2015年度考研数学一真命题带详细答案解析.docx

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1、,2015年全国硕士研究生入学统一考试数学（一）试题一、选择题:1-8小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上.(1)设函数在内连续，其中二阶导数的图形如图所示，则曲线的拐点的个数为 ( )(A) (B) (C) (D) (2)设是二阶常系数非齐次线性微分方程的一个特解，则 ( )(A) (B) (C) (D) (3) 若级数条件收敛，则 与依次为幂级数的 ( )(A) 收敛点，收敛点 (B) 收敛点，发散点 (C) 发散点，收敛点(D) 发散点，发散点(4) 设是第一象限由曲线，与直线，围成的平面区域，函数在上连

2、续，则 ( )(A) (B) (C) (D) (5) 设矩阵，若集合，则线性方程组有无穷多解的充分必要条件为 ( )(A) (B) (C) (D) (6)设二次型 在正交变换为 下的标准形为 ，其中 ，若 ，则在正交变换下的标准形为 ( )(A) (B) (C) (D) (7) 若A,B为任意两个随机事件，则 ( )(A) (B) (C) (D) (8)设随机变量不相关，且，则 ( )(A) (B) (C) (D) 二、填空题：9-14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) (10) (11)若函数由方程确定，则(12)设是由平面与三个坐标平面平面所围成的空间区域，则

3、(13) 阶行列式(14)设二维随机变量服从正态分布，则三、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) 设函数，若与在是等价无穷小，求的值.(16)(本题满分10分) 设函数在定义域I上的导数大于零，若对任意的，由线在点处的切线与直线及轴所围成区域的面积恒为4，且，求的表达式.(17)(本题满分10分)已知函数，曲线C：，求在曲线C上的最大方向导数.(18)(本题满分 10 分)（I）设函数可导，利用导数定义证明（II）设函数可导，写出的求导公式.(19)(本题满分 10 分) 已知曲线L的方程为起点为，终

4、点为，计算曲线积分.(20) (本题满11分) 设向量组内的一个基，.（I）证明向量组为的一个基;（II）当k为何值时，存在非0向量在基与基下的坐标相同，并求所有的.(21) (本题满分11 分) 设矩阵相似于矩阵.(I) 求的值；（II）求可逆矩阵，使为对角矩阵.(22) (本题满分11 分) 设随机变量的概率密度为对 进行独立重复的观测,直到2个大于3的观测值出现的停止.记为观测次数.(I)求的概率分布;(II)求 (23) (本题满分 11 分)设总体X的概率密度为：其中为未知参数，为来自该总体的简单随机样本.(I)求的矩估计量.(II)求的最大似然估计量.2015年全国硕士研究生入学统

5、一考试数学（一）试题及答案一、选择题:1-8小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上.(1)设函数在内连续，其中二阶导数的图形如图所示，则曲线的拐点的个数为 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】（C）【解析】拐点出现在二阶导数等于0，或二阶导数不存在的点，并且在这点的左右两侧二阶导函数异号。因此，由的图形可得，曲线存在两个拐点.故选（C）.(2)设是二阶常系数非齐次线性微分方程的一个特解，则 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】（A）【分析】此题考查二阶常系数非齐次线性微分方程的反问题已知解来确

6、定微分方程的系数，此类题有两种解法，一种是将特解代入原方程，然后比较等式两边的系数可得待估系数值，另一种是根据二阶线性微分方程解的性质和结构来求解，也就是下面演示的解法.【解析】由题意可知，、为二阶常系数齐次微分方程的解，所以2,1为特征方程的根，从而，从而原方程变为，再将特解代入得.故选（A）(3) 若级数条件收敛，则 与依次为幂级数的 ( )(A) 收敛点，收敛点 (B) 收敛点，发散点 (C) 发散点，收敛点(D) 发散点，发散点【答案】（B）【分析】此题考查幂级数收敛半径、收敛区间，幂级数的性质.【解析】因为条件收敛，即为幂级数的条件收敛点，所以的收敛半径为1，收敛区间为.而幂级数逐项

7、求导不改变收敛区间，故的收敛区间还是.因而与依次为幂级数的收敛点，发散点.故选（B）.(4) 设是第一象限由曲线，与直线，围成的平面区域，函数在上连续，则 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】（B）【分析】此题考查将二重积分化成极坐标系下的累次积分【解析】先画出D的图形，所以，故选（B）(5) 设矩阵，若集合，则线性方程组有无穷多解的充分必要条件为 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】D【解析】，由，故或，同时或。故选（D）(6)设二次型 在正交变换为 下的标准形为 ，其中 ，若 ，则在正交变换下的标准形为 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】(A)【解析】由，故

8、.且.所以。选（A） (7) 若A,B为任意两个随机事件，则 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】(C)【解析】由于，按概率的基本性质，我们有且，从而，选(C) .(8)设随机变量不相关，且，则 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】(D)【解析】 ，选(D) .二、填空题：9-14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) 【答案】【分析】此题考查型未定式极限，可直接用洛必达法则，也可以用等价无穷小替换.【解析】方法一：方法二：(10) 【答案】【分析】此题考查定积分的计算，需要用奇偶函数在对称区间上的性质化简. 【解析】 (11)若函数由方程确定，则

9、【答案】【分析】此题考查隐函数求导.【解析】令，则又当时，即.所以，因而(12)设是由平面与三个坐标平面平面所围成的空间区域，则【答案】【分析】此题考查三重积分的计算，可直接计算，也可以利用轮换对称性化简后再计算.【解析】由轮换对称性，得，其中为平面截空间区域所得的截面，其面积为.所以(13) 阶行列式【答案】【解析】按第一行展开得(14)设二维随机变量服从正态分布，则【答案】 【解析】由题设知，而且相互独立，从而 .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) 设函数，若与在是等价无穷小，求的值.【答案

10、】【解析】法一：原式即法二：因为分子的极限为0，则，分子的极限为0，(16)(本题满分10分) 设函数在定义域I上的导数大于零，若对任意的，由线在点处的切线与直线及轴所围成区域的面积恒为4，且，求的表达式.【答案】.【解析】设在点处的切线方程为：令，得到，故由题意，即，可以转化为一阶微分方程，即，可分离变量得到通解为：，已知，得到，因此；即.(17)(本题满分10分)已知函数，曲线C：，求在曲线C上的最大方向导数.【答案】3【解析】因为沿着梯度的方向的方向导数最大，且最大值为梯度的模.，故，模为，此题目转化为对函数在约束条件下的最大值.即为条件极值问题.为了计算简单，可以转化为对在约束条件下的

11、最大值.构造函数：，得到.所以最大值为.(18)(本题满分 10 分)（I）设函数可导，利用导数定义证明（II）设函数可导，写出的求导公式.【解析】（I） （II）由题意得 (19)(本题满分 10 分) 已知曲线L的方程为起点为，终点为，计算曲线积分.【答案】【解析】由题意假设参数方程，(20) (本题满11分) 设向量组内的一个基，.（I）证明向量组为的一个基;（II）当k为何值时，存在非0向量在基与基下的坐标相同，并求所有的.【答案】【解析】(I)证明： 故为的一个基.（II）由题意知，即即即，得k=0(21) (本题满分11 分) 设矩阵相似于矩阵.(II) 求的值；（II）求可逆矩阵

12、，使为对角矩阵.【解析】(I) (II)的特征值时的基础解系为时的基础解系为A的特征值令，(22) (本题满分11 分) 设随机变量的概率密度为对 进行独立重复的观测,直到2个大于3的观测值出现的停止.记为观测次数.(I)求的概率分布;(II)求 【解析】(I) 记为观测值大于3的概率，则， 从而， 为的概率分布； (II)记，则，所以，从而.(23) (本题满分 11 分)设总体X的概率密度为：其中为未知参数，为来自该总体的简单随机样本.(I)求的矩估计量.(II)求的最大似然估计量.【解析】(I) ，令，即，解得为的矩估计量； (II) 似然函数，当时，则.从而，关于单调增加，所以为的最大似然估计量.