考研数学二真题_考研数学二真题卷
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2010年全国硕士研究生入学统一考试
数学二试卷
一、填空题(本题共6小题,请将答案写在题中横线上.)(1)三阶常系数线性齐次微分方程(2)曲线的渐近线方程为______.的通解为y=______.
(3)函数y=ln(1-2x)在x=0处的n阶导数______.(4)当0≤θ≤π时,对数螺线r=eθ的弧长为______.
(5)已知一个长方形的长l以2cm/s的速率增加,宽w以3cm/s的速率增加,则当l=12cm,w=5cm时,它的对角线增加的速率为______.
(6)设A,B为3阶矩阵,且|A|=3,|B|=2,|A-1+B|=2,则|A+B-1|=______.
二、选择题(本题共8小题,每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请将所选项前的字母填在题后括号内.)(7)函数的无穷间断点数为(A)0.(B)1.(C)2.(D)3.(8)设y1,y2是一阶线性非齐次微分方程数λ,μ使
该方程的解的两个特解.若常
是对应的齐次方程的解,则
(9)曲线y=x2与曲线y=aln x(a≠O)相切,则a=(A)4e.(B)3e.(C)2e.(D)e.
(10)设m,n是正整数,则反常积分(A)仅与m值有关.(B)仅与n值有关.
(C)与m,n值都有关.(D)与m,n值都无关.(11)设函数z=z(x,y)由方程
(A)x(B)z.(C)-x.(D)-z.的收敛性
确定,其中F为可微函数,且(12)
(C)(D)(14)设A为4阶实对称矩阵,且A2+A=0,若A的秩为3,则A与相似于
三、解答题(本题共9小题,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)(15)求函数(16)(Ⅰ)比较小,说明理由;(Ⅱ)记,求极限的单调区间与极值.的大
(17)设函数y=f(x)由参数方程所确定,其中φ(t)具有二阶导数,且φ(1)=
(18)一个高为j的柱体形贮油罐,底面是长轴为2a,短轴为2b的椭圆,现将贮油罐平放,当油罐中油面高度为
时(如图2),计算油的质量.
(长度单位为m,质量单位为kg,油的密度为常数ρkg/m3)(19)设函数u=(x,y)具有二阶连续偏导数,且满足等式,确定a,b的值,使等式在变换
(20)计算二重积分
(21)设函数f(x)在闭区间[0,1]上连续,在开区间(0,1)内可导,且。证明:存在f'(ξ)+f'(η)=ξ2+η2
(22)设 已知线性方程组Ax=b存在2个小同的解.(Ⅰ)求λ,a;
(Ⅱ)求方程组Ax=b的通解.(23)设例为
一、填空题(1)(4)
二、选择题
正交矩阵使得为对角矩阵,若Q的第1参考解答
(2)y=2x(3)-2n·(n-1)!(5)3cm/s(6)3(7)B(8)A(9)C(10)D(11)B(12)D(13)A(14)D
三、解答题
(15)分析:求变限积分f(x)的一阶导数,利用其符号判断极值并求单调区间. 解令因为当x>1时
当-1<x<0时
时
所以f(x)的单调递减区间为(-∞,-1),(0,1);f(x)的单调递增区间为(-1,0),(1,+∞);极小值为f(1)=f(-1)=0,极大值为
评注:也可用二阶导数的符号判断极值点,此题属基本题型.(16)分析:对(Ⅰ)比较被积函数的大小,对(Ⅱ)用分部积分法计算积分,再用夹逼定理求极限。
解:(Ⅰ)当0≤t≤1时,0≤ln(1+t)≤t,故|lnt|[ln(1+t)]≤|ln|.由积分性质得(Ⅱ)
n
于是有
评注:若一题有多问,一定要充分利用前问提供的信息.
由夹逼定理得(17)分析:先求求出ψ(t)
可得关于ψ(t)的微分方程,进而解:由参数方程确定函数的求导公式可得
评注:此题是参数方程确定函数的导数与微分方程相结合的一道综合题,有一定难度.
(18)分析:先求油的体积,实际只需求椭圆的部分面积.
解:建立如图3所示的直角坐标系,则油罐底面椭圆方程为
油的质量M=ρV。其中油的体积V=S底·l.
故
评注:此题若不能记住公式算量稍显大.
(19)分析:利用复合函数的链导法则变形原等式即可. 解:由复合函数的链导法则得
则运
所以
因而
解得
评注:此题主要考查复合函数链导法则的熟练运用,是对运算能力的考核.(20)分析:化极坐标积分区域为直角坐标区域,相应的被积函数也化为直角坐标系下的表示形式,然后计算二重积分.
解:如图4,直角坐标系下,D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤x},所以
(21)分析:这是一个双介值的证明题,构造辅助函数,用两次拉格朗日中值定理。证明:
两式相加得f'(ξ)+f'(η)=ξ+η
评注:一般来说,对双介值问题,若两个介值有关联同时用两次中值定理,若两个介值无关联时用一次中值定理后,再用一次中值定理.
(22)分析:本题考查方程组解的判定与通解的求法.由非齐次线性方程组存在2个不同解知对应齐次线性方程组有非零解,而且非齐次线性方程组有无穷多解.
解:(Ⅰ)解法一由线性方程组Ax=b存在2个不同解,得λ=-1,a=-2. 解法二 由线性方程组Ax=b有2个不同的解,组的系数行列式
因此方程
得λ=1或-1;而当λ=1时,所以λ=-1.由
(Ⅱ)当λ=-1,a=-2时,此时,Ax=b无解,故方程组Ax=b的通解为:为任意常数.
(23)分析:本题考查实对称矩阵的正交对角化问题.由Q的列向量都是特征向量可得a的值以及对应的特征值,然后由A可求出其另外两个线性无关的特征向量,从而最终求出Q. 解:记
得a=-1,λ=2,因此由得A的特征值为 λ1=2,λ2=-4,λ3=5,且对应于λ1=2的特征向量为
当λ2=-4时,(-4E-A)
由(-4E-A)x=0得对应于λ2=-4的特征向量为 α2=(-1,0,1)T.
当λ3=5时,(5E-A)
由(5E-A)x=0得对应于λT3=5的特征向量为α3=(1,-1,1).
因A为实对称矩阵,α1,α2,α3为对应于不同特征值的特征向量,所以η1,η2,η3为单位正交向量组.令