2012 考研数学二真题及参考答案
一、选择题:1~8 小题,每小题 4 分,共 32 分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项
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)曲线
y
x
x
2
x
2 1
渐近线的条数为()
(A)0
(B)1
(C)2
(D)3
【答案】:C
【解析】:
x
lim
x
1
x
2
2
x
1
,所以 1x 为垂直的
x
lim
x
x
2
2
x
1
1
,所以 1y 为水平的,没有斜渐近线 故两条选C
nx
e
(
n
)
,其中 n 为正整数,则 '(0)
f
(2)设函数
( )
f x
x
(
e
1)(
e
2
x
2)
(A)
( 1)
n
1
(
n
1)!
n n
(B) ( 1) (
1)!
(C)
( 1)
1
n n
!
!
n n
(D) ( 1)
【答案】:C
【解析】:
'
( )
f x
x
(
e e
2
x
2)
(
e
nx
n
)
x
(
e
1)(2
e
2
x
2)
(
e
nx
n
)
(
e
x
1)(
e
2
x
2)
(
ne
nx
n
)
所以 '(0)
f
( 1)
1
n n
!
(3)设 an>0(n=1,2,…),Sn=a1+a2+…an,则数列(sn)有界是数列(an)收敛的
(A)充分必要条件.
(B)充分非必要条件.
(D)即非充分地非必要条件.
(C)必要非充分条件.
【答案】:(A)
【解析】:由于
na ,则
0
为正项级数,Sn=a1+a2+…an为正项级数
a
n
的前n 项
a
n
n
1
n
1
和。正项级数前n 项和有界与正向级数
收敛是充要条件。故选 A
a
n
n
1
k
I
k
(4)设
e
(A)I1< I2 0,
y
<0,f(x1,y1) x2, y1< y2.
(C) x1< x2, y1< y2.
【答案】:(D)
(B) x1> x2, y1>y1.
(D) x1< x2, y1> y2.
)
0
【解析】:
( ,
f x y
x
( ,
f x y
y
量 y 是单调递减的。因此,当 1
x
,
(6)设区域 D 由曲线
y
sin
,
xx
(
)
A
(
B
(2)
C
(2)
D
)
)
0
表示函数 ( ,
f x y 关于变量 x 是单调递增的,关于变
)
,
x y
1
2
2
必有 1
y
2
(
,
)
f x y
1
围成,则
5
yx
2
2
)
,
(
f x y
1
dxdy
,
y
,1
,故选 D
(
)
【答案】:(D)
【解析】: 由二重积分的区域对称性,
5
yx
1
dxdy
2
2
dx
1
sin
5
yx
1
dy
x
(7)设 1
0
0 ,
c
1
2
量组线性相关的是(
3
0
1 ,
c
2
)
1
1 ,
c
3
4
1
1
c
4
其中 1
c c c c 为任意常数,则下列向
,
,
,
2
3
4
(A) 1
,
3
,
2
(B) 1
,
4
,
2
(C) 1
,
4
,
3
【答案】:(C)
【解析】:由于
4
1
3
,
,
(D) 2
,
4
,
3
0
0
c
1
1
1
c
3
1
1
c
4
c
1
1
1
1
1
0
,可知 1
, 线性相关。故
,
3
4
选(C)
(8)设 A 为 3 阶矩阵, P 为 3 阶可逆矩阵,且 1
P AP
1
1
2
,
P
3
,
,
1
2
,
Q
3
1
2
2
,
,
(A)
(C)
1
2
2
1
1
2
【答案】:(B)
则 1Q AQ
(
(B)
(D)
)
1
2
1
2
2
1
Q P
1 0 0
1 1 0
0 0 1
,则 1
Q
1
0 0
1 1 0
0
0 1
1
P
,
【解析】:
故
1
Q AQ
0 0
1
1 1 0
0
0 1
1
P AP
1 0 0
1 1 0
0 0 1
0 0
1
1 1 0
0
0 1
1
1
1 0 0
1 1 0
0 0 1
2
1
1
2
故选(B)。
二、填空题:914 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)设
y
( )
y x
是由方程 2
x
所确定的隐函数,则
y
1
e
y
dy
dx
________。
【答案】:
2
x
1y
e
【 解 析 】: 方 程 2
x
两 端 对 x 求 导 , 有 2
1
y
e
y
x
dy
dx
y
e
dy
dx
, 所 以
dy
dx
2
x
1y
e
(10)计算
lim
x
n
1
n
2
1
1
2
n
2
2
…
1
2
n
2
n
________。
【答案】: 4
【解析】:原式
lim
n
1
n
n
i
1
1
i
n
2
1
1
dx
x
2
1
arctan
x
1
0
.
4
ln
x
1
y
(11)设
z
f
【答案】: 0 .
,其中函数 ( )
f u 可微,则
x
z
x
2
y
z
y
________。
【解析】:因为
(12)微分方程
z
x
ydx
1
x
,
f
z
y
2
3 )
y dy
f
(
x
x
,所以
1
2
y
0
满足初始条件 |xy =1 的解为________。
z
x
z
y
0.
2
y
【答案】:
x
2
y
【解析】:
ydx
(
x
2
3 )
y dy
线性微分方程,所以
0
dx
dy
3
y
1
y
x
dx
dy
1
y
x
3
y
为一阶
1
y
dy
x
e
1
y
dy
3
y e
dy C
1
y
3
2
y dy C
(
3
y C
)
1
y
又因为
1y 时
1x ,解得
0C ,故
x
2
y
.
(13)曲线
y
2
x
(
x x
上曲率为
0)
2
2 的点的坐标是________。
【答案】:
1,0
【解析】:将
y
’
2
x
1,
y
”
2
代入曲率计算公式,有
K
|
|
y
2 3/2
)
y
(1
2
1 (2
x
1)
2
2
2
3
2
整理有
(2
x
1)
2
,解得 0
1
x
或 ,又 0
x ,所以
1
x ,这时 0
y ,
1
故该点坐标为
1,0
(14)设 A 为 3 阶矩阵,
3A , *A 为 A 的伴随矩阵,若交换 A 的第一行与第二行得到矩
阵 B ,则 *BA ________。
【答案】:-27
【解析】:由于
B E A
12
,故 *
BA
*
E A A
12
|
A E
12
|
3
E
12
,
所以, *
BA
|
|
| 3
E
12
3
| 3 |
E
12
| 27*( 1)
27
.
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)
已知函数
( )
f x
1
sin
x
x
,记
1
,
x
a
lim ( )
f x
x
0
(1)求 a 的值
(2)若当
x 时, ( )
f x
0
【解析】:(1)
lim ( )
f x
x
0
(2),当
x 时,由
0
a 是 kx 的同阶无穷小,求 k
sin
2
x
1
x
x
( ) 1
f x
a
1
sin
( )
f x
lim
0
x
1)
x
lim(
0
x
1
sin
x
x
1
x
,即 1a
1 1
sin
x
x
sin
x
x
1
6
,即
~
a
x
1k
又因为,当
x 时, sin
0
x
x
与 31
x 等价,故
6
( )
f x
(16)(本题满分 10 分)
求
,
f x y
xe
2
x
2
y
2
的极值。
【解析】:
,
f x y
xe
2
y
,
2
x
2
先求函数的驻点.
f
x
,
x y
e
x
0,
f
y
,
x y
,解得函数为驻点为
0
y
,0e
.
又
A f
e
,0
xx
1,
B f
e
,0
xy
0,
C f
e
,0
yy
,
1
所以 2
B
AC
0,
A
,故
0
f x y 在点
,
,0e 处取得极大值
f e
,0
21
e
2
.
(17)(本题满分 10 分)
过点(0,1)点作曲线 L:
y
ln
x
的切线,切点为 A,又 L 与 x 轴交于 B 点,区域 D 由 L
与直线 AB 及 x 轴围成,求区域 D 的面积及 D 绕 x 轴旋转一周所得旋转体的体积。
【解析】:
设切点坐标为
A x
0
,ln
x ,斜率为
0
1
x
0
,所以设切线方程为
y
ln
x
0
x
1
x
0
,又因
x
0
,所以
B
为该切线过 (0,1)
切线与 x 轴交点为
B e
2,0
0x
2
e ,故切线方程为:
y
1
2
e
x
1
y
(0,1)
A
Y=lnx
y
e
2
e
(
y
1)
dy
y
2
e
(
e
x
1
2
2
y
y
)
2
0
2
e
1
2
0
B
(1)
A
(2)
V
1
3
8
3
8
3
8
3
2
2
2
e
2
e
2
e
1
2
ln
xdx
2
e
e
2
2
x
ln
x
e
1
2
2
e
1
2ln
xdx
2
4
e
2 ln
x
x
2
e
1
2
e
1
2
dx
2
e
2
2
e
1
2
3
2
e
3
(18)(本题满分 10 分)
计算二重积分
D
xyd,其中区域 D 为曲线
1r
cos
0
与极轴围成。
【解析】:
D
xyd
0
1
d
0
cos
r
cos
r
sin
rdr
1(
4)
d
2(
cos
)1
cos
8
2
2
d
tdt
16
sin
t
cos
9
tdt
2
cos
2
2
0
cos
1
sin
4
0
16
sin
2
0
2
0
cos
cos
2
11
t
sin
8
5
32
8
3
16
15
'
xf
)(2)(
xf
0
及
( 19 )( 本 题 满 分 11 分 ) 已 知 函 数
)(xf
满 足 方 程
f
''
)(
x
)('
xf
)(
xf
2
xe
1)求表达式 )(xf
2)求曲线的拐点
y
2
(
xf
)
x
0
f
(
t
2
)
dt
【解析】:
1 ) 特 征 方 程 为
2
r
r
2
0
, 特 征 根 为
r
1
,1 2
r
2
, 齐 次 微 分 方 程
f
( )
x
f x
( ) 2 ( ) 0
f x
的 通 解 为
)(
xf
x
eC
1
eC
2
2
x
. 再 由 '( )
f x
( )
f x
2 x
e
得
x
2
C e C e
1
2
2
x
x
C
,可知 1
e
2
21,
C
。
0
故 ( )
f x
x
e
2 ) 曲 线 方 程 为
2
x
y
e
x
0
2
t
e dt
, 则
y
' 1 2
xe
2
x
x
0
2
t
e dt
,
y
'' 2
x
2 1 2
2
x
e
2
x
x
0
2
t
e dt
令 '' 0
y 得 0
x 。为了说明 0
x 是 '' 0
y 唯一的解,我们来讨论 ''y 在 0
x 和 0
x 时
的符号。
当
x 时 ,
0
2
x
0,2 1 2
2
x
2
x
0,2 1 2
2
x
2
x
e
x
0
2
t
e dt
0
, 可 知 '' 0
y ; 当
x 时 ,
0
e
2
x
x
0
2
t
e dt
0
,可知 '' 0
y 。可知 0
x 是 '' 0
y 唯一的解。
同时,由上述讨论可知曲线
0,0 点是曲线
y
2
(
xf
)
x
0
(20)(本题满分 10 分)
y
2
(
xf
)
x
0
f
(
t
2
)
dt
在 0
x 左右两边的凹凸性相反,可知
f
(
t
2
)
dt
唯一的拐点。
证明:
x
1ln
1
x
x
cos
x
1
2
x
2
, 1
x
1
【解析】:令
f x
x
1ln
1
x
x
cos
x
1
2
x
2
,可得
2
2
sin
x
x
x
x
2
x
2
1
sin
x
x
x
sin
x
f
'
x
ln
ln
ln
1
1
1
1
1
1
x
x
x
x
x
x
1
1
1
当 0
1x 时,有
2
x
1
1
2
x
x
x
x
1ln
1
x
x
0
,
1
1
2
2
x
x
1
,所以
1
1
2
2
x
x
x
sin
x
0
,
故
f
'
x ,而 0
0
f
,即得
0
x
1ln
1
x
x
cos
x
1
2
x
2
0
所以
x
1ln
1
x
x
cos
x
2
x
2
1
。
当 1
,有
0x
1ln
1
x
x
0
,
1
1
2
2
x
x
1
,所以
1
1
2
2
x
x
x
sin
x
0
,
故
f
'
x ,即得
0
x
1ln
1
x
x
cos
x
1
2
x
2
0
可知,
x
1ln
1
x
x
cos
x
1
2
x
2
, 1
x
1
(21)(本题满分 11 分)
(1)证明方程
n
x
1
n
x
...
x
(1
n
1
的整数
)
,在区间
1
2
1,
内有且仅有一个实根;
(2)记(1)中的实根为 nx ,证明
lim 存在,并求此极限。
n
x
n
【 解 析 】: (1) 由 题 意 得 : 令
( )
f x
n
x
x
n
1
x
1
, 则 (1) 0
, 再 由
f
1
2
f
(
1
2
)
1
(1 (
2
1
2
1
n
) )
1
(
1
2
n
)
0
,由零点定理得在
1(
2
,1)
肯定有解 0x ,假设在此区间还
有 另 外 一 根 1x , 所 以
n
x
0
x
0
n
1
0 1
x
x
n
n
x
n
n
1
x
n
1
, 由 归 纳 法 得 到