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1 内部资料请勿外传 7 年全国硕士研究生入学统一考试 模拟测试一 数二 总分 : 分 用时 :8 分钟 姓名 : 专业 : 分数 : 6 年 月 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

2 一 选择题 ~8 小题 每小题 分 共 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 请 将所选项前的字母填在答题纸指定的位置上 当 时 下列无穷小量中最高阶的是 si C e le B rcsi cos rc 设函数 f 在 内连续 其导函数图形如图所示 则在 内 函数 f 有三个极值点 曲线 y f 有两个拐点 B 函数 f 有四个极值点 曲线 y f 有一个拐点 C 函数 f 有三个极值点 曲线 y f 有一个拐点 函数 f 有四个极值点 曲线 y f 有两个拐点 d z z 设 z f y e y 其中 f u 具有连续二阶偏导数 则 y y y e y y f B yf u ye f y e y f ye y f C u 微分方程 y '' y cos 的特解形式可设为 y * = si B si B cos C cos si B cos 一个长半轴为 短半轴为 的椭圆形薄板垂直立于水中 水的密度 g 为重力加速度 其短轴与水 面相齐 则薄板一侧所受的压力为 g 6 设函数 rc B g f 则 f C g 等于 其中 B C! 7 设 B 是 阶矩阵 考虑以下命题 : 若方程组 B 有非零解 则 B 必有非零解 ; g 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

3 若 B 与 阶单位矩阵等价 则 B 必与 阶单位矩阵等价 ; 若 B 中有一个可逆矩阵 则 B 与 B 必相似 ; 若 B 中有一个正交矩阵 则 B 与 B 必合同 上述命题中 正确的个数有 个 B 个 C 个 个 8 设二次型 f 其矩阵 满足 且 r 则此二次型的规范形为 z z z B z z z C z z z z z z 二 填空题 9~ 小题 每小题 分 共 分 请将答案写在答题纸指定位置上 9 曲线 l y y 的凸区间的 的取值范围是 满足 微分方程 y y y y 的解为 曲线 y 直线 y 及 y 轴所围的平面图形绕 轴旋转一周所成的旋转体体积为 设 u z y 则 du 设区域 y y 则 y ddy. 设 分别是三阶矩阵 属于特征值 的特征向量 记 则. 三 解答题 ~ 小题 共 9 分 请将解答写在答题纸指定的位置上 解答应写出文字说明 证明过程或演 算步骤 本题满分 9 分 求极限 lim d l[ ] y dy. 6 本题满分 分 l 求不定积分 I d. 7 本题满分 分 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

4 l 设 y y 由参数方程 y 确定 求 y 的凹凸区间及拐点. 8 本题满分 分 求函数 u y z 在约束条件 y z yz 下的最值. 9 本题满分 分 设区域 I y d y y y y 计算二重积分 本题满分 分 已知曲线 y f y y y e 的一条积分曲线 且此曲线在原点处与 轴相切 试求 是微分方程 '' ' 6 曲线方程 并求它在第一象限内距 轴最远的点的坐标 本题满分 分 f 证明 : 若函数 f f 在 [ ] 上连续 在 内二阶连续可导 则至少存在一点 f f 8 '' 使得 本题满分 分 设线性方程组 Ⅰ 与 Ⅱ 有公共解 试确定 满足的关系 并 6 求所有的公共解 本题满分 分 设实对称矩阵 求可逆矩阵 P 使 P P 为对角矩阵 并问 满足什么关系时 矩阵 E 正定? 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

5 数学 二 全真模考一测试卷答案 一 选择题 ~8 小题 每小题 分 共 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 请将 所选项前的字母填在答题纸指定的位置上 当 时 下列无穷小量中最高阶的是 si C e le 解答 : 当 时 B rcsi cos rc l si si e ~ l si ~ si ~ d rcsi 6 o 6 o e l e e l e e o 注意到当 时 cos ~ rc ~ 所以无穷小量中最高阶是 cos d 8 故 rc d ~ 设函数 f 在 内连续 其导函数图形如图所示 则在 内 函数 f 有三个极值点 曲线 y f 有两个拐点 B 函数 f 有四个极值点 曲线 y f 有一个拐点 C 函数 f 有三个极值点 曲线 y f 有一个拐点 函数 f 有四个极值点 曲线 y f 有两个拐点 解答 : 从可以看出有三个导数等于零的点 并且在 处不可导 在此四点两侧 导数符号均相反 都是极 值 所以有四个极值点 同时可以看出导函数有一个极小值点 在此点两侧 一阶导数的单调性相反 所以对应一个拐点 ; 虽然在 处不可导 但在 两侧一阶导数的单调性相同 对应点不是拐点 所以可知 B 正确 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

6 z z 设 z f y e y 其中 f u 具有连续二阶偏导数 则 y y y e y y f B yf u ye f y e y f ye y f C u z 解答 : y z y f u' ye f ' yf u' e f ' ; y z z y y y e y f u C 正确 微分方程 y '' y cos 的特解形式可设为 y * = si B si B cos C cos si B cos 解答 : 此方程的特征根易求得 r i 对于方程 y" y 的特解为 y * ; 对于方程 y" y cos 的特解为 y * si B cos 所以答案 B 正确 一个长半轴为 短半轴为 的椭圆形薄板垂直立于水中 水的密度 g 为重力加速度 其短轴 与水面相齐 则薄板一侧所受的压力为 g B g C g g F y y g y dy g dy g f 则 6 设函数 rc f 等于 其中 解答 : B C! f rc d d 又知道 f f! 比较 的系数有 第 6 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

7 f! 故 f! 答案 C 正确. 本题也可以适用排除的方法运算 7 设 B 是 阶矩阵 考虑以下命题 : 若方程组 B 有非零解 则 B 必有非零解 ; 若 B 与 阶单位矩阵等价 则 B 必与 阶单位矩阵等价 ; 若 B 中有一个可逆矩阵 则 B 与 B 必相似 ; 若 B 中有一个正交矩阵 则 B 与 B 必合同 上述命题中 正确的个数有 个 B 个 C 个 个 解答 : 方程组 B 有非零解 R B B B R B B 必有非零解 所以命题 正确 ; B 与 阶单位矩阵等价 R B B R B B 必与 阶单位矩阵等价 所以命题 正确 ; 若 是可逆矩阵 则显然 B B B 与 B 必相似 所以命题 正确 ; 若 是正交矩阵 则显然 B B 则 B 与 B 必合同 所以命题 所以正确 8 设二次型 f 其矩阵 满足 且 r 则此二次型的规范形为 z z z B z z z C z z z z z z 解答 : 由于矩阵 满足 知矩阵 的特征值只可能是 而 r 显然可知 故二次型 f 的规范形为 z z z C 正确 二 填空题 9~ 小题 每小题 分 共 分 请将答案写在答题纸指定位置上 9 曲线 l y y 的凸区间的 的取值范围是 第 7 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

8 解答 : 注意到 l y y 的反函数是 y sih e e y" y e e 所以曲线 l y y 凸区间的 的取值范围是 满足 微分方程 y y y y 的解为 解答 : 方程标准形为 dy d y y 是一个齐次型微分方程 令 y u 方程化为 du d u 可得到方程的解为 y l 满足初始条件 y 曲线 y 直线 y 及 y 轴所围的平面图形绕 轴旋转一周所成的旋转体体积为 解答 : V d 设 u z y 则 du 答案为 d dy l dz 则 y ddy 设区域 y y 解答 : 由对称性可知积分等于在第一象限积分的四倍 即 y ddy y ddy 设 分别是三阶矩阵 属于特征值 的特征向量 记 则 解答 : 注意到 所以 三 解答题 ~ 小题 共 9 分 请将解答写在答题纸指定的位置上 解答应写出文字说明 证明过程或演算步骤 本题满分 9 分 求极限 lim 解 : 令极限式的分子为 l[ ] d y dy F d l y dy 交换积分次序可得 第 8 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

9 F d l y y dy l y d dy 所以 F' l d 作变量代换 u 则 F' l d l u du 故 F" l 由洛必达法则 lim l[ ] d y dy F F' F" lim lim lim l lim l 6 本题满分 分 求不定积分 d 解 : 由换元积分法可知 l 所以 I I C d l d l l d l C 7 本题满分 分 l 设 y y 由参数方程 y 解 : dy d d y y" d d d 所以 d 确定 求 y 的凹凸区间及拐点. dy d dy d d d 令 y " 得 此时 y 并且在 时 即 l y 时 y y 二阶导数不存 第 9 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

10 在 注意到 d d 恒大于零 则知当参数变量 与自变量 单调性一致 当 即 时 y " 对应区间是 y 的凸区间 ; 当 时 即 l 时 y " 对应区间是 y 的凹区间 ; 当 即 l 时 y " 对应区间是 y 的凹区间 ; 所以 y 的凹区间为 凸区间为 拐点为 8 本题满分 分 求函数 u y z 在约束条件 y z yz 下的最值. 可用拉格朗日乘子法求解 作拉格朗日函数 L y z y z y z y z 求解方程组 L L y y y L z z y z y z 7 得到条件极值的可疑极值点 : P P P P 7 经过计算 P P 到原点的距离最近 距离为 P 到原点的距离 最远 为 9 本题满分 分 设区域 y y 计算二重积分 I 解 : 显然积分区域关于 y 对称 所以可知 y 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座 y y d

11 I y y y d y y d d si d d 本题满分 分 已知曲线 y f 是微分方程 '' ' 6 试求曲线方程 并求它在第一象限内距 轴最远的点的坐标 解 : 求解微分方程 '' ' 6 y y y e 的一条积分曲线 且此曲线在原点处与 轴相切 y y y e 满足 y y' 的特解 微分方程对应的齐次方程的通解为 : y C e C e ; 非齐次方程的一个特解为 : y* e 所以所求微分方程的通解为 y C e C e e 将 y y' 代入可得 C C 所以曲线方程为 f e 它在第一象限内距 轴最远的点的坐标就是 f e 在 时的最大值点 易求得. 本题满分 分 解 : 将 f 在 处展开成泰勒公式可得 : f f f f 在 和 之间 则 f f f f f f f f f f f [ f f ] 变型 8 得到 f f f [ f f ] 6 由于 f 连续 由连续函数的介值定理可得 使得 f f f '' f f f f. 8 带入上面的等式得 本题满分 分 设线性方程组 Ⅰ 与 Ⅱ 有公共解 试确定 满足的关系 6 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座

12 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座并求所有的公共解 解 : 两个方程组有公共解的充分必要条件是方程组 6 有解 对此方程组的增广矩阵进行初等行变换 : 6 当 即 时 R R 方程组有唯一解 即两个方程组有唯一公共解 : 6 当 时 继续对增广矩阵进行初等行变换 : 6 显然 仅当 时 R R 两个方程组才有公共解 并且有无穷多公共解 同解方程组为

13 第 页共 页 总部地址 : 北京市西城区西直门南大街 号成铭大厦 C 座通解为 C 其中 C 为任意常数 本题满分 分 设实对称矩阵 求可逆矩阵 P 使 P P 为对角矩阵 并问 满足什么关系时 矩阵 E 正定? 解 : 矩阵 的特征多项式为 : E 由此得到矩阵的特征值为 : 下面求矩阵的特征向量 : 对于 由 X E 即 E 得到矩阵 属于 的特征向量 ; 对于 由 X E 即 E 得到矩阵 属于 的两个线性无关特征向量 ; 令 P 则 P 可逆 且 P P 为对角阵 当 时 矩阵 的三个特征值都大于零 所以 时矩阵 +E 一定正定

2011年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题

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