1999考研数三真题及解析.pdf
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1、欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!1999 年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题 一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分。把答案填在题中横线上。)(1)设()f x有一个原函数sin xx,则2()xfx dx (2)1112nnn (3)设101020101A,而2n 为整数,则12nnAA (4)在天平上重复称量一重为a的物品,假设各次称量结果相互独立且同服从正态分布 2(,0.2)N a.若以nX表示n次称量结果的算术平均值,则为使0.10.95nP Xa,n的最小值应不小于自然数 (5)设随机变量,1,2,;2ij
2、Xi jn n独立同分布,2ijEX,则行列式 111212122212nnnnnnXXXXXXYXXX的数学期望EY 二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分。每小题给出得四个选项中,只有一个是符合题目要求的,把所选项前的字母填在提后的括号内。)(1)设()f x是连续函数,()F x是()f x的原函数,则()(A)当()f x是奇函数时,()F x必是偶函数。(B)当()f x是偶函数时,()F x必是奇函数。(C)当()f x是周期函数时,()F x必是周期函数。(D)当()f x是单调增函数时,()F x必是单调增函数。(2)设(,)f x y连续,且(,)(,)Df x y
3、xyf u v dudv,其中D是由20,1yyxx所围成的区域,则(,)f x y等于()欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!(A)xy (B)2xy (C)18xy (D)1xy (3)设向量可由向量组12,m 线性表示,但不能由向量组()121,m 线性表示,记向量组()121,m,则()(A)m不能由(I)线性表示,也不能由()线性表示。(B)m不能由(I)线性表示,但可由()线性表示。(C)m可由(I)线性表示,也可由()线性表示。(D)m可由(I)线性表示,但不可由()线性表示。(4)设,A B为n阶矩阵,且A与B相似,E为
4、n阶单位矩阵,则()(A).EAEB (B)A与B有相同的特征值和特征向量.(C)A与B都相似于一个对角矩阵.(D)对任意常数t,tEA与tEB相似.(5)设随机变量1 01(1,2)111424iXi,且满足1201P X X,则12P XX 等于()(A)0.(B)14.(C)12.(D)1.三、(本题满分6分)曲线1yx的切线与x轴和y轴围成一个图形,记切点的横坐标为a,试求切线方程和这个图形的面积,当切点沿曲线趋于无穷远时,该面积的变换趋势如何 四、(本题满分7分)计算二重积分Dydxdy,其中D是由直线2,0,2xyy 以及曲线22xyy 所围成的平面区域。五、(本题满分6分)设生产
5、某种产品必须投入两种要素,1x和2x分别为两要素的投入量,Q为产出量;若生产函数为122Qx x,其中,为正常数,且1.假设两种要素的价格分别为1p和2p,试问:当产出量为12时,两要素各投入多少可以使得投入总费用最小 六、(本题满分 6 分)欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!设有微分方程 2yyx,其中 2,10,1xxx 试求:在,内的连续函数 yy x,使之在,1和1,内都满足所给方程,且满足条件 00y.七、(本题满分 6 分)设函数 f x连续,且2012arctan2xtfx t dtx.已知 11f,求 21fx dx的
6、值.八、(本题满分 7 分)设函数 f x在区间 0,1上连续,在0,1内可导,且 1010,12fff.试证:(1)存在1,12,使 f;(2)对任意实数,必存在0,,使得 1ff.九、(本题满分 9 分)设矩阵15310acAbca,且1A .又设A的伴随矩阵*A有特征值0,属于0的特征向量为1,1,1T ,求,a b c及0的值.十、(本题满分 7 分)设A为mn实矩阵,E为n阶单位矩阵.已知矩阵TBEA A,试证:当0时,矩阵B为正定矩阵.十一、(本题满分 9 分)假设二维随机变量,X Y 在矩形,02,01Gx yxy上服从均匀分布.记 0,1,XYUXY,0,21,2XYVXY(1
7、)求U和V的联合分布;(2)求U和V的相关系数r.十二、(本题满分 7 分)设129,XXX是来自正态总体X的简单随机样本,112616YXXX,278913YXXX,9222712iiSXY,122 YYZS,证明统计量Z服从自欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!由度为 2 的t分布.1999 年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题解析 一、填空题(1)【答案】41【详解】由题设可知2sincossin()()xxxxf xxx.由分部积分法,得 2222()()()()xfx dxxdf xxf xf x dx 22cossinsi
8、n22411xxxxxx (2)【答案】4【详解】考虑幂级数11nnnx,由1lim1nnn可知,该幂级数的收敛半径为1,收敛区间为(1,1),则1(1,1)2x .记11()nnS xnx,两边从0到x积分,得 11000111()(),(1,1)1xxxnnnnnnxS x dxnxdxnxdxxxx 所以 21()(),(1,1)1(1)xS xxxx 所以 121111()()4122(1)2nnSn (3)【答案】O【详解】101020101A,根据矩阵的乘法,以及数与矩阵相乘,矩阵的每一个元素都要乘以该数,有 21011012021010200200402 020210110120
9、2101AA 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!故有 1222(2)nnnAAAAAO 或由22AA,式子左右两端同右乘2nA,得2222nnAAA A,即12nnAA,得 12nnAAO 或由22AA,式子左右两端同右乘A,得2322(2)22(2)2AAAA AAAA,式子左右两端再同乘A,得342323(2)22 22AAAAAAAA,依次类推,得 1212,2,nnnnAA AA 所以 11211222 222nnnnnnAAAAAAO (4)【答案】16【概念和性质】(1)独立正态随机变量的性质:服从正态分布的独立随机变量的
10、线性组合仍服从正态分布;(2)期望的性质:()E aXbYaEXbEY,Ecc(其中,a b c为常数);(3)方差的性质:2()()D cXc D X;若XY和独立,则()D XYDXDY(4)正态分布标准化:若2(,)ZN u,则(0,1)ZuN【详解】由题知:212,(,0.2)nXXXN a,11nniiXXn,且12,nXXX相互独立,故211(,)nniiXXNn,其中nEX,2nDX 所以 1111nnniiiinaEXEXEXannn 2222221111110.20.2nnnniiiiiinDXDXDXDXnnnnn 所以 2110.2(,)nniiXXN ann,标准化得
11、(0,1)0.2/nXaUNn 则只需将0.10.95nP Xa中大括号里的不等式两端同除以标准差,即有:0.10.950.9520.2/0.2/nXanPP Unn 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!因 (0,1)0.2/nXaUNn,查标准正态分布表知 1.960.95P U 所以1.962n,解得15.3664n.因n为整数,所以n最小为16.(5)【答案】0EY 【概念和性质】(1)E XYEXEY;(2)若X和Y独立,则有EXYEXEY【详解】由行列式的定义知,行列式是由2n个元素ijX的乘积组成的!n项和式,每一项都是n个
12、元素的乘积1212njjnjXXX,这n个元素取自行列式中不同行和不同列,在这全部!n项中每项都带有正号或负号.由于随机变量,1,2,;2ijXi jn n独立,所以有 12121212()nnjjnjjjnjE XXXEXEXEX 所以前面无论取正号或者负号,对和式的期望等于各项期望之和.即有 111212122212nnnnnnEXEXEXEXEXEXEYEXEXEX 而,1,2,;2ijXi jn n同分布,且2ijEX 所以 1112121222122222220222nnnnnnEXEXEXEXEXEXEYEXEXEX(行列式的性质:若行列式两行(列)成比例,则行列式为0).二、选择
13、题(1)【答案】(A)【详解】应用函数定义判定函数的奇偶性、周期性和单调性.()f x的原函数()F x可以表示为0()(),xF xf t dtC于是00()()().utxxFxf t dtCfu duC 当()f x为奇函数时,()()fuf u,从而有 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!00()()()()xxFxf u duCf t dtCF x 即 F(x)为偶函数.故(A)为正确选项.(B)、(C)、(D)可分别举反例如下:2()f xx是偶函数,但其原函数31()13F xx不是奇函数,可排除(B);2()cosf x
14、x是周期函数,但其原函数11()sin224F xxx不是周期函数,可排除(C);()f xx在区间(,)内是单调增函数,但其原函数21()2F xx在区间(,)内非单调增函数,可排除(D).(2)【答案】(C)【详解】因为(,)Df u v dudv为一确定的数,不妨设(,)Df u v dudva,则(,)f x yxya,所以 2100(,)()()xDDaf x y dxdyxya dxdydxxya dy 51201()2123xaaxdx,解之得18a,所以1(,)8f x yxy,故应选(C).(3)【答案】(B)【详解】方法 1:可由向量组12,m 线性表示,即存在常数12,m
15、k kk使得 1122mmkkk (*)不能由121,m 线性表出,从而知0mk(若0mk,则1 12211mmkkk,这和不能由121,m 线性表出矛盾.)(*)可变为 112211mmmmkkkk,上式两端同除mk 1122111()mmmmkkkk 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!m能由(II)线性表示,排除(A)(D).m不能由121,m 线性表示,若能,即存在常数121,m 使得 112211mmm,代入(*)得 1122112211()mmmkkk 111222111()()()mmmmmmkkkkkk 这和不能由121
16、,m 线性表出矛盾,排除(C).故应选(B).方法 2:若取 12310010,1,0,10011 ,则123,即可由123,线性表出.假设存在常数12,k k,满足1122kk因为1212(,)2(,)3rr ,即方程组1122kk的系数矩阵的秩不等于增广矩阵的秩,故方程组无解,即不存在常数12,k k,满足1122kk,不能由12,线性表出,是满足题设条件的一个特例,此时,3不能由(I)12,线性表示,若存在常数12,l l,满足31122ll因为12123(,)2(,)3rr ,即方程组31122ll的系数矩阵的秩不等于增广矩阵的秩,故方程组无解,不存在常数12,l l,满足31122l
17、l,故3不能由(I)12,线性表示,但因为312,即3可由(II)12,线性表示,故应选(B).(4)【答案】(D)【详解】方法 1:A相似于B,根据矩阵相似的定义,则存在可逆阵P,使得1P APB,则 111()PtEA PP tEPP APtEB 根据矩阵相似的定义,则tEA相似于tEB,应选(D).方法 2:排除法 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!(A)不成立.若EAEB,则AB,而已知只是相似.(B)不成立.A与B相似,根据矩阵相似的定义,即存在可逆阵,使得1P APB,从而有 EB1EP AP(把1P APB代入)11P
18、PP AP(1P PE)11()PE PP AP1()PEA P 1PEA P(矩阵乘积的行列式等于行列式的乘积)EA(矩阵逆的行列式等于行列式的逆,故11PP)从而,,A B有相同特征多项式,故有相同的特征值.若A,在1P APB的 两 边 同 时 左 乘P,右 乘1P,得111PP APPPBPA,故 1PBPA,在上式两边左乘1P,得 11()()B PP,根据特征值和特征向量的定义,B的属于特征值的特征向量是1P,而A的属于特征值的特征向量,它们并不相同.(C)不成立.,A B相似时,也可能它们本身都不相似于对角阵.例如0 10 0A,0 01 0B,因存在可逆阵0 11 0P,使得1
19、00 10 10 00 01 01 0P AP ,则根据矩阵相似的定义,知AB,但,A B都不相似于对角阵.若A能相似于对角阵,即A可相似对角化.先求特征值,特征多项式为 210EA,令0EA得A的两个特征值 0.若A相似于对角阵,则存在可逆矩阵P,使得 100P AP,欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!上式两端同时左乘P,右乘1P,得111000000PP APPAPP,与0 10 0A矛盾,故A不可相似对角化.若B能相似于对角阵,即B可相似对角化.先求特征值,特征多项式为 201EB,令0EB得B的两个特征值 0.若B相似于对角阵
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