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一、 选择题
(1) A
数学(三)参考答案
l — cos石
解由J(r)Wj
ar
,
r>O,在.,Wo处连续,得E恩J(x)
b.
b,
X 冬0
又limf(x)-lim l
cos 五- = lim
X
- l = b.
x-o+
J、-o+
ax
工于o+2ax、
2a
1
所以ab = —放应选A.
2
(2) D
解令{
名
I = 3y -2xy — y 2 ñ--=0
x =O
x-1
x = O
x = 3
总'-3x-2xy — 1· 2 = o'得{y = 0'{y -1'{y = 3'{y
O
.
所以函数有四个驻点(0,0),(1,]),(0,3),(3,0).
又令A = z':x= —2y ,B = z'',v
= 3 —2x -2y ,C = z':v= -2.1、·
则在(0,0)处,AC — 13 2=-9 < 0,(0,0)不是极值点.
在(1,1)处,AC — B 2=3>0,且A = -2 < O,Cl,l)是极大值点.
在(0,3)处,AC-B 2=-9<0,(0,3)不是极值点.
在(3,0)处,AC-B 2= — 9<0,(3,0)不是极值点
故应选D.
(3) C
解由J(x)J'(x)> CJ, 可得2J(x)J'(x)> CJ, 即[尸(x)J'>0.
因此尸(x)严格单增,故有勹ex)I严格单增,所以有I JO) I > I JC— DI.
故应选C.
(4) C
解
.1
1
1
1
k
k
1
-= —+o厂),kln 1--
=-— ——· —+o
—
1
stn n
n
n 2
(
n)
n
2
n 2
(n 2)·
有
.
1
1
1 +k
k
1
1
sm了-kln(1 —
;- ) =
n 勹;;z+o(;;z),
=
1
1
又,气sin--;;- — kln(1 一
门]收敛,有l+k
= O.(否则,级数发散),故k
=-1.
故应选C.
(5) A
解因为a为3维单位列向晕,故矿a =l = tr(a矿).
所以,A-a矿的特征值为1,0,o. 所以,IE — aa T l = O, 即矩阵E-a矿不可逆.
故应选A.
(6) B
2017年
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解
因为A和B都是上三角矩阵,所以特征值都是1,2,2. 今
所以,要判别A和B能否相似对角化,只需考察属于2的线性无关的特征向量的个数即可.
对于A,属于2的线性尤关的特征向量的个数3-r(2E — A) =3 -1 =2.
对于B,属于2的线性无关的特征向量的个数3 -r(2E — B)=3 — 2 = 1.
所以,A可以和C相似,但是B不能.
故应选B.
(7) C
解
因为A与C相互独立,B与C相互独立.
所以P(AC)=P(A)P(C)平(BC)=PCB)P(C)
而P[(A U B)C] =P(AC U BC)
=P (AC)+ P CBC) -P (ABC)
P(A U B)P(C) =[P(A) +PCB)-P(AB)]P(C)
=P(A)P CC)+ P (B)P CC) -P (AB)P(C)
则AUB与C相互独立已P[(AU B)C] = P(A U B)P(C)已P(ABC)= P(AB)P(C)
已AB与C相互独立,故应选C.
(8) B
解
因为X, ºNCµ ,1),
所以X, —
µ ¹N(O,l),
则ex, —µ尸~贮(n),故A正确;
,-1
(X, 一`
(n — 1)S 2
,-1
因为
z
=
¹X气n — 1)'
故C正确;
C,
1
因为X
1
¹N(µ , —),
n
所以X —µ
1
ºN(O,l),
石
则n(又— µ )2 ºx 2 0),故D正确.
对于B选项:X" — X1 ºN(O,Z),
X
则
n
— X1 ºN(O,l), 所以(
X"
;
X1fº 炉(1)从而B错误.
迈
.
故应选B.
二、 填空题
亢3
(9) -2
解
厂rr(sin3 x+五二了)dx = J
六
六sin3 xdx +』勹了二了dx
因为sin3 x是奇函数,所以『sin勹山= O.
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而丘=了为偶函数,因此『J2
—
勹
_
TC -x dx =2 f 互二dx
『互二dx表示由x = O,x = TC,y = O,y = 石了二产所围成图形的面积,
故有『
1
左-x
2 dx = —TC• TC2 =—
1( 3
4
4 . 所以『(sin五十五了二)dx =三
一穴
2
TC
故应填—.
2
(10) A2'十t2'-l
解
Y,+ 1 -2y, = 2'对应的齐次方程为Y,+ 1 -2y, = O,
特征方程为入,+i -211' = O, 特征根为入= 2.
因y计1 -2y, = O的通解为Y, = A2',
再设y,·
= k立为Y,+ 1 -2y, =2'的解,代入方程得
k(t + 1)2计1 — 2kt2' =2'.
1
1
解得k=一.所以对
= -t2'=t2'-1.
2
2
由差分方程解的结构定理得,原方程的通解为
y, = Y,+对
= A2'+ t2'
一1.
故应填A2'十t2'一1
(11) 1+0 — Q)e-Q
解
平均成本ccQ)=l+e
一汇成本为C(Q) = Q C(Q) = Q +Qe-Q.
边际成本为C'(Q)=1 +e-Q - Qe-Q = 1 + (1 — Q)e-Q.
故应填1+0 — Q)e艾
(12) xyeY
解
由题意1:cx,y) = yeY ,J;(x ,y) = x(l +y)e气
所以有f(x,y) =f
1:cx ,y)dx = f yeY dx = xyeY+C(y).
J; Cx ,y) = [xyeY +CCy)]' = x Cl +y)e +c'(y) = xCl +y)e,
:.c'(y) = O=?C(y) = C .
因此f(X ,y) = xyeY +c , 又f(O,O) = O.
所以C = O. 故f(x,y) = xye汽
故应填xye气
(13) 2
解
(Aa 1 ,Aa 2 ,Aa 3 ) = ACa 1 ,a 2 ,a 3 ), 因为a 1 ,a 2 ,a 3 线性无关,故矩阵Ca 1 ,a 2 ,a 3 )可逆,
所以,r(Aa 1 ,Aa 2 ,Aa 3 ) = r(A), 易知,rCA) =2.
故应填2.
(14) —
9
2
解
由分布律的归一性可知éPk = l
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1
即—+a+b = l,
2
1
又因为EX= O, 即—2X —+a+3b = O.
2
解得a = b= —.
1
4
1
1
而E(X2)=(—2)2X —+12 X —+32 X —=—
1
9
2
4
4
三、 解答题
(15) 解
令x-t = u,则t = x — u,dt = — du.
『五二e'dt
e"『五尸du
。
lim
= lim
0
x-o+
J. 尸-
x-o+
,q
06)解
(17) 解
『五e-"du
。
= lim
x-o+
,q
左e勹
= lim
x-o+ 3
—左
2
2 -.
3
』(1+xi
3
+沪)2 dx dy -[
=
dx厂(1+ xj
3
+ y4)2 dy
=』厂
-1
石
4 o
l+x
2+y
1
dx
。
1 +=
1
1
=
4J。
(1+x 2
—
1 + 2x 2) dx
1
产
过
+=
勹(arctanx / 0
— 了arctan,/2x 。)
2 — 迈
=
16
兀
n
k
k
n
k
杻心:汇In(1+
--;;) -杻心:—In
1 +
•
k
1
k1
k1 n (--;;) --;;
=』
I
Xln(l + X)dx
。
1
1
1
l
X 2
=了x
2 ln (1 + x) / 0 勹t 1 +x dx
1
1 1
1
=了ln2 — 了I。(x — l+ l+x)dx
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1
1
I
1
I
-—ln2-—(x -1)
2
— — ln(l + X)
2
4
1 -.
4
0
2
0
(18) 解
记f(x) —
1
1
,
(1 + x·) ln气l+x)-x
2
k,x E (0,1], 贝1Jf (x、) =
lnO+x)
x
记g(x) = (1 + x) ln气1+x) — X Z' 则
g'(x)=ln气1+ x) + Zln(l + x) -Zx,
g"(x) = Z[lnO+x) — x]
l+x
当x E (0,1]时,g"(x)< O, 所以g'(x)< g'(O).
又g'(O)=0, 所以当x E (0,1]时,g'(x) o,
所以方程fC.dìo在[,<间(0,1)内有实根当且仅当』
l
lnZ
l
k < 0.
l
故常数K的取值范IN为(í-1,— .
1
lnZ
2 )
(19) 解
1
c I)因为ao=l,a1 =O,a n
+l
=
(na,, +a ,,_1), 所以0乏a n
+lîl
.
n+l
记R为幕级数ïU n,厂的收敛半径.当Ix I< 1时,因为a立"[,s;[
x[
n 且级数:厂收
n-0
no
敛,所以幕级数I: a,,:r"绝对收敛,于是(— 1,1)ð(— R ,R), 故Rñ1.
nO
c II)因为S(x)=
t汇x
n '所以5
1(x) =
t na nX
n-l =
t (n + l)a,
+1X"
no
n -1
n-0
于是(1 — x)S'(x) — xS(x) — t (n + l)a n
+1x"
òt (n + Da n
+1X
n
+l
—ta ,,x"+i
no
n o
=
=
=
n óo
=a1 +<(n + l)a n+ix"
(20) 解
C I)由ll3=a1 + 2az, 知a 门az,a 3 线性相关,故r(A)冬2.
nl
又因为A有3个不同的特征值,所以A至少有2个不为零的特征值,从而 r(A)? 2.
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故r(A) = 2.
(ll)由a,
I 2a, -
:
, º0 , 知三]•, 故[勹为方程组Ax»o的一个解
又c(A)º2, 所以['
为Axºo的一个基础解系.
因为P-•, +a,::!º{]所以[il 为方程组Axºp的一个特解
故Ax -P的通解为x{
I k 2
, 其中k为任意常数.
J []
(21) 解二次型J的矩阵为
A[—:. :, ]
由题设知IA l=O. 又IA 1=6
3a, 千是a =2.
矩阵A的特征多项式为I入E — A I=入饥+3)(入- 6)'所以特征值为-3,6,0.
不妨设儿=-3,从=6,儿=0.
1
矩阵A属于特征值儿=—3的单位特征向量为P1=-q, - LU飞
点
1
属于特征值儿=6的单位特征向榄为,2
— —(— l,O,l)勹
迈
1
属千特征值儿=0的单位特征向最为p 3=—(1,2,l) T.
瓦
1
1
1
屈
1
故所求的一个正交矩阵为Q= cp 1 , /J 2 , P 3 > = I
— —
及高
十区勹
(22) 解(I) EY=』
-c心汀(y)dy =』2y 2dy =之,
。3
戎
1
点
P{Y雯EY) ="P尸气』4 2ydy =±_
3
9. C II) z的分布函数记为Fz(z),那么
凡(z)=P{Z¼z)
=P{X+Y炙z}
1
迈
妒
2
1
祁
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= P{X =O}P{X + Y冬zIX = O} +P{X =2}P{X +Y冬zlX=2}
1
1
= -P{Y冬z}+-P{Y冬z — 2}.
2
2
当z
(23) 解
CI) Z1 的分布函数为
F(z)«P{Z,,s;;z}«P{IX,-pl ,s;;z}« 厂王)-],
o,
所以Z1 的概率密度为
f(z)«{f•'
;';,'
z歹o,
z