2022年2021-数二真题标准答案及解析 .pdf
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1、2003 年考研数学(二)真题一、 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) 若0 x时,1)1(412ax与xxsin是等价无穷小,则a=. ( 2)设 函 数y=f(x) 由 方 程4ln2yxxy所 确 定 , 则 曲 线y=f(x) 在 点 (1,1) 处 的 切 线 方 程是. (3)xy2的麦克劳林公式中nx项的系数是 _.(4) 设曲线的极坐标方程为)0(aea,则该曲线上相应于从 0 变到2的一段弧与极轴所围成的图形的面积为_.(5) 设为 3 维列向量,T是的转置 . 若111111111T,则T= .(6) 设三阶方阵A,B 满
2、足EBABA2,其中E 为三阶单位矩阵,若102020101A,则B_.二、选择题 (本题共 6 小题,每小题4 分,满分 24 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)设,nnncba均为非负数列,且0limnna,1limnnb,nnclim,则必有(A) nnba对任意 n 成立 . (B) nncb对任意 n 成立 . (C) 极限nnncalim不存在 . (D) 极限nnncblim不存在 . (2) 设dxxxannnnn123101, 则极限nnnalim等于(A) 1)1(23e. (B) 1)1 (231e. (C) 1)
3、1(231e. (D) 1)1(23e. (3) 已知xxyln是微分方程)(yxxyy的解,则)(yx的表达式为(A).22xy(B) .22xy名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 20 页 - - - - - - - - - (C) .22yx(D) .22yx (4) 设函数 f(x) 在),(内连续,其导函数的图形如图所示,则f(x) 有(A)一个极小值点和两个极大值点. (B)两个极小值点和一个极大值点. (C)两个极小值点和两个极
4、大值点. (D) 三个极小值点和一个极大值点. y O x (5)设401tandxxxI,dxxxI402tan, 则(A) . 121II(B) .121II(C) .112II(D) .112II (6) 设向量组 I:r,21可由向量组II:s,21线性表示,则(A) 当sr时,向量组II 必线性相关 . (B) 当sr时,向量组II 必线性相关 . (C) 当sr时,向量组I 必线性相关 . (D) 当sr时,向量组I 必线性相关 . 三 、 (本题满分10 分)设函数,0,0,0,4sin1,6,arcsin)1ln()(23xxxxxaxxexxaxxfax问 a 为何值时, f
5、(x) 在 x=0 处连续; a 为何值时, x=0 是 f(x) 的可去间断点?四 、 (本题满分9 分)设函数 y=y(x) 由参数方程)1(,21ln2112tduueytxtu所确定,求.922xdxyd五 、 (本题满分9 分)名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 20 页 - - - - - - - - - 计算不定积分.)1(232arctandxxxex六 、 (本题满分12 分)设函数 y=y(x) 在),(内具有二阶导数,且
6、)(,0yxxy是 y=y(x) 的反函数 . (1) 试将 x=x(y) 所满足的微分方程0)(sin(322dydxxydyxd变换为 y=y(x) 满足的微分方程;(2) 求变换后的微分方程满足初始条件23)0(, 0)0(yy的解 . 七 、 (本题满分12 分)讨论曲线kxyln4与xxy4ln4的交点个数 . 八 、 (本题满分12 分)设位于第一象限的曲线y=f(x) 过点)21,22(,其上任一点P(x,y)处的法线与y 轴的交点为Q,且线段 PQ 被 x 轴平分 . (1) 求曲线y=f(x) 的方程;(2) 已知曲线 y=sinx 在,0上的弧长为l,试用l表示曲线y=f(
7、x) 的弧长 s. 九 、 (本题满分10 分)有一平底容器,其内侧壁是由曲线)0)(yyx绕 y 轴旋转而成的旋转曲面(如图),容器的底面圆的半径为2 m.根据设计要求,当以min/33m的速率向容器内注入液体时,液面的面积将以min/2m的速率均匀扩大(假设注入液体前,容器内无液体). (1) 根据 t 时刻液面的面积,写出t 与)(y之间的关系式;(2) 求曲线)(yx的方程 . (注: m 表示长度单位米,min 表示时间单位分.) 十 、 (本题满分10 分)设函数 f(x) 在闭区间 a,b上连续, 在开区间 (a,b)内可导, 且.0)(xf若极限axaxfax)2(lim存在,
8、 证明:(1)在(a,b)内 f(x)0; (2)在(a,b)内存在点,使)(2)(22fdxxfabba;(3) 在(a,b) 内存在与 (2)中相异的点,使badxxfaabf.)(2)(22名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 20 页 - - - - - - - - - 十 一、 (本题满分10 分)若矩阵60028022aA相似于对角阵,试确定常数a的值;并求可逆矩阵P 使.1APP十二、 (本题满分8 分)已知平面上三条不同直线的方
9、程分别为:1l032cbyax,:2l032acybx,:3l032baycx. 试证这三条直线交于一点的充分必要条件为.0cba名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 20 页 - - - - - - - - - 2003年考研数学(二)真题评注一、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) 若0 x时,1)1(412ax与xxsin是等价无穷小,则a=-4 . 【分析 】 根据等价无穷小量的定义,相
10、当于已知1sin)1 (lim4120 xxaxx,反过来求a. 注意在计算过程中应尽可能地应用无穷小量的等价代换进行化简. 【详解 】当0 x时,2412411)1(axax,2sinxxx. 于是,根据题设有14141limsin)1 (lim2204120axaxxxaxxx,故 a=-4. ( 2)设 函 数y=f(x) 由 方 程4ln2yxxy所 确 定 , 则 曲 线 y=f(x) 在 点 (1,1) 处 的 切 线 方 程 是x-y=0 . 【分析 】 先求出在点 (1,1)处的导数,然后利用点斜式写出切线方程即可. 【详解 】等式4ln2yxxy两边直接对x 求导,得yyxy
11、xy342,将 x=1,y=1 代入上式,有.1)1(y故过点 (1,1)处的切线方程为) 1(11xy,即.0yx【评注 】本题属常规题型,综合考查了隐函数求导与求切线方程两个知识点. (3)xy2的麦克劳林公式中nx项的系数是!)2( lnnn.【分析 】 本题相当于先求y=f(x) 在点 x=0 处的 n 阶导数值)0()(nf,则麦克劳林公式中nx项的系数是.!)0()(nfn【详解 】因为2ln2xy,2)2(ln2xy,nxxy)2(ln2,)(,于是有nny)2( ln)0()(,故麦克劳林公式中nx项的系数是.!)2(ln!)0()(nnynn【评注 】本题属常规题型,在一般教
12、材中都可找到答案. (4) 设曲线的极坐标方程为)0(aea,则该曲线上相应于从 0 变到2的一段弧与极轴所名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 20 页 - - - - - - - - - 围成的图形的面积为)1(414 aea.【分析 】利用极坐标下的面积计算公式dS)(212即可 . 【详解 】所求面积为dedSa20220221)(21=20241aea)1(414 aea. 【评注 】 本题考查极坐标下平面图形的面积计算,也可化为参数
13、方程求面积,但计算过程比较复杂. (5) 设为 3 维列向量,T是的转置 . 若111111111T,则T= 3 .【分析 】本题的关键是矩阵T的秩为1,必可分解为一列乘一行的形式,而行向量一般可选第一行(或任一非零行) ,列向量的元素则为各行与选定行的倍数构成. 【详解 】由111111111T=111111,知111,于是.3111111T【评注 】 一般地,若n 阶矩阵 A 的秩为 1,则必有.2121nnbbbaaaA(6) 设三阶方阵A,B 满足EBABA2, 其中 E 为三阶单位矩阵, 若102020101A, 则B21.【分析 】先化简分解出矩阵B,再取行列式即可. 【详解 】由
14、EBABA2知,EABEA)(2,即EABEAEA)(,名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 20 页 - - - - - - - - - 易知矩阵A+E 可逆,于是有.)(EBEA再两边取行列式,得1BEA,因为2002010100EA, 所以B21. 【评注 】 本题属基本题型,综合考查了矩阵运算与方阵的行列式,此类问题一般都应先化简再计算. 二、选择题 (本题共 6 小题,每小题4 分,满分 24 分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符
15、合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(1)设,nnncba均为非负数列,且0limnna,1limnnb,nnclim,则必有(A) nnba对任意 n 成立 . (B) nncb对任意 n 成立 . (C) 极限nnncalim不存在 . (D) 极限nnncblim不存在 . D 【分析 】本题考查极限概念,极限值与数列前面有限项的大小无关,可立即排除(A),(B) ; 而极限nnncalim是0型未定式,可能存在也可能不存在,举反例说明即可;极限nnncblim属1型,必为无穷大量,即不存在. 【详解 】 用举反例法,取nan2,1nb,), 2, 1(21nncn,则可立即排
16、除(A),(B),(C) ,因此正确选项为 (D).【评注 】 对于不便直接证明的问题,经常可考虑用反例,通过排除法找到正确选项. (2) 设dxxxannnnn123101, 则极限nnnalim等于(A) 1)1(23e. (B) 1)1 (231e. (C) 1)1(231e. (D) 1)1(23e. B 【分析 】 先用换元法计算积分,再求极限.【详解 】 因为dxxxannnnn123101=)1 (12310nnnnxdxn= 1)1(11)1 (1231023nnnnnnnxn,可见nnnalim=.1)1 ( 1)1(1lim23123ennnn名师归纳总结 精品学习资料 -
17、 - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 20 页 - - - - - - - - - 【评注 】 本题属常规题型,综合考查了定积分计算与求数列的极限两个知识点,但定积分和数列极限的计算均是最基础的问题,一般教材中均可找到其计算方法. (3) 已知xxyln是微分方程)(yxxyy的解,则)(yx的表达式为(A).22xy(B) .22xy(C) .22yx(D) .22yx A 【分析 】 将xxyln代入微分方程, 再令的中间变量为u, 求出)(u的表达式, 进而可计算出)
18、(yx.【详解 】将xxyln代入微分方程)(yxxyy,得)(lnln1ln1ln2xxxx,即xx2ln1)(ln. 令 lnx=u ,有21)(uu,故)(yx=.22xy应选 (A). 【评注 】 本题巧妙地将微分方程的解与求函数关系结合起来,具有一定的综合性,但问题本身并不复杂,只要仔细计算应该可以找到正确选项.(4) 设函数 f(x) 在),(内连续,其导函数的图形如图所示,则f(x) 有(D)一个极小值点和两个极大值点. (E)两个极小值点和一个极大值点. (F)两个极小值点和两个极大值点. (D) 三个极小值点和一个极大值点. C y O x 【分析 】 答案与极值点个数有关,
19、而可能的极值点应是导数为零或导数不存在的点,共4 个,是极大值点还是极小值可进一步由取极值的第一或第二充分条件判定. 【详解 】 根据导函数的图形可知,一阶导数为零的点有3 个,而x=0 则是导数不存在的点. 三个一阶导数为零的点左右两侧导数符号不一致,必为极值点,且两个极小值点,一个极大值点;在x=0 左侧一阶导数为正,右侧一阶导数为负,可见x=0 为极大值点,故f(x) 共有两个极小值点和两个极大值点,应选(C).【评注 】 本题属新题型, 类似考题2001 年数学一、 二中曾出现过,当时考查的是已知f(x) 的图象去名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - -
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