
3
t
6
3
2
t
0(
t
3
)
1 1
6 2
2
1
6
e
e
(17)
将函数
( )
f x
展开成 的幂极数
x
2
x
x
x
)(1
x
)
x
)
x
x
(2
(2
B
x
2
A
2
x
x
令
1,
2
3
3
B
1
x
2(
)
1,
1
3
B
1
x
1(
)
B
x
1
2,
1
3
1
3
解:
( )
f x
(1
A
x
)
令
x
)(
xf
3
A
2,
A
2
3
1(
1
x
2
( 1)
1
3
1
(1[
x
)]
)
n
1
n
x
,
x
1
1
3
n
0
(
x
2
n
)
1
3
n
0
n
( 1)
n
x
n
0
1 1
n
3 2