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2013考研数学一真题解析1
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1.已知极限 2.曲面 3.设 4.设 5.设 A,B,C 均为 n 阶矩阵,若 AB=C,且 B 可逆,则( ) 6.矩阵 7. 设 8.设随机变量 9.设函
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2013 年全国硕士研究生入学统一考试
数学(一)试卷
一、选择题(1-8 小题,每小题 4 分,共 32 分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合
题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内.)
1.已知极限
0
arctan
lim
k
x
xx
c
x
→
−
=
,其中 k,c 为常数,且
0c
,则( )
A.
1
2,
2
kc= = −
B.
1
2,
2
kc==
C.
1
3,
3
kc= = −
D.
1
3,
3
kc==
【考点分析】:无穷小的比较,同阶无穷小,洛必达法则的应用。
【求解过程】:D
0
arctan
lim
k
x
xx
x
→
−
=
2
1
0
1
1
1
lim
k
x
x
kx
−
→
−
+
(洛必达法则)=
2
2
1
0
1
lim
k
x
x
x
kx
−
→
+
=
2
3
0
1
1
lim
k
x
x
kx
−
→
+
=
3
0
1
lim
k
x
kx
−
→
由于 c 为常数,则 k-3=0,即 k=3,因此
1
3
c =
。
【方法总结】:此类题目为典型的基础题,历年真题中出现若干次,也是一种经典的练习题
目,此类题目解题方法比较固定,无非就是,洛必达法则,等价无穷小代换和泰勒公式的使
用,读者对这类题目只要打好基础,多多练习即可;若此类问题解决不好,一定要充分的复
习基础,考研数学基础第一。
2.曲面
2
cos( ) 0x xy yz x+ + + =
在点
(0,1, 1)−
处的切平面方程为( )
A.
2x y z− + = −
B.
0x y z+ + =
C.
23x y z− + = −
D.
0x y z− − =
【考点分析】:切平面方程求法。
【求解过程】:A
一个曲面在某个点的切平面方程,核心就是该点处的法向量。法向量为(
Fx
,
F y
,
Fz
)
Fx
=
2 sin( ) 1x y xy−+
=
1
F y
=
sin( )x xy z−+
=
1−
Fz
=
1y =
求得法向量为(1,-1,1),因此
2x y z− + = −
。
【方法总结】:同样是考查基础的题目,详情见高数(同济版下册)98 页,关于切平面和切
线的求法要熟练,教材中例题和本题十分相似,不再赘述。
3.设
1
()
2
f x x=−
,
1
0
2 ( )sin ( 1,2, )
n
b f x n xdx n
==
,令
1
( ) sin
n
n
S x b n x
=
=
,则
9
()
4
−=S
( )
A .
3
4
B.
1
4
C.
1
4
−
D.
3
4
−
【考点分析】:傅里叶级数,收敛定理。
【求解过程】:C
注意观察本题目,和函数
()Sx
形式为正弦级数,因此
()fx
是奇函数,同时观察
n
b
的形式,
得知周期为 2,
9
()
4
S −=
1
()
4
S −=
1
()
4
S−
,
1
4
为连续点,因此
1
()
4
S−=
1
()
4
f−=
1
4
−
【方法总结】:傅里叶级数的题目类型比较单一,多数是考查和函数的求法和收敛定理的使
用,收敛定理内容见高数(同济版下册)306 页,和函数求法见 316 页。
4.设
22
1
:1L x y+=
,
22
2
:2L x y+=
,
22
3
: 2 2L x y+=
,
22
4
:2 2L x y+=
为四条逆时针
方向的平面曲线,记
33
( ) (2 ) ( 1,2,3,4)
63
i
i
L
yx
I y dx x dy i= + + − =
,则
1 2 3 4
max , , ,I I I I =
A.
1
I
B.
2
I
C.
3
I
D
4
I
【考点分析】:格林公式。
【求解过程】:D
33
( ) (2 ) ( 1,2,3,4)
63
i
i
L
yx
I y dx x dy i= + + − =
2
2
(2 1 )( 1,2,3,4)
2
Di
y
xi= − − − =
(格林公
式)
2
2
(1 )( 1,2,3,4)
2
Di
y
xi= − − =
,其中
i
D
表示
i
L
所围成的部分。如下图,红色部分(
4
D
)
内部被积函数均为正值
可以发现被积函数在
4
D
内均为正值,且
4
D
面积大于
1
D
,因此
41
II
。
同时
2
D
的面积大于
4
D
,并且包括
4
D
所有部分,而除去
4
D
的其他部分被积函数均为负值,
因此
42
II
。
并且
1
D
的面积小于
3
D
,而
3
D
包括
1
D
所有部分,而除去
1
D
其他部分被积函数均为负值,
因此
13
II
。
综上,最大为
4
I
。
【方法总结】: 本题考察格林公式的使用,转化为二重积分后亦可直接算出四个积分的值然
后比较,但明显增加了计算量。关于格林公式的定义见高数(同济版下册)202 页。
5.设 A,B,C 均为 n 阶矩阵,若 AB=C,且 B 可逆,则( )
A.矩阵 C 的行向量组与矩阵 A 的行向量组等价
B 矩阵 C 的列向量组与矩阵 A 的列向量组等价
C 矩阵 C 的行向量组与矩阵 B 的行向量组等价
D 矩阵 C 的列向量组与矩阵 B 的列向量组等价
【考点分析】:向量组等价定义。
【求解过程】:B
两个向量组等价,那说明他们列向量可以互相表示。
设 A,C 的列向量组为
,
ii
ac
(
1,...in=
)。
11
( ,..., ) ( ,..., )
nn
A b b c c=
,对于每一个向量
i
c
,
ii
c Ab=
,C 中各个列向量均可由 A 中列向量
表示;由于 B 可逆,
1
A CB
−
=
,同理。两个向量组的任何一个列向量向量都可以由对方列
向量线性表示。
【方法总结】: 本题考察列向量组等价的定义。
6.矩阵
11
11
a
a b a
a
与
200
00
0 0 0
b
相似的充分必要条件为( )
A.
0, 2ab==
B.
0,ab=
为任意常数
C.
2, 0ab==
D.
2,ab=
为任意常数
【考点分析】:相似矩阵。
【求解过程】:B
两个矩阵相似,他们拥有相同的特征值,分别为 2,b,0.设
A=
11
11
a
a b a
a
,则
EA
−
=
11
1 1 1 1
a a b a
a b a a b a
aa
− − − + − −
− − − = − − − =
− − − − − −
( )( )
2
0 0 0
2 2 2
1 1 1 2
a b a a b a b a
aa
−
− − − = − − − = − − −
− − − − − −
很明显只要满足 a=0 即可使 A 的特征值满足上述条件。
【方法总结】: 本题考察列相似矩阵的定义。
7. 设
1 2 3
,,X X X
是随机变量,且
1
(0,1)XN
,
2
2
(0,2 )XN
,
2
3
(5,3 )XN
,
2 2 ( 1,2,3)= − =
ii
P P X i
,则( )
A.
1 2 3
P P P
B.
213
P P P
C.
3 2 2
P P P
D
1 3 2
P P P
【考点分析】:标准正态分布性质。
【求解过程】:A
全部转化到标准正态分布上。
11
2
2
3
3
( 2 2) (2) ( 2) 2 (2) 1
0
( 1 1) 2 (1) 1
2
5
77
1 (1)
3 3 3
P P X
X
PP
X
PP
= − = − − = −
−
= − = −
−
= − − = −
通过观察标准正态分布图像可知,
1 2 3
P P P
。
【方法总结】: 本题考察标准正态分布的定义和性质。
8.设随机变量
()X t n
,
(1, )Y F n
,给定
(0 0.5)aa
,常数 c 满足
P X c
=
,则
2
P Y c=
( )
A.
B.
1
−
C.
2
D.
12
−
【考点分析】:数理统计三大分布。
【求解过程】:C
()X t n
,
(1, )Y F n
,设
2
12
(0,1), ( )Z N Z n
,因此
22
1
(1)Z
。
11
2
2
/1
,
/
/
ZZ
XY
Zn
Zn
==
,因此,可以得知
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