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1988数学三真题答案解析(试卷四)【闲鱼号“非凡小翊”持续更新中】【闲鱼号:非凡小翊】

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一、 填空题(本题满分12 分,每空1 分) (一) 已知函数     
  x dt e x f x t , ) ( 0 2 1 2 . (1)   ) (x f 2 2 1t e  . (2) ) (x f 的单调性: 单调增加 . (3) ) (x f 的奇偶性: 奇函数 . (4) ) (x f 图形的拐点:(0,0) (5) ) (x f 图形的凹凸性: 0 x 时上凹(下凸), 0 x 时下凹(上凸). (6) ) (x f 图形的水平渐近线近线: , 2 2 y y     (二)  1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 3  . (三)              1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0             0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 . (四) 假设 ( )
0. 4 ( )
0. 7 P A P A B    , ,那么 (1)若A 与B 互不相容,则P(B)=
0. 3 . (2)若A 与B 相互独立,则P(B)=
0. 5 .
二、 (本题满分10 分)(每小题,回答正确得2 分,回答错误得-1 分,不回答得0
分; 全题最低得0 分) (1)若极限 ) ( lim 0 x f x x 与 ) ( lim 0 x f x x ) (x g 都存在,则极限 ) ( lim 0 x g x x 必存在. () (2)若 0x 是函数 ) (x f 的极值点,则必有 0 ) ( 0  x f . () (3)等式     a a dx x a f dx x f 0 0 , ) ( ) ( 对任何实数a 都成立. () (4)若A 和B 都是n 阶非零方阵,且AB=0,则A 的秩必小于n . (√) 1988 年全国硕士研究生入学统一考试 数学试题参考解答及评分标准 数 学(试卷四) --- [第 2 页] --- (5)若事件A,B,C 满足等式 , A C B C    则 A=B. ()
三、 (本题满分16 分,每小题4 分.)
(1) 求极限 1 1 lim ln x x x x x   解一: 此极限为0 0 型未定式,由罗必塔法则,则 1 1 (ln 1) =lim lim 1 ln 1 x x x x x x x x       原式 . „„4 分 解二: 令 ln t x x  ,则 x t x e  .由于当 1 x  时, 0 t  ,可见 0 0 1 =lim lim 1 t t t t e e t     原式 . „„4 分
(2) 已知U+ xy eu  ,求 y x u   2 . 解:由于 1 1 u u u y u x x e y e         , , „„2 分 可见 2 2 1 (1 ) u u u u e ye u u y x y y x e                    „„3 分 3 1 1 (1 ) u u u xye e e     . „„4 分
(3) 求定积分 ) 1( 3 0 x x dx   . 解一: 由于 2 ( ) dx d x x  ,可见 原式 3 0 2 = 1 d x x   „„2 分 2 3   . „„4 分 解二: 令 2, 2 x t x t dx tdt    , ;当 0 x  时, 0 t  ;当 3 x  时, 3 t  ; „„1 分 于是, 3 2 0 2 = 1 dt t   原式 „„2 分 3 0 2arctan x  „„3 分 --- [第 3 页] --- 2 3   . „„4 分
(4) 求二重积分 6 6 0 cos y x dy dx x     . 解: 在原式中交换积分次序,得 原式 6 0 0 cos x x dx dy x    „„2 分 6 0 = cos xdx   6 0 1 =sin 2 x   „„4 分 .
四、 (本题满分6分,每小题3分)
(1) 讨论级数     1 1 )! 1 ( n n n n 的敛散性 解:由 1 1 1 2 1 1 ( 2)! ( 2) 2 1 1 ( 1) ( 1) 1 1 ( 1)! (1 ) n n n n n n n u n n n n n u n n n n n n                      ,有 1 1 lim lim 2 1 1 1 1 (1 1 ) n n n n n n e u u n n            , „„2 分 故由级数收敛的比值判别法,知     1 1 )! 1 ( n n n n 收敛. „„3 分
(2) 已知级数  1 2 n a 和 2 i i n b   都收敛,试证明级数  1 n n nb a 绝对收敛. 证: 由于级数  1 2 n a 和 2 i i n b   都收敛,所以 2 2 1 1 ( ) 2 i i n a b     收敛. „„2 分 而 2 2 1 ( ) 2 n n n n a b a b   , 故由比较判别法,知级数 1 | | n n n a b   收敛,即  1 n n nb a 绝对收敛. „„3 分
五、 (本题满分8 分) 已知某商品的需求量D和供给量都是价P的函数: 2 ( )
a D D p p   , ( ) S S p bp   , 其中a>0 和b>0是常数:价格p 是时间t 的函数且满足方程 ( )], ( ) ( [ p s p d k dt dp   k 是常数), 假设当t=0 时价格为1.试求: (1)需求量等于供给量时的均衡价格 eP ; (2)价格函数 ) (t p ; (3)极限 ) ( lim t p t   . --- [第 4 页] --- 解:(1) 当需求量等于供给量时,有 2 a bp p  ,即 3 a p b  . 故 1 3 ( ) e a p b  . „„1 分
(2) 由条件知 3 2 2 [ ( ) ( )] [ ] [ ] dp a b a k D p S p k bp k p dt p p b       . 因此有 3 3 2 [ ] e dp b k p p dt p   ,即 2 3 3 e p dp kbdt p p   . „„3 分 在该式两边同时积分得 3 3 3kbt e p p ce   . „„5 分 故由条件
(0) 1 P ,可得 3 1 e c p  .于是价格函数为 1 3 3 3 3 ( ) [ (1 ) ] kbt e e p t p p e    . „„6 分
(3) 1 3 3 3 3 lim ( ) lim[ (1 ) ] kbt e e e t t p t p p e p        „„8 分 六、(本题满分8 分) 在曲线 2( 0) y x x   上某点A 处作一切线,使之与曲线以及x 轴所围图形的面积为 1 12 ,试求:
(1) 切点A 的坐标;
(2) 过切点A 的切线方程;
(3) 由上述所围平面图形绕x 轴旋转一周所成旋转体的体积. 解:设切点A 的坐标为 2 ( , ) a a , 则过点A 的切线方程的斜率为 | 2 x a y a    ,切线方程为 2 2 ( ) y a a x a    ,即 2 2 y ax a   . „„2 分 可见,切线与x 轴的交点为 2 ( ,0) 2 a . 故曲线、x 轴以上及切线这三者所围图形的面积为 3 3 3 3 2 0 4 3 4 12 a a a a a S x dx       . „„4 分 而由题设知 1 12 S  ,因此 1 a  . „„5 分 于是,切点A 的坐标为(1,1) ,过切点(1,1) 的切线方程为 2 1 y x  . „„6 分 旋转体的体积为 1 1 2 2 2 1 0 2 ( ) (2 1) 30 V x dx x dx          . „„8 分 七、(本题满分8 分) --- [第 5 页] --- 已给线性方程组 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 x x x x x x x x x x x x x x x x                       ,问 1k 和 2k 各取何值时,方程组无解?有唯一 解?有无穷解?在方程组有无穷解的情景下,试求出一般解. 解: 以A 表示方程组的系数矩阵,以( | ) A B 表示增广矩阵, 因 1 2 1 1 1 2 3 3 1 3 6 1 ( | ) 3 3 1 15 1 5 10 12 k k                   A B 1 2 1 1 1 2 3 1 0 1 2 1 4 0 0 2 2 5 0 0 0 3 k k                   „„2 分 故当 1 2 k  时, ( ) ( | ) 4 R R   A A B ,方程组有唯一解; „„3 分 当 1 2 k  时,有 2 2 1 1 1 1 2 3 1 1 2 3 1 1 0 1 2 1 0 1 2 1 ( | ) 4 2 0 0 0 2 0 0 0 1 5 1 0 0 0 3 0 0 0 0 k k                                   A B „„4 分 这时,若 2 1 k ,则 ( ) 3 ( | ) 4 R R    A A B ,故方程组无解; 若 2 1 k ,则 ( ) ( | ) 3 4 R R    A A B ,故方程组有无穷多组解,此时有 „„6 分 1 1 2 3 1 1 0 0 4 0 1 0 0 0 8 0 1 2 11 0 1 2 11 0 1 2 0 3 ( | ) 0 0 0 1 2 0 0 0 1 2 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0                                                A B „„7 分 相应的方程组为 1 2 3 4 8; 3 2
2. x x x x          ,取 3x c  (c 为任意常数),得方程组的一般解: 1 2 3 4 8, 3 2 , , 2 x x c x c x     . „„8 分 综上所述:当 1 2 k  时,方程组有唯一解;当 1 2 k  而 2 1 k 时,方程组无解; 当 1 2 k  且 2 1 k 时,方程组有无穷多组解,其一般解为 1 2 3 4 8, 3 2 , , 2 x x c x c x     ,其中c 为任意常数. 八、(本题满分7 分) 已知向量组 1, 2, , s a a a  (S2)线性无关,设 1 1 2 2 2 3 1 1 , , , , s s s s a a a a a a a              , --- [第 6 页] --- 讨论向量组 1 2 , , , s    的线性相关性. 解:假设 1 2 , , , s k k k  是一数组,满足条件 1 1 2 2 0 s s k k k         „„1 分 那么,有 1 1 1 2 2 1 ( ) ( ) ( ) 0 s s s s k k k k k k             . 由于 , , 2 ,1 sa a a  线性无关,故有 1 1 2 2 3 1 0 0 0 0 s s s k k k k k k k k                  (*) „„3 分 此方程组的系数行列式为s 阶行列式: 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 2, 1 ( 1) 0 1 1 0 0 0, 0 0 0 1 1 s D            若s为奇数 若s为偶数 „„5 分 若s为奇数,则 2 0 D   ,故方程组(*)只有零解,即 1 2 , , , s k k k  必全为0. 这时,向量组 1 2 , , , s    线性无关. 若s为偶数,则 0 D  ,故方程组(*)有非零解,即存在不全为0 的数组 1 2 , , , s k k k  , 使 1 1 2 2 0 s s k k k         .这时,向量组 1 2 , , , s    线性相关, „„7 分 九、(本题满分6 分) 设A 是三阶方阵,  A 是A 的伴随矩阵,A 的行列式 . 2 1  A 求行列式  A A 2 ) 3( 1 的值. 解: 因 1 1 1 (3 ) 3    A A , „„2 分 故 * 1 1 1 | | 2      A A A A , „„3 分 所以 3 1 1 1 1 1 1 2 2 (3 ) 2 | | | | 3 3 3 A A                  A A A A „„5 分 16 27  . „„6 分 十、(本题满分7 分) 玻璃杯成箱出售,每箱20 只,假设各箱含0,1,2 只残次品的概率是0.8,0.1 和0.1, 一顾客欲购买一箱玻璃杯,在购买时,售货员随意取一箱,而顾客开箱随机观察4 只,若无 --- [第 7 页] --- 残次品,则购买下该玻璃杯,否则退回.试求:
(1) 顾客买下该箱的概率; (2) 在顾客买下的一箱中,确实没有残次品的概率. 解:设 iB ={箱中恰有i 件残品次品}( 0,1,2 i  ),A={顾客买下所察看的一箱}. „„1 分 由题意知 0 1 2 ( )
0. 8, ( )
0. 1, ( )
0. 1 P B P B P B    ; 4 19 0 1 4 20 4 ( | ) 1, ( | ) 5 C P A B P A B C    ; 4 18 2 4 20 12 ( | ) 19 C P A B C   . „„3 分
(1) 由全概率公式 2 0
0. 4
1. 2 ( ) ( ) ( | )
0. 8
0. 94 5 19 i i i P A P B P A B          ; „„5 分
(2) 由贝叶斯公式 0 0 0 ( ) ( | )
0. 8 ( | )
0. 85 ( )
0. 94 P B P A B P B A P A     . „„7 分 十一、(本题满分6 分) 某保险公司多年的统计资料表明,在索赔户中被盗索赔户占20%,以X 表示在随意抽 查的100 个索赔户中因被盗向保险公司索赔的户数.
(1) 写出X 的概率分布;
(2) 利用棣莫佛拉普拉斯定理,求出索赔户不少于14 户且不多于30 户的概率的近似值. 解:(1) X 服从二项分布,参数 100,
0. 2 n p   ,其概率分布为 100 100 { }
0. 2 0.8 ( 0,1, 100) k k k P X k C k      . „„2 分
(2) 由 ( , ) X B n p  知, 20, (1 ) 16 EX np DX np p      , „„4 分 故根据棣莫佛-拉普拉斯定理,有 14 20 20 30 20 {14 30} 16 16 16 X P X P               20
1. 5
2. 5 4 X P            „„5 分 (2.5) ( 1.5) (2.5) [1 (1.5)]     
0. 994 [1 0.933]
0. 927     . „„6 分 十二、(本题满分6 分) 假设随机变量X 在区间(1,2)上服从均匀分布.试求随机变量 x e Y 2  的概率密度f(y). 解:由条件知,X 的密度函数为 1, 1 2 ( ) 0, x p x      若 其他 „„1 分 记 ( ) { } F y P Y y   为Y 的分布函数,则有 --- [第 8 页] --- 2 1 ln 2 4 2 1 4 0, 2 ( ) , 3 1, 4 y y e F y dx e y e y e            若 …… 分 若 …… 分 若 …… 分 因此 2 2 4 4 0, 1 ( ) ( ) , 2 0, y e f y F y e y e y y e              若 若 若 于是(当 2 4 , y e e  时,补充定义 ( ) 0 f y  ),得 2 4 4 1 , 2 ( ) 0 e y e y f y y e         若 若 . „„6 分