2001考研数一真题解析.pdf
《2001考研数一真题解析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2001考研数一真题解析.pdf(20页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、一、填空题一、填空题(1)【答案】220yyy.【 详 解 】 因 为 二 阶 常 系 数 线 性 齐 次 微 分 方 程0ypyqy的 通 解 为12(sincos)xyecxcx时,则特征方程20rprq对应的两个根为一对共轭复根:1,2i,所以根据题设12(sincos )xye cxcx(12,c c为任意常数)为某二阶常系数线性齐次微分方程的通解,知:1,1,特征根为1,2i1, i 从而对应的特征方程为:2(1)(1)220,ii于是所求二阶常系数线性齐次微分方程为220yyy.(2)【答案】2.3【分析】若, ,r x y z具有连续的一阶偏导数,梯度gradr在直角坐标中的计算
2、公式为:rrrgradrijkxyz设, , , , ,A x y zP x y z iQ x y z jR x y z k,其中,P Q R具有一阶连续偏导数,散度divA在直角坐标中的计算公式为:PQRdivAxyz若, ,r x y z具有二阶连续偏导数,则在直角坐标中有计算公式:222222()rrrdiv gradrxyz【详解】本题实际上是计算222222rrrxyzrx222xyzx22222xxyz222xxyzxr2001年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题解析2001年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题解析淘宝店铺:光速考研工作室 22rxxxr 2rrxxr2xrxr
3、xrxrr223rxr类似可得ryyr,22ry223ryr;rzzr,22rz223rzr根据定义有()div gradr222222rrrxyz222222333rxryrzrrr222233rxyzr2233rrr232rr2r2222xyz于是(1, 2,2)()|div gradr2221, 2,22xyz2222231( 2)2 (3)【答案】2110( , ).xdxf x y dy【详解】由题设二次积分的限,画出对应的积分区域,如图阴影部分. 但在10y 内,21y ,题设的二次积分并不是( , )f x y在某区域上的二重积分,因此,应先将题设给的二次积分变形为:010212
4、11( , )( , ),yydyf x y dxdyf x y dx 其中( , )10,12 ,Dx yyyx 再由图所示,又可将D改写为( , )12,10 ,Dx yxxy于是0112( , )ydyf x y dx0211( , )ydyf x y dx 2011( , )xdxf x y dy 2110( , ).xdxf x y dy(4)【答案】1(2 ).2AE【详解】要求()AE的逆,应努力把题中所给条件化成()AE BE的形式.由题设240AAE222AAEE22AEAEEOxyx+y=1x=21淘宝店铺:光速考研工作室 即12,2AEAEE故1122AEAE.(5)【答
5、案】1 2【分析】切比雪夫不等式:2()()D XP XE X【详解】根据切比雪夫不等式有22()21()2222D XP XE X二、选择题二、选择题(1) 【答案】(D)【详解】从题设图形可见,在y轴的左侧,曲线( )yf x是严格单调增加的,因此当0 x 时,一定有( )0fx ,对应( )yfx图形必在x轴的上方,由此可排除(A),(C);又( )yf x的图形在y轴右侧靠近y轴部分是单调增,所以在这一段内一定有( )0fx ,对应( )yfx图形必在x轴的上方,进一步可排除(B),故正确答案为(D).(2)【答案】(C)【详解】题目仅设函数( , )f x y在点(0,0)附近有定义
6、及(0,0)3,(0,0)1,xyff未设( , )f x y在点(0,0)可微,也没设( , )zf x y,所以谈不上dz,因此可立即排除(A);令( , , )( , )F x y zzf x y,则有,1xxyyzFfFfF . 因此过点(0,0,(0,0)f的法向量为,xyzF F F,1xyff 3,1,1 ,可排除(B);淘宝店铺:光速考研工作室 曲线( , )0zf x yy可表示为参数形式:0,( ,0)xxyzf x点(0,0,(0,0)f的切向量为1,0,(0,0)1,0,3xf . 故正确选项为(C).(3)【答案】(B)【详解】方法方法 1:因为0001( )( )l
7、im(1) 1limlimln(1)ln(1)hhhxxf xf xxfeexhxxx0( )ln(1)limxf xxxxxx 00( )0( )lim0lim0 xxf xff xfxx 0f 可见,若( )f x在点0 x 可导,则极限01lim(1)hhfeh一定存在;反过来也成立.方法方法 2:排除法:举反例说明(A),(C),(D)说明不成立.比如,( )f xx, 在0 x 处不可导,但2220001 cos11 coslim(1 cos )limlimhhhhhfhhhh22012sin2limhhh2201112sinlim22hhhhh12,故排除(A)2200sin1li
8、m(sin )limhhhhf hhhh30sinlimhhhhh其中,30sinlimhhhh30sinlimhhhh201 coslim3hhh洛22012sin2lim3hhh22012lim3hhh等16根据有界量与无穷小的乘积为无穷小,所以30sinhlim0hhhh.故排除(C).又如1,0( )0,0 xf xx在0 x 处不可导,但0011 1lim(2 )( )lim0hhfhf hhh存在,进一步可排除(D).淘宝店铺:光速考研工作室 (4)【答案】 (A)【详解】方法方法 1:因为A是实对称矩阵,必相似于对角阵.1111111111111111EA44442,3,4111
9、1111111111行分别加到 行111111111(4)111141111行提出公因子()11111000(4)000000行分别加到2,3,4行34()=0得A的特征值为:12344,0,故必存在正交矩阵Q, 使得14000000000000000TQ AQQ AQ因此,AB与相似.由两矩阵合同的充要条件:实对称矩阵AB与合同的充要条件是AB与相似. 因此,AB与也合同. 即AB与既合同且相似.应选(A).方法方法 2:因为A是实对称矩阵,故A必相似于一对角阵. 又由相似矩阵有相同的特征值,相同的秩, 知A与有相同的秩,故( )( )1,rr A 即对角线上有 3 个元素为零.因此,123
10、0是A的特征值.求 另 一 个 特 征 值 , 由 特 征 值 的 和 等 于 矩 阵 主 对 角 线 元 素 之 和 , 知444114.iiiiia故,44.即A有特征值40和(三重根),和对角阵B的特征值完全一致,故A,B相似.又由两矩阵合同的充要条件:实对称矩阵AB与合同的充要条件是AB与相似. 知A,B合同.(5)【答案】A【详解】 掷硬币结果不是正面向上就是反面向上,所以XYn,从而YnX,淘宝店铺:光速考研工作室 故()DYD nXDX由方差的定义:22()DXEXEX, 所以22()()()DYD nXE nXE nX222(2)()E nnXXnEX222222()nnEXE
11、XnnEXEX22()EXEXDX)由协方差的性质:cov(, )0X c (c为常数);cov(,)cov(, )aX bYabX Y1212cov(, )cov(, )cov(, )XXYX YXY)所以cov(, )cov(,)cov(, )cov(,)0X YX nXX nX XDXDX 由相关系数的定义,得cov(, )(, )1X YDXX YDXDYDXDX 三三【详解】2arctanxxedxe2arctanxxee dx21arctan22xxee dx 21arctan2xxe d e 221arctanarctan2xxxxeeede分部2221arctan2(1)xxx
12、xxdeeeee 222111arctan21xxxxxeedeee 22211arctan21xxxxxxeeededee 21arctanarctan2xxxxeeeeC 四四【详解】 由题设,( )dxdx( ,( , )df x f x xdx12( ,( , )( ,( , )( , )f x f x xfx f x xf x x1212( ,( , )( ,( , )( , )( , )f x f x xfx f x xfx xfx x这里1ffx,2ffy,淘宝店铺:光速考研工作室 所以1( )xdxdx12121( ,( , )( ,( , )( , )( , )xf x f
13、x xfx f x xfx xfx x1212(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)ffff23 23 17又(1,1)1,f( )( ,( , )xf x f x x,所以(1)(1,(1,1)ff(1,1)1(1,1)ff 1,所以3211( )( )3( )xxddxxxdxdx21( )3(1)xdxdx1( )(1)1,173 1 17xdxdx 51五五【详解】 首先将arctan x展开.因为arctanx2211( 1),( 1,1)1nnnxxx 故0arctanarctan0arctanxxx dx2000( 1)xnnnxdx221000( 1)( 1)21nxnnnn
14、nx dxxn,1,1x 于是21( )arctanxf xxx22101( 1)21nnnxxxn220( 1)(1)21nnnxxn22200( 1)( 1)2121nnnnnnxxnn01 1210210( 1)( 1)( 1)2 0 121211nnnnnnxxxnn 12211( 1)( 1)12121nnnnnnxxnn 2211( 1)( 1)12121nnnnnnxxnn 21111( 1)2121nnnxnn 221( 1) 211 4nnnxn ,1,1 ,0 xx 又0lim( )xf x2201( 1) 2lim 11 4nnxnxn1,且(0)1f,所以( )f x在
15、0 x 处连续,从而0 x 时,( )f x221( 1) 211 4nnnxn 也成立. 进而( )f x221( 1) 211 4nnnxn ,( 1,1)x ,淘宝店铺:光速考研工作室 又在1x 处级数22211( 1) 2( 1) 21 41 4nnnnnxnn收敛,2111lim( )limarctanxxxf xxx2111limlimarctanxxxxx242 1f,2111lim( )limarctanxxxf xxx2111limlim arctanxxxxx2142f ,所以( )f x在1x 处左连续,在1x 处右连续,所以等式可扩大到1x ,从而221( 1) 2(
16、)11 4nnnf xxn ,1,1x ,变形得221( 1)( ) 11 42nnnf xxn因此21( 1)1 4nnn221( 1)11 4nnnn1(1) 12f11221.42六六【详解】方法方法 1:用斯托克斯公式之后化成第一型曲面积分计算.记S为平面2xyz上由L所围成的有界部分的上侧,(曲线的正向与曲面的侧的方向符合右手法则)D为S在xoy坐标面上的投影,( , )|1 Dx yxy221cos ,cos,cos,11xyxyzzzz在2xyz中,左右两边关于x求偏导,得10 xz,得1xz .在2xyz中,左右两边关于y求偏导,得10yz,得1yz .代入上式得111cos
17、,cos,cos,333为S指定侧方向的单位法向量,由斯托克斯公式得I222222()(2)(3)Lyz dxzxdyxydz 淘宝店铺:光速考研工作室 SdydzdzdxdxdyxyzPQR22222223Sdydzdzdxdxdyxyzyzzxxy( 24 )( 26 )( 22 )Syz dydzzx dzdxxy dxdy 将题中的空间曲线积分化为第二类曲面积分, 而对于第二类曲面积分, 一般的解答方法是将它先化为第一类曲面积分,进而化为二重积分进行计算.把111,coscoscosdSdydz dSdzdx dSdxdy代入上式,I( 24 )cos( 26 )cos( 22 )co
18、sSyzzxxydS 1( 24 )( 26 )( 22 )3Syzzxxy dS 18463Sxyz dS2(423 )3Sxyz dS 按第一型曲面积分的算法,将S投影到xoy,记为.dS与它在xoy平面上的投影d的关系是2211cosxydSdzzd故3dSd,将2xyz代入2(423 )3SIxyz dS 2423(2)( 3)3Sxyxyd2(6)Dxyd 由于D关于y轴对称,利用区域的对称性,因为区域关于y轴对称,被积函数是关于x的奇函数,所以0Dxd.D关于x轴对称,利用区域的对称性,因为区域关于x轴对称,被积函数是关于y的奇函数,故0Dyd,所以2(6)DIxyd 2212DD
19、Dxdydd 12Ddxdy 12 D 的面积(由二重积分的几何意义知,Ddxdy即D的面积)淘宝店铺:光速考研工作室 其中,D为1xy,D的面积141 122 ,所以12 224.I 方法方法 2:转换投影法.用斯托克斯公式, 取平面2xyz被L所围成的部分为S, 按斯托克斯公式的规定,它的方向向上 (曲线的正向与曲面的侧的方向符合右手法则) ,S在xoy平面上的投影域记为( , )|1 Dx yxy.由斯托克斯公式得I222222()(2)(3)Lyz dxzxdyxydz SdydzdzdxdxdyxyzPQR22222223Sdydzdzdxdxdyxyzyzzxxy( 24 )( 2
20、6 )( 22 )Syz dydzzx dzdxxy dxdy 由111,coscoscosdSdydz dSdzdx dSdxdy,及221cos ,cos,cos,11xyxyzzzz知11coscosdSdydzdxdy,11coscosdSdzdxdxdy,故22221cos1cos1xxyxxyzzzdydzdxdydxdyz dxdyzz 22221cos1cos1yxyyxyzzzdzdxdxdydxdyz dxdyzz 因为S为2zxy,式子左右两端分别关于, x y求偏导,1,1,zzxy 于是( 24 )( 26 )( 26 )SIyz dydzzx dzdxxy dxdy
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2001 考研 数一真 题解
限制150内