历年2020年-1987年考研数学一真题及答案.pdf
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1、历年考研数学 真题解析及复习思路 (数学一) ( - 20 ) 第 1 页 2020 全国硕士研究生入学统一考试数学一试题详解全国硕士研究生入学统一考试数学一试题详解 一、选择题:一、选择题:18 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,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 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 指定位置上指定位置上. (1)当0 x 时,下列无穷小量中最高阶是( ) (A) 2 0 1 x t edt (B) 2 0 ln 1 x tdt (C) sin 2 0 si
2、n x t dt (D) 1 cos 2 0 sin x t dt 【答案】(D) 【解析】由于选项都是变限积分,所以导数的无穷小量的阶数比较与函数的比较是相同的。 (A) 22 2 0 11 x tx edtex (B) 22 0 ln 1ln 1 x tdtxx (C) sin 222 0 sinsin sin x t dtxx (D) 1 cos 223 0 1 sinsin(1 cos ) sin 2 x t dtxxx 经比较,选(D) (2)设函数 fx在区间1,1内有定义,且 0 lim0, x f x 则() (A)当 0 lim0 x f x x 时, f x在0 x 处可导
3、。 (B)当 20 lim0 x f x x 时, f x在0 x 处可导。 (C)当 f x在0 x 处可导时, 0 lim0 x f x x 。 (D)当 f x在0 x 处可导时, 20 lim0 x f x x 【答案】(C) 【解析】当 f x在0 x 处可导,且 0 lim0 x f x ,则有 00f, 0 ( ) lim0 x f x x ( f x 第 2 页 为x的高阶无穷小量),所以 0 lim0 x f x x ,选(C)。 (3)设函数,fx y在点0,0处可微, 0,0 0,00, 1 ff fn xy () ,非零向量n 与 垂直,则() (A) 22,0,0 ,
4、 , lim0 x y nx y f x y xy 存在 (B) 22,0,0 , , lim0 x y nx y f x y xy 存在 (C) 22,0,0 , , lim0 x y x y f x y xy 存在 (D) 22,0,0 , , lim0 x y nx y f x y xy 存在 【答案】(A) 【解析】由题意可知, 2222( , )(0,0)( , )(0,0) (0,0),(0,0), 1, , , limlim xy x yx y ffx y f x ynx y f x y xyxy 22( , )(0,0) ,(0,0)(0,0)(0)(0,0)(0) lim 0
5、0 xy x y f x yffxfy xy , 由于函数,fx y在点0,0处可微,所以 22( , )(0,0) , , lim0 x y nx y f x y xy ,选(A)。 (4)设R为幂级数 1 n n n a x 的收敛半径,r是实数,则( ) (A)当 2 2 1 n n n a r 发散时,rR(B) 2 2 1 n n n a r 发散时,rR (C)当rR时, 2 2 1 n n n a r 发散(D)当rR时, 2 2 1 n n n a r 收敛 【答案】(A) 【解析】因为R为幂级数 1 n n n a x 的收敛半径,所以 R为幂级数 2 2 1 n n n a
6、 x 的收敛半径, 第 3 页 当 2 2 1 n n n a r 发散时,由阿贝尔定理得rR,选(A)。 (5)若矩阵A经初等变换化成B,则( ) (A)存在矩阵P,使得PAB (B)存在矩阵P,使得BPA (C)存在矩阵P,使得PBA (D)方程组0Ax 与0Bx 同解 【答案】(B) 【解析】由题意可知,对于矩阵A进行列变换得到矩阵B,则存在初等矩阵 12 , t Q QQ, 使 12t AQQQB ,则 1 12t AB QQQ ,即ABP,选(B)。 (6)已知直线 222 1 111 2 : xaybc L abc 与直线 333 2 222 2 : xaybc L abc 相交与
7、一 点,法向量,1,2,3 i ii i a bi c ,则() (A) 1 a可由 23 ,a a线性表示 (B) 2 a可由 13 ,a a线性表示 (C) 3 a可由 12 ,a a线性表示 (D) 123 ,a a a线性无关 【答案】(C) 【解析】设交点为 000 (,)xyz,则 020202 111 xaybzc k abc , 030303 222 xaybzc l abc , 所以 012230122301223 ;xa kaa laybkbb lb zc kcc lc, 从而有 312 (1)kl,选(C)。 (7)设, ,A B C为三个随机事件,且 1 , 4 P A
8、P BP C0,P AB 1 12 P ACP BC,则, ,A B C中恰有一个事件发生的概率为( ) (A) 3 4 (B) 2 3 (C) 1 2 (D) 5 12 第 4 页 【答案】(D) 【解析】设, ,A B C中恰有一个事件发生的概率为p,则 ()()()pP ABCP ABCP ABC,, ()0()0ABCAB P ABP ABC, ()()( )( () 111 ( )()()()= 4126 P ABCP ABCP AP A BC P AP ABP ACP ABC ; ()()( )( () 111 ( )()()()= 4126 P ABCP BACP BP B AC
9、 P BP ABP BCP ABC ; ()()( )( () 121 ( )()()()= 41212 P ABCP CABP CP C AB P CP ACP BCP ABC ; 代入,可得 1115 661212 p . (8)设 12100 ,XXX为来自总体X的简单随机样本,其中 1 01 2 P XP X, ( )x 表示标准正态分布函数, 则利用中心极限定理可得 100 1 55 i i PX 的近似值为 ( ) 。 (A)1(1) (B)(1) (C)1(0.2) (D)(0.2) 【答案】(B) 【解析】由题意可知, 1 () 2 E X , 1 () 4 D X , 100
10、 1 1 10050 2 i i EX , 100 1 1 10025 4 i i DX , 利用中心极限定理可得 100 100 1 1 50 5550 55(1) 2525 i i i i X PXP 。选(B) 二、填空题:二、填空题:9 14 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 24 分,请将答案写在答题纸分,请将答案写在答题纸 指定位置上指定位置上. 第 5 页 (9) 0 11 lim 1ln 1 x x ex =_. 【答案】1 【解析】由题意可知, 00 ln 1111 limlim 1ln 11 ln 1 x x x xx xe exex 222 000 ln 11l
11、n 11 limlimlim x x xxx xxxexxxe xxx 0 1111 lim1 2222 x x e x (10) 设 2 2 1 ln(1) xt ytt , 2 1 2t d y dx _. 【答案】2 【解析】 2 2 2 1 11 1 1 t dy dyt tdt dx dxtt tt dt 2 2 d y d x 22 23 1 111 d dydtttt dxdtdxttt 2 2 2 1 d y td x (11)若函数( )f x满足 ( )( )( )0(0)fxafxf xa,且(0),(0)fm fn ,则 0 ( )f x dx =_. 【答案】nam
12、【解析】由题意可知,特征方程为 2 10rar , 2 4a ,因为0a ,所以进行 如下讨论: 1)当2a 时,方程有两个负实根,即 12 1212 ( ), r xr x f xC eC eC C为任意的常数,此 时, 第 6 页 0 00 ( )( )( )( )( )f x dxfxafx dxfxaf xnam ; 2)当02a时,方程有共轭复根, 即 22 2 1212 44 ( )cossin, 22 ax aa f xeCxCxC C 为任意的常数,此时, 0 00 ( )( )( )( )( )f x dxfxafx dxfxaf xnam ; 3)当2a 时,方程有两个相等
13、的负实根,即 1212 ( ), x f xCC x eC C 为任意的常 数,此时, 0 00 ( )( )( )( )( )f x dxfxafx dxfxaf xnam ; 故 0 ( )f x dxnam (12) 设函数 2 0 , xy xt fx yedt则 2 1,1 x x y _. 【答案】4e 【解析】由题意可知, 2 0 ( , ) xy xt f x yedt ,令 2 xtu ,得 32 0 11 ( , ) 2 x y u f x ye du xu , 则 32 32 323232 3 2 0 32 33 2 32 113 ; 42 1133 22 422 x y
14、 ux y x yx yx y f xe duye xu f xex yeyex y x y x y , 故 2 (1,1) 4 f e x y 。 (13)行列式 011 011 110 110 a a a a _. 【答案】 42 4aa 【解析】 011 1000 011 111 110 1011 110 a aa a aaaa a aa a 第 7 页 2 32 01 222 112 aa aaaaaa aa 42 4aa (14)设X服从区间(,) 2 2 的均匀分布,sinYX ,则(, )Cov X Y _. 【答案】 2 【解析】由题意可知, 1 (,) ( )0( )2 2
15、0 x E xf x other , 则cov(, )cov(,sin)(sin)() (sin)X YXXE XXE X EX, 其中 2 2 12 (sin)sinE XXxxdx , 故 2 cov(, )cov(,sin)(sin)() (sin)X YXXE XXE X EX 。 三、解答题:三、解答题:1523 小题,共小题,共 94 分分.请将解答写在答题纸请将解答写在答题纸 指定位置上指定位置上.解答应写出文字说明、 证明过程或演算步骤 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)求 33 ,8f x yxyxy极值 【答案】极小值为 111 (
16、,) 6 12216 f 【解析】由题意可知, 22 3,24 ff xyyx xy ; 令 2 2 30 240 f xy x f yx y ,解得 2 1 1 2 1 0 6 , 01 12 x x y y 再有 222 22 6 ,1;48 fff xy xx yy ,得 222 1(0,0)1(0,0)1(0,0) 22 0,1,0 fff ABC xx yy ; 第 8 页 1 1 ( ,) 6 12 222 21 1221 1 22 ( ,)( ,) 6 126 12 1,1,4 fff ABC xx yy 因为 22 1112222 10,30,10ACBA CBA 且, 所以(
17、0,0)不是极值点, 11 ( ,) 6 12 为极小值点,极小值为 111 ( ,) 6 12216 f . (16)(本题满分 10 分)计算曲线积分 2222 4 44 xyxy Idxdy xyxy ,其中I是曲线 22 :2L xy,方向为逆时针方向。 【答案】 【解析】由题意可知,补线 222 1:4 Lxy ,0 ,且任意小,方向是顺时针, 则 1 2222 4 44 L L xyxy Idxdy xyxy 1 22222222 44 4444 L D xyxyxyxy dxdydxdy xyxyxyxy 1 22 11 (4)()2 L D xy dxxy dydxdy 。 (
18、17) (本题满分 10 分)设数列 n a满足 1 1a , 1 1 (1) 2 nn nana (,证明:当1x 时,幂级数 1 n n n a x 收敛,并求其和函数。 【答案】 2 ( )2 1 S x x 【解析】 由题意可知, 1 1 2 limlim1 1 n nn n n a xxx an , 故当1x 时, 幂级数 1 n n n a x 收敛。因为 1 1a , 1 1 (1) 2 nn nana (,所以 0 2a 。 令 1 ( ) n n n S xa x ,则 第 9 页 1 1 100 11 0 1011 1 ( )1 2 11 22 1 ( )( )1 2 nn
19、n nnn nnn nnnn nnnn nnnn S xanxanxanx xanxaxxanxaxa xS xS x , 即 1 (1)( )( )1 2 xS xS x ,解微分方程,得( )2 1 C S x x 。 由(0)0S ,得2C ,故 2 ( )2 1 S x x 。 (18)设 为曲面 2222 (14)zxyxy的下侧,( )f x是连续函数,计算 ()2)()2)()Ixf xyxy dydzyf xyyx dzdxzf xyz dxdy 。 【答案】14 3 【解析】由题意可知, 22 2222 22 ()2)()2)() ()2)()2)( ()1) 14 3 D
20、D Ixf xyxy dydzyf xyyx dzdxzf xyz dxdy xy xf xyxyyf xyyxf xyxydxdy xyxy xy dxdy (19)(本题满分 10 分) f x在0,2上具有连续导数,(0)(2)0ff, max,0,2Mf xx,证明 (1)0,2 ,使得 fM; (2)若0,2x ,( )fxM,则0M . 【证明】(I)由题设, f x在0,2上连续,且 0,2 max x Mf x .若0M ,则结论必成 立。若0M ,则 00 (0,2),()xf xM使. 若 0 01,x由拉格朗日中值定理,可得 第 10 页 0 0 0 000 ()()(0
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