2017年考研数学一真题及答案(全)
情况报告格式范文-迎新年手抄报
2017年全国硕士研究生入学统一考试
数学(一)试题
一、选
择题:1~8小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选
项是符合题目要求
的.请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上.
...
1cosx
,
x0
(1)若函数
f(x)
在
x
连续,则
ax
b,x0
(A)
ab
【答案】A
【详解】由
lim
x0
1
.
2
(B)
ab
1
.
2
(C)
ab0
. (D)
ab2
.
1
1cosx1
b
,得
ab
.
2ax2a
(2)设函数
f
x
可导,且
f(
x)f'(x)0
则
(A)
f
1
f
1
.
(B)
f
1
f
1
.
(C)
f
1
f
1
.
【答案】C
(D)
f
1
f
1
. f
2
(x)
]
0
,从而
f
2(x)
单调递增,
f
2
(1)f
2
(1)
. 【详解】
f(x)f
(x)[
2
(3)函数
f(x
,y,z)xyz
在点
(1,2,0)
处沿着向量
n(1,2,2)<
br>的方向导数为
(A)
12
.
【答案】D
(B)
6
. (C)
4
. (D)
2
.
22【详解】方向余弦
cos
12
2
,cos
cos
,偏导数
f
x
2xy
,f
y
x,f
z
2z
,代入
33
cos
f
x
cos
f
y
cos
f
z
即可.
(4)甲乙
两人赛跑,计时开始时,甲在乙前方10(单位:m)处.图中,实线表示甲的速度曲
线
vv
1
(t)
(单位:ms),虚线表示乙的速度曲线
vv
2
(t)
(单位:ms),三块阴影部分面积
的数值一次为10,20,3,计时开始后乙追上甲
的时刻记为(单位:s),则
数学(一)试题 第1页(共4页)
(A)
t
0
10
.
【答案】C
【详解】
在
t
0
25
时,乙比甲多跑
10
m,而最开始的时候甲在
乙前方
10
m处.
(5)设
α
为
n
维单位列向量
,
E
为
n
阶单位矩阵,则
(A)
Eαα
不可逆.
(C)
E2αα
不可逆.
【答案】A
【详解】可设
T
,则
的特征值为
1,0,,0
,从而
E
的
特征值为
T
T
T
T
(B)
15t
0
20
. (C)
t
0
25
. (D)
t
0
25
.
(B)
Eαα
不可逆.
(D)
E2αα
不可逆.
T
T
0,1,,1
,因此
E
T
不可逆.
200
210
1
2
(6)设有矩阵
A
021
,
B
020
,
C
001
001
2<
br>
(A)
A
与
C
相似,
B
与
C
相似.
(B)
A
与
C
相似,
B
与
C
不相似.
(C)
A
与
C
不相似,
B
与
C
相似. (D)
A
与
C
不相似,
B
与
C
不相似.
【答案】B
【详解】
A,B
的特征值为
2,2,1
,但<
br>A
有三个线性无关的特征向量,而
B
只有两个,所以
A
可对角
化,
B
则不行.
(7)设
A,B
为随机事件,若
0P
(A)1
,
0P(B)1
,则
P(A|B)P(B|A)
的
充分
必要条件
(A)
P(B|A)P(B|A)
.
(C)
P(B|A)P(B|A)
.
【答案】A
【详解】由
P(A|B)P(A|B)
得
(B)
P(B|A)P(B|A)
.
(D)
P(B|A)P(B|A)
.
P(AB)P(AB)P(A)P(AB),即
P(B)P(B)1P(B)
P(AB)>P(A)P(B)
;
数学(一)试题 第2页(共4页)
由
P(B|A)
P(B|A)
也可得
P(AB)>P(A)P(B)
.
1
n(8)设
X
1
,X
2
,,X
n
(n…2)<
br>为来自总体
N(
,1)
的简单随机样本,记
X
X
i
,则下
n
i1
列结论不正确的是
(A)
2
2
服从分布 .
(X
)
i
i1
n
(B)
2(X
n
X
1<
br>)
2
服从
2
分布.
(C)
(X
i1
n
i
X)
2
服从
2分布. (D)
n(X
)
2
服从
2
分布.
【答案】B
nn
X
i
22
【详解】
~N(0,1)
(X
i
)~
(n),
(X
i
X)
2
~
2<
br>(n1)
;
1
i1i1
(X
n
X
1
)
2
1
22
X~N(
,),n(X
)~
(1);
X
n
X
1
~N(0,
2),~
2
(1)
.
n
2
二、填空题:9~14小题,每小题4分,共24分.请将答案写在答题纸指定位置上.
...
(9)已知函数
f(x)
【答案】0
【详解】
f
(x)
1
,
f
(3)
(0)
.
2
1x
1
24
1xx
(1x
1)
,没有三次项.
2
1x
(10)微分方程
y
2y
3y0
的通解为 .
x
【答案】
ye(C
1
cos2xC
2
sin2x)
x
2
【详解】特征方程
r2r30
得
r
12i
,因此
ye(C
1
cos2xC
2
sin2x
)
.
(11)若曲线积分
.
【答案】
1
xdxaydy
22
L
x
2
y
2
1
在区域
D(x,y)xy1
内与路径无关,则
a
【详解】有题意可得
Q
P
,解得
a1
.
xx
n1
(12
)幂级数
(1)
n1
nx
n1
在(-1,1)内的
和函数
S(x)
.
数学(一)试题 第3页(共4页)
【答案】
1
2
(x1)
【
详解】
(1)nx
n1
n1
n1
[(x)
n
]
n1
1
.
(x1)
2
101
(1
3)
A
112
,
1
,
2
,
3
是3维线性无关的列向量,则
A
1
,A
2
,A
3
的秩
011
为 .
【答案】2
【详解】
r(A
1
,A
2
,A
3
)r(A)2
(14)设随即变量
X
的分布函数
F(x)0.5(x)0.5(
布函数,则
EX<
br> .
【答案】2
【详解】
EX
x
4
)
,其中
(x)
为标准正态分
2
xf(x)dx
0
x[0,5
(
x)
0.5x4
()]dx2
.
22
三、解答题
:15~23小题,共94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.请将答
案写在答题纸指定位
置上.
...
(15)(本题满分10分).
dy
设函数
f(u
,v)
具有2阶连续偏导数,
yf(e,cosx),
求
dx
x<
br>d
2
y
,
2
x0
dx
.
x0
【答案】
yf(e,cosx)
x
dy
f
1
'
e
x
f
2
'
sinx,dx
dy
x0f
1
'
(1,1)
dx
2
dy
''x''x'x''x'''
fefsinxef
e(fefsinx)sinxfcosx
1112121222
2
dx
d
2
y
''
x0f
11
(1,1)f
1<
br>'
(1,1)f
2
'
(1,1)
2
dx
(16)(本题满分10分).
求
lim
kk
ln(1)
.
n
n
2
n
【答案】
数学(一)试题
第4页(共4页)
lim
kk
ln(1)<
br>2
n
n
k1
n
122nn
1
lim
2
ln(1)
2
ln(1)..
.
2
ln(1)
n
nnnnnn
1
1122nn
lim
ln(1)ln(1)
...ln(1)
n
nnnnnnn
11
1
xln(1x)dx
ln(1x)dx
2<
br>00
2
1
1
111
x
2
ln(1x)
x
2
dx
0
0
221x
1
1
1
x
2
11
ln2
dx
0<
br>221x
1
111
1
ln2[
(x1)d
x
dx]
0
1x22
0
11
111
ln2[(x
2
x)ln(1x)]
00
222
1111
ln2(1ln2)
2224
(17)(本题满分10分).
已
知函数
y(x)
由方程
x
3
y
3
3x3y
20
确定,求
y(x)
的极值.
【答案】
xy3x3y20
①,
方程①两边对
x
求导得:
3x3yy33y0
②,
令
y0
,得
3x3,x1
.
当<
br>x1
时
y1
,当
x1
时
y0
.
方程②两边再对
x
求导:
6x6y(y)3yy3y0
,
令
y0
,
6x(3y1)y0
,
'2''
'22''''
'2
22''
33
3<
br>''
,当
x1
,
y0
时
y6
.
2
所以当
x1
时函数有极大值,极大值为1,当
x
1
时函数有极小值,极小值为0.
当
x1
,
y1
时
y
''
(18)(本题满分10分).
设函数
f(x)
在区间
[0,1]
上具有2阶导数,且
f(1)0
,
lim
x0
f(x)
0
.证明:
x
(I)方程
f(x)0
在区
间
(0,1)
内至少存在一个实根;
数学(一)试题 第5页(共4页)
(II)方程
f(x)f''(x)[f'(x)]
2<
br>0
在区间
(0,1)
内至少存在两个不同实根.
【答案】
(1)
lim
x0
f(x)
0
,由极限的局部保
号性,
c(0,
),使得f(c)0
,又
f(1)0,
由零
x
点存在定理知,
(c,1)
,使得,
f(
)0
.
(2)构造
F(x)f(x)f',
xF(0)f(0)f'(0)0
,
F(
)f(
)f'(
)0
,
lim
x0f(x)f(1)f(0)
0,f'(0)0,
由拉格朗日中值定理知
(0,1),f'(
)0
,
x10
使
(
1
)
(0
,
,1)
得
f'
,
0
f'(0)f'(
)0,
所以由零点定理知
1
(0
,)
F(
1<
br>)f(
1
)f'(
1
)0,
所以原方程至少有两个不同实根。
(19)(本题满分10分).
设薄片型物体
S
是圆锥面
zx
2
y
2
被
z
2
2x
割下的有限部分,其上任意一点处的
222
密度为
(x,y,z)9xyz
,记圆锥面与柱面的交线为C;
(I)求C在
xOy
平面上的投影曲线的方程;
(II)求S的质量M。
22
(x1)
2
y
2
1
zxy
【答案】(1)
C
的方程为
,投影到xoy
平面的方程为:
2
z0
z2x
(2)M
u(x,y,z)dS
9x
2
+y
2
z
2
dS92
x
2
+y
2
x
2
+y
2
dS
18
2
d
2
2cos
0
8
x+ydxdy18
2
cos
3
d
3
2
22
2
96
2
cos
3
d
96(1)64
0
3
(20)(本题满分11分).
设
3
矩阵
A(
1
,
2
,
3
)
有3个不同的特征值
,
3
1
2
2
(I)证明:
r(A)2
;
(II)若
1
2
3
,求方程组
Ax
的解.
数学(一)试题 第6页(共4页)
【答案】
3
1
2
,
1
2
2
3
0,
1
1
,
2
,
3
2
0,故
1
0是A的特征值.
1
又
A
有三个不同的特征值,故
1
0
为单根,且
A
一定能相似对角化.
A~,
r(A)r()2.
(2)由(1),
Ax
0
的通解为
k
1,2,1
,
T
1
T
1
2
3
,故有
1,
2
,
3
1
,即A
1,1,1
.
1
Ax
的通解为k
1,2,1
(1,1,1)
T
(k为任意常数).
T
(21)(本题满分11分).
22
设二次型f(x
1
,x
2
,x
3
)2x
1
x
2
2
ax
3
2x
1
x
2
8x
1
x
3
2x
2
x
3
在正交变换xQy
下
22
的标准形为
1
y
1
,求
a
的值及一个正交矩阵
Q
。
2
y
2
14
2
(21)【答案】二次型的矩阵<
br>A
111
,
41a
22
因为二次型在正交变换下的标准形为
1
y
1<
br>,故
A
有特征值0,
2
y
2
A0
,故
a2
.
2
由
E
A1
14
1
(
3)(
6)0
得特征值为
2
1
14
<
br>1
3,
2
6,
3
0
.
解齐次线性方程组
i
EA
x0
,求特征向量.
数学(一)试题 第7页(共4页)
514
101
1
对
1
3
,
3EA
121
011
,得
1
1
;
415
000
1
414
101
1
对
2
6
,<
br>6EA
171
010
<
br>,得
2
0
;
414
000
1
214
101
1
对
3
0
,
0EA
11
1
012
,得
3
2
;
412
000
1
因为
1
,
2
,
3
属于不同特征值,已经正交,只需规范化:
令<
br>
1
1
1
1,1,1
<
br>T
,
2
2
1
<
br>1,0,1
T
,
3
1
<
br>1,2,1
T
,
1
2<
br>326
1
2
0
1
2
1
6
2
22
,对应标准形为
f3y6y
12
.
6
1
6
1
3
1
所求正交矩阵为Q
3
1
3<
br>
(22)(本题满分11分).
设随机变量
X
与
Y
相互独立,且
X
的概率分布为
P{X0}P{X2}
率密度为f(y)
(I)求
P{YEY}
(II)求
ZXY
的概率密度。
22、【答案】(1)
EY
2
3
1
,
Y
的概
2
2y,0y1
0,其他.
y
f
Y
(y)dy
y2ydy
0
1
2
,
3
P
YEY
f
Y
(y)dy
2ydy
(2)
Z
的分布函数为
2
3
0
4
.
9
数学(一)试题
第8页(共4页)
F
Z
(z)P
Z
z
P
XYz,X0
P
XYz,X2
P
X0,Yz
P
X2,Y2z
1
F
Y
(z)F
Y
(z2)
2
1
P<
br>
Yz
P
Yz2
2
故
Z
的概率密度函数为
z0
0
,
z,
0z1
0z1
z,
1
f
Z
(z)F
Z
(z)
<
br>f(z)f(z2)
0,1z2
z2,2z3
.
2
z2,2z3
0,其它
z3
0,
(23)(本题满分11分).
某工程师为了解一台天平的精度,用该天平对一物体的质量做
n次测量,该物体的质量
是已知的.设n次测量结果
X
1
,X2
,X
n
相互独立且均服从正态分布
N(
,
2
)
.该工
程师记录的是n次测量的绝对误差
Z
i
X
i
(i
1,2,
,n)
.利用
Z
1
,Z
2
,Z
n
估计
.
(I)求
Z
i
的概率密度;
(II)利用一阶矩求
的矩估计量;
(III)求
的最大似然估计量.
【答案】
Z
1
的分布函数为
F
Z
1
(z)P
Z
1
z
PX
1
zP
X
1
z
,
z0时,F
Z
1
(z)0;
z
z0时,F
Z
1
(z)2
1.
(z)
所以
Z
i
的概率密度均为
f
Z
(z)F
Z
(2)
EZ
1
2
2
e
2
,
2
0,
z
2
z0<
br>其他
2
.
0
2
ze
2<
br>
z
2
2
2
令tz
dz
2
2
0
t
e
t
2
2
t
2
e
2
dt
2
0
2
,
2
令
EZ
1
Z
,即
2
Z
,
得
的矩估计量为:
2
数学(一)试题 第9页(共4页)
2
1
n
ˆ
Z
,其中
Z
Z
i
.
2
n
i1
(3)记
Z
1
,Z
2
,
,Zn
的观测值为
z
1
,z
2
,
,z<
br>n
,当
z
i
0(i1,2,,n)
时,
似然
函数为
L(
)
f(z;
)
<
br>i
i1i1
nn
2
2
e
2
2
n
(2
)
2
z
i<
br>2
n
2
n
e
1
2
2
z
i
2
i1
n
,
n1
lnL(
)nln2ln(2
)n
ln
2
22
z
i1
n
2
i
,
dlnL(
)n1
n
2
1
n
2
令
3
z
i
0
,得
z
i
d
i1
n
i1
1
n
2
ˆ
的最大似然估
计量为
Z
i
.
n
i1
数学(一)试题 第10页(共4页)