2009年考研数二真题解析(刷题版)

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2009年考研数二真题解析(刷题版)

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一、选择题

(1)

函数  的可去间断点的个数为( )

  • (A)1.
  • (B)2.
  • (C)3.
  • (D)无穷多个.

答案: C

解析: 当  为整数时,,故间断点有无穷多个。可去间断点需同时满足 ,即 。且这三点处极限均存在,所以可去间断点有 3 个。


(2)

当  时, 与  是等价无穷小,则( )

  • (A).
  • (B).
  • (C).
  • (D).

答案: A

解析: 若 ,则 ,与  阶数不同,故 。此时 ,而 ,由等价得 


(3)

设函数  的全微分为 ,则点 ( )

  • (A)不是  的连续点.
  • (B)不是  的极值点.
  • (C)是  的极大值点.
  • (D)是  的极小值点.

答案: D

解析: 由  得 ,故在  处一阶偏导均为 0。又 ,满足  且 ,所以  为极小值点。


(4)

设函数  连续,则

( )

  • (A).
  • (B).
  • (C).
  • (D).

答案: C

解析: 两个积分区域合并后为 ,故原式等于 


(5)

若  不变号,且曲线  在点  处的曲率圆为 ,则函数  在区间  内( )

  • (A)有极值点,无零点.
  • (B)无极值点,有零点.
  • (C)有极值点,有零点.
  • (D)无极值点,无零点.

答案: B

解析: 曲率圆在  处切线斜率为 ,故 。由曲率圆位置及  不变号知 ,故 ,无极值点。又由中值定理,,而 ,故 ,因此在  内有零点。


(6)

设函数  在区间  上的图形为(图示略),则函数  的图形为(图示略)

  • (A)图示略.
  • (B)图示略.
  • (C)图示略.
  • (D)图示略.

答案: D

解析: 由图可知: 时, 且递减; 时递增; 时为常函数; 时, 且为线性函数。结合连续性,选 D。


(7)

设  均为 2 阶矩阵, 分别为  的伴随矩阵,若 ,则分块矩阵  的伴随矩阵为( )

  • (A).
  • (B).
  • (C).
  • (D).

答案: B

解析: 令 ,则 ,且 。所以 


(8)

设  均为 3 阶矩阵, 为  的转置矩阵,且

若 ,则  为( )

  • (A).
  • (B).
  • (C).
  • (D).

答案: A

解析: 由 ,其中 ,得 。代入计算得 


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二、填空题

(9)

曲线  在点  处的切线方程为 ________。

答案:

解析: 当曲线过  时,。有 ,故 ,切线方程为 


(10)

已知 ,则  ________。

答案:

解析: 积分收敛需 。又 ,由  得 


(11)

 ________。

答案:

解析: 令 。分部积分或直接计算得 ,其绝对值趋于 0,故极限为 0。


(12)

设  是由方程  确定的隐函数,则  ________。

答案:

解析: 对  求导,得 。再求导,得 。当  时,,代入得 


(13)

函数  在区间  上的最小值为 ________。

答案:

解析:,故 。令  得 ,且该点为最小值点,所以最小值为 


(14)

设  为 3 维列向量, 为  的转置,若矩阵  相似于 ,则  ________。

答案:

解析: 相似矩阵特征值相同,故  的特征值为 。又 ,所以 


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三、解答题

(15)

求极限

解析: 因为 ,且 ,所以原极限为 


(16)

计算不定积分

解析: 令 ,则 。由分部积分得

代回 ,得


(17)

设 ,其中  具有二阶连续偏导数,求  与 

解析: 记  为  关于第  个变量的一阶偏导, 为二阶偏导,均在  处取值。

所以


(18)

设非负函数  满足微分方程 。当曲线  过原点时,其与直线  及  围成的平面区域  的面积为 2,求  绕  轴旋转所得旋转体的体积。

解析: 微分方程通解为 。曲线过原点,故 。由面积条件得 ,故 ,即 

由  得 。区域  绕  轴旋转所得体积为 ,其中

故 


(19)

计算二重积分

其中

解析: 采用极坐标 。由区域条件得 。于是

令 ,得


(20)

设  是区间  内过点  的光滑曲线。当  时,曲线上任一点处的法线都过原点;当  时,函数  满足 。求函数  的表达式。

解析: 当  时,法线过原点,故 ,从而 。代入点  得 ,故 

当  时,方程  的通解为 。由光滑性,,故 

因此


(21)

(Ⅰ)证明拉格朗日中值定理:若函数  在  上连续,在  可导,则存在 ,使得 

(Ⅱ)证明:若函数  在  处连续,在  内可导,且 ,则  存在,且 

解析:

(Ⅰ)作辅助函数 。则 ,由罗尔定理,存在 ,使 ,即 ,故 

(Ⅱ)任取 ,由(Ⅰ)知,存在 ,使 。令 ,则 ,故 


(22)

(Ⅰ)求满足  的所有向量 

(Ⅱ)对(Ⅰ)中的任意向量 ,证明: 线性无关。

解析:

(Ⅰ)解 ,得

其中  为任意常数。

又 。解 ,得

其中  为任意常数。

(Ⅱ)由

可知  线性无关。


(23)

设二次型

(Ⅰ)求二次型  的矩阵的所有特征值;

(Ⅱ)若二次型  的规范形为 ,求  的值。

解析:

(Ⅰ)二次型矩阵为

其特征多项式为

故特征值为 

(Ⅱ)规范形为 ,说明有两个正特征值、一个零特征值。若  或 ,均不符合;若 ,则特征值为 ,符合题意。故 

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