2004年全国硕士研究生入学统一考试理工
数学二
试题
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详解及评析
一. 填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上. )
(1) 设
, 则
的间断点为
____ .
【答】 0
【详解】显然当
时,
;
当
时,
,
所以
EMBED Equation.DSMT4 ,
因为
故
为
的间断点.
(2) 设函数
由参数方程
确定, 则曲线
向上凸的
取值范围为_______.
【答】
【详解】 由题意得:
,
,
令
.
又
单调增, 在
时,
。(
EMBED Equation.DSMT4 时,
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 时,曲线凸.)
(3)
______.
【答】
【详解】 方法一:
.
【详解】 方法二:
(4)设函数
由方程
确定, 则
______.
【答】 2
【详解】 方法一:
在
的两边分别对
,
求偏导,
为
的函数.
,
,
从而
,
所以
方法二:
令
则
,
,
,
,
从而
方法三:
利用全微分公式,得
即
,
从而
(5)微分方程
满足
的特解为______.
【答】
【详解】 方法一:
原方程变形为
,
先求齐次方程
的通解:
积分得
设
为非齐次方程的通解,代入方程得
从而
,
积分得
,
于是非齐次方程的通解为
,
故所求通解为
.
方法二:
原方程变形为
,
由一阶线性方程通解公式得
,
从而所求的解为
.
(6)设矩阵
, 矩阵
满足
, 其中
为
的伴随矩阵,
是单位矩阵, 则
_______.
【答】
【详解】 方法一:
,
,
,
.
【详解】 方法二:
由
,得
二. 选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 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. )
(7)把
时的无穷小量
,
,
排列起来, 使排在后面的是前一个的高阶无穷小, 则正确的排列次序是
(A)
(B)
(C)
(D)
【 】
【答】 应选(B)
【详解】
EMBED Equation.DSMT4 ,
即
.
又
EMBED Equation.DSMT4 ,
即
.
从而按要求排列的顺序为
, 故选(B).
(8)设
, 则
(A)
是
的极值点, 但
不是曲线
的拐点.
(B)
不是
的极值点, 但
是曲线
的拐点.
(C)
是
的极值点, 且
是曲线
的拐点.
(D)
不是
的极值点,
也不是曲线
的拐点.
【 】
【答】 应选(C)
【详解】
EMBED Equation.DSMT4 ,
EMBED Equation.DSMT4 ,
EMBED Equation.DSMT4 ,
从而
时,
凹,
时,
凸, 于是
为拐点.
又
,
时,
, 从而
为极小值点.
所以,
是极值点,
是曲线
的拐点, 故选(C).
(9)
等于
(A)
. (B)
.
(C)
. (D)
【 】
【答】 应选(B)
【详解】
EMBED Equation.DSMT4
故选(B).
(10)设函数
连续, 且
, 则存在
, 使得
(A)
在
内单调增加.
(B)
在
内单调减小.
(C)对任意的
有
.
(D)对任意的
有
.
【 】
【答】 应选(C)
【详解】由导数的定义知
,
由极限的性质,
, 使
时, 有
即
时,
,
时,
,
故选(C).
(11)微分方程
的特解形式可设为
(A)
.
(B)
.
(C)
.
(D)
【 】
【答】 应选(A)
【详解】对应齐次方程
的特征方程为
,
特征根为
,
对
而言, 因0不是特征根, 从而其特解形式可设为
对
, 因
为特征根, 从而其特解形式可设为
从而
的特解形式可设为
(12)设函数
连续, 区域
, 则
等于
(A)
.
(B)
.
(C)
.
(D)
【 】
【答】 应选(D)
【详解】积分区域见图.
在直角坐标系下,
故应排除(A)、(B).
在极坐标系下,
,
,
故应选(D).
(13)设
是3阶方阵, 将
的第1列与第2列交换得
, 再把
的第2列加到第3列得
, 则满足
的可逆矩阵
为
(A)
. (B)
.
(C)
. (D)
.
【 】
【答】 应选(D)
【详解】由题意
,
,
EMBED Equation.DSMT4 ,
从而
,故选(D).
(14)设
,
为满足
的任意两个非零矩阵, 则必有
(A)
的列向量组线性相关,
的行向量组线性相关.
(B)
的列向量组线性相关,
的列向量组线性相关.
(C)
的行向量组线性相关,
的行向量组线性相关.
(D)
的行向量组线性相关,
的列向量组线性相关.
【 】
【答】 应选(A)
【详解】 方法一:
设
EMBED Equation.DSMT4 , 记
(1)
由于
, 所以至少有一
(
),
从而由(1)知,
,
于是
线性相关.
又记
, 则
由于
,则至少存在一
(
),使
,
从而
线性相关,
故应选(A).
方法二:
设A为m×n 矩阵,B 为n×s 矩阵,则由AB =0知,
r (A)+r (B) < n.
又A、B 为非零矩阵,所以r (A) > 0, r (B) > 0, 从而r (A ) < n, r (B ) < n,即A的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关,故应选(A).
三. 解答题(本题共9小题,满分94分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. )
(15)(本题满分10分)
求极限
.
【详解】 方法一:
EMBED Equation.DSMT4
【详解】 方法二:
EMBED Equation.DSMT4
(16)(本题满分10分)
设函数
在(
)上有定义, 在区间
上,
, 若对任意的
都满足
, 其中
为常数.
(Ⅰ)写出
在
上的
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
达式;
(Ⅱ)问
为何值时,
在
处可导.
【详解】(Ⅰ)当
,即
时,
EMBED Equation.DSMT4 .
(Ⅱ)由题设知
.
.
令
, 得
.
即当
时,
在
处可导.
(17)(本题满分11分)
设
,
(Ⅰ)证明
是以
为周期的周期函数;
(Ⅱ)求
的值域.
【详解】 (Ⅰ)
,
设
, 则有
,
故
是以
为周期的周期函数.
(Ⅱ)因为
在
上连续且周期为
, 故只需在
上讨论其值域. 因为
,
令
, 得
,
, 且
,
,
又
,
,
EMBED Equation.DSMT4 的最小值是
, 最大值是
, 故
的值域是
.
(18)(本题满分12分)
曲线
与直线
及
围成一曲边梯形. 该曲边梯形绕
轴旋转一周得一旋转体, 其体积为
, 侧面积为
, 在
处的底面积为
.
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)计算极限
.
【详解】 (Ⅰ)
,
,
.
(Ⅱ)
,
(19)(本题满分12分)
设
, 证明
.
【详证】 方法一:
设
, 则
,
所以当
时,
, 故
单调减小, 从而当
时,
,
即当
时,
单调增加.
因此, 当
时,
, 即
故
.
方法二:
设
, 则
,
EMBED Equation.DSMT4 时,
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 , 从而当
时,
,
时,
单调增加.
时,
。令
有
即
.
方法三:
对函数
在
上应用拉格朗日定理, 得
,
.
设
, 则
,
当
时,
, 所以
单调减小,
从而
, 即
,
故
(20)(本题满分11分)
某种飞机在机场降落时,为了减小滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下来.
现有一质量为
的飞机,着陆时的水平速度为
.经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为
).问从着陆点算起,飞机滑行的最长距离是多少?
注
表示千克,
表示千米/小时.
【详解】 方法一:
由题设,飞机的质量
,着陆时的水平速度
.从飞机接触跑道开始记时,设
时刻飞机的滑行距离为
,速度为
.
根据牛顿第二定律,得
.
又
,
,
积分得
,
由于
,
, 故得
, 从而
.
当
时,
.
所以,飞机滑行的最长距离为
.
方法二:
根据牛顿第二定律,得
.
所以
,
两边积分得
,
代入初始条件
, 得
,
,
故飞机滑行的最长距离为
.
方法三:
根据牛顿第二定律,得
,
,
其特征方程为
,
解得
,
,
故
,
由
,
,得
,
.
当
时,
.
所以,飞机滑行的最长距离为
.
(21)(本题满分10分)
设
,其中
具有连续二阶偏导数,求
.
【详解】
,
EMBED Equation.DSMT4
.
(22)(本题满分9分)
设有齐次线性方程组
试问
取何值时, 该方程组有非零解, 并求出其通解.
【详解】 方法一:
对方程组的系数矩阵
作初等行变换, 有
当
时,
, 故方程组有非零解, 其同解方程组为
.
由此得基础解系为
,
,
,
于是所求方程组的通解为
, 其中
为任意常数.
当
时,
当
时,
, 故方程组也有非零解, 其同解方程组为
由此得基础解系为
,
所以所求方程组的通解为
, 其中
为任意常数.
方法二:
方程组的系数行列式
.
当
, 即
或
时, 方程组有非零解.
当
时, 对系数矩阵
作初等行变换, 有
故方程组的同解方程组为
.
其基础解系为
,
,
,
于是所求方程组的通解为
, 其中
为任意常数.
当
时, 对
作初等行变换, 有
故方程组的同解方程组为
其基础解系为
,
所以所求方程组的通解为
, 其中
为任意常数.
(23)(本题满分9分)
设矩阵
的特征方程有一个二重根, 求
的值, 并讨论
是否可相似对角化.
【详解】
的特征多项式为
.
若
是特征方程的二重根, 则有
, 解得
.
当
时,
的特征值为2, 2, 6, 矩阵
的秩为1,
故
对应的线性无关的特征向量有两个, 从而
可相似对角化.
若
不是特征方程的二重根, 则
为完全平方,
从而
, 解得
.
当
时,
的特征值为2, 4, 4, 矩阵
的秩为2,
故
对应的线性无关的特征向量只有一个, 从而
不可相似对角化.
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
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