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2017考研数学三真题及解析

2017年考研数学真题一、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,只有一个是符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸...指定的位置上. (1)若函数10(),0x f x axb x ⎧->⎪=⎨⎪≤⎩在x =0连续,则 (A)12ab =(B)12ab =- (C)0ab = (D)2ab =【答】应选(A )【解】由连续的定义可知:0lim ()lim ()(0)x x f x f x f -+→→==,其中0(0)lim ()x f f x b -→==,20001112lim ()lim lim 2x x x f x ax ax a +++→→→-===,从而12b a =,也即12ab =,故选(A )。

(2) 二元函数(3)z xy x y =--的极值点( )(A)(0,0) (B)(0,3) (C)(3,0) (D)(1,1) 【答】应选(D).【解】(3)(32)xz y x y xy y x y '=---=-- (3)(32)y z x x y xy x x y '=---=--2xx z y ''=-,322xy z x y ''=--,2yy z x ''=-验证可得(A )、(B )、(C )、(D )四个选项均满足00x yz z '=⎧⎨'=⎩,其中(D)选项对应(1,1)2xx A z ''==-,(1,1)1xy B z ''==-,(1,1)2yy C z ''==-满足230AC B -=>,所以该点为极值点.(3) 设函数()f x 可导,且()()0f x f x '>则(A)()()11f f >- (B)()()11f f <- (C)()()11f f >- (D)()()11f f <-【答】应选(C).【解】令2()()F x f x =,则有()2()()F x f x f x ''=,故()F x 单调递增,则(1)(1)F F =-,即22[(1)][(1)]f f >-,即(1)(1)f f >-,故选C .(4) 若级数211sin ln 1n k nn ∞=⎡⎤⎛⎫-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦∑收敛,则()k =(A)1 (B)2 (C)-1 (D)-2【答】(C ) 【解】由332211111111sinln(1)()()62k k o k o n n n n n n n n--=-++++232111(1)()26k k o n n n n=++-+,又211[sinln(1)]n k n n∞=--∑收敛,故有10k +=,即1k =-,故选C 。

(5) 设α为n 维单位列向量,E 为n 阶单位矩阵,则(A) T -E αα不可逆 (B) T+E αα不可逆 (C) T 2+E αα不可逆 (D)T2-E αα不可逆 【答】应选(A).【解】因为Tαα的特征值为0(1n -重)和1,所以T-E αα的特征值为1(1n -重)和0,故T-E αα不可逆.(6) 已知矩阵200021001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,210020001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦B ,100020002⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦C ,则 (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】应选(B).【解】由()λ-=E A O 可知A 的特征值为2,2,1.又3(2)1r --=E A ,故A 可相似对角化,且⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭A100020002 . 由()λ-=E B O 得B 的特征值为2,2,1.又3(2)2r --=E B ,故不可相似对角化,显然BC 可相似对角化,~A C ,且B 不相似于C 。

(7) 设A B C 、、为三个随机事件,且A 与C 相互独立,B 与C 相互独立,则A B ⋃与C 相互独立的充要条件是( )(A) A 与B 相互独立 (B) A 与B 互不相容 (C) AB 与C 相互独立 (D) AB 与C 互不相容 【答】应选(C )【解】由A B ⋃与C ,独立得(())()()()(()()())()()()()(()()())()P A B C P A B P C P AC BC P A P B P AB P C P AC P BC P ABC P A P B P AB P C +=++=+-+-=+-,又由A 与C ,B 与C 独立得()()()()P ABC P A P B P C =。

由此验证(A )(B )(C )(D )四项,又(C )选项可得()()()()P ABC P A P B P C =。

(8) 设12,......(2)n X X X n 来自总体(,1)N μ的简单随机样本,记11ni i X X n ==∑,则下列结论中不正确的是: (A)21()nii Xμ=-∑服从2χ分布(B) 212()n X X -服从2χ分布(C)21()ni i X X =-∑服从2χ分布 (D) 2()n X μ- 服从2χ分布 【答】应选(B ) 【解】(A )(0,1)i X N μ-故221()()ni i X n μχ=-∑;(B )11(0,2)(0,1)2nn X X N N -⇒22(1)χ⇒即221()(1)2n x x χ-。

(C )由22222111(),(1)()(1)1n ni i i i S X X n S X X n n χ===--=---∑∑。

(D )1()0,X N nμ⎛⎫- ⎪⎝⎭)(0,1)X N μ-,所以22()(1)n X μχ-。

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)3(sinx x ππ-+=⎰___ ___.【答】应填32π.【解】由对称区间上积分的性质可知,33(sin2x dx πππππ--+==⎰⎰.(10) 差分方程122tt t y y +-=的通解t y = .【答】122,2tt t y C t C R =+⋅∈。

【解】由122tt t y y +-=可得齐次特征方程为20r -=,得2r =,故其齐次方程的通解为2t y C =⋅,设*2t y at =,代入得12a =,故通解为122,2t tt y C t C R =+⋅∈. (11) 设生产某产品的平均成本()1QC Q e -=+,其中Q 为产量,则边际成本为 .【答】()1(1)QC Q e Q -'=+-。

【解】()1Q C Q e Q-=+得()(1)QC Q Q e -=+, 则边际成本为:()1(1)QC Q e Q -'=+-。

(12) 设函数(),f x y 具有一阶连续偏导数,且()()d ,d 1d y y f x y ye x x y e y =++,()0,00f =则(),f x y == .【答】应填y xye .【解】由题可知,y x f ye '=,()1y y f x y e '=+,(),()y y f x y ye dx xye c y ==+⎰,()y y y y y f xe xye c y xe xye ''=++=+,即()0c y '=,即()c y c =,()0,00f =,故0c =,即(),yf x y xye =.(13) 设矩阵101112011⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,123,,ααα为线性无关的3维列向量组,则向量组123,,A αA αA α的秩为_ _____.【答】应填2.【解】因为123123(,,)(,,)A A A A αααααα=,101101101112011011011011000A ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=→→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦故()2r A =,所以123(,,)A A A ααα秩为2. (14) 设随机变量X 的概率分布为{}122P X =-=,{}{}1,3P X a P X b ====,若()0E X =,则()D X =___________.【答】应填92【解】由分布律的归一性可知112a b ++=,,,,0EX =,,, 121302a b -⨯+++=,,,11,44a b ==,,,22221119(2)132442EX =-++⨯+⨯=,229(EX)2DX EX =-=.三、解答题:(15~23小题,共94 分.) (15) (本题满分10分)求0d lim t x t +→【解】先对变上限积分t dt ⎰作变量代换u x t =-,得()tx uxu xdt du edu --=-=⎰⎰⎰则由洛必达法则可知: 原式=0lim 3xu x edu +-→+⎰=022lim 33u x du +-→+=022lim 33x x x +→--++=022lim 1332x x x xxe xe e +-→--+-+23=. (16) (本题满分10分)计算积分324(1)Dy dxdy x y ++⎰⎰,,,D,,,,,,,,,y =x ,,,,,,,,,,【解】积分区域如图所示,选用直接坐标计算该积分,先对y ,,,,,x ,,,3242(1)y dy dx x y +∞=++⎰原式42420014(1)dy dx x y +∞=++⎰2420114(1)x y +∞=-++⎰ 220111()4112dx x x +∞=-++⎰01(arctan )|4x +∞=-(18π=-.(17) (本题满分10分)求21limln 1nn k k k n n→∞=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑.【解】由定积分的定义式可知原式=()1011lim ln 1ln 1n n k k k x x dx n nn →∞=⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭∑⎰,再由分部积分法可知:()()()112001ln 1ln 112x x dx x d x +=+-⎰⎰ ()()22110011ln 1|ln 122x x x d x --=+-+⎰()()1210011111|244x dx x =--=--=⎰. (18) (本题满分10分)已知方程11ln(1)k x x-=+在区间(0,1)内有实根确定常数k 的取值范围。

【解】,11()ln(1)f x x x=-+,222222111()ln (1)1(1)ln (1)(1)ln (1)f x x x x x x x x x x '=-⋅+++++-=++,22()(1)ln (1)g x x x x =++-,,,2()ln (1)2ln(1)2ln(1)()20,(0,1)1g x x x xx xg x x x'=+++-+-''=<∈+ ,()g x ',[0,1],,,,,,,,(0,1)x ∈,()(0)0g x g ''<= ,()g x ,[0,1],,,,,,,,(0,1)x ∈,()(0)0g x g <= ,,,()0f x '<,,,()f x ,(0,1],,,,,,,,1(1)1ln 2f =-,00111lim ()lim ln(1)2x x f x x x ++→→⎛⎫=-= ⎪+⎝⎭,,,,,()f x k =,(0,1),,,,,,,111ln 22k -<<, (19) (本题满分10分)若01a =,0n a =,111()(1,2,3....)1n n n a na a n n +-=+=+,()S x 为幂级数1nn n a x∞=∑的和函数.(,)证明:幂级数1nn n a x∞=∑的收敛半径不小于1;(,)证明:(1)()()0x S x xS x '--= ((1,1))x ∈-,并求()S x 的表达式. 【解】(,)由111()1n n n a na a n +-=++,两边同时减去n a 可知 111()1n n n n a a a a n +---=-+ 进而有1121011(1)(1)()()1(1)!(1)!n n n n n n a a a a a a n nn n +-------=⋅-==-=+++ 从而有1211121(1)(1)(1)(1)!(1)!!!n n n k nn n n k aa a n n n k ------=----=+=++==-∑则1!n n n n ≤++≤=,故收敛半径1R ≥; (,)由逐项求导定理可知11()n nn S x na x∞-='=∑故11111(1)()(1)n n n nn n n n n x S x x na xna xna x ∞∞∞--==='-=-=-∑∑∑[]111011(1)(1)nnn n n n n n n n n a x na x n a na x a x ∞∞∞++====+-=+-+∑∑∑1101()n n n n n n xS x a xa x ∞∞+-====∑∑则[]1111(1)()()(1)n n n n n x S x xS x n ana a x a x ∞+-='--=+--+∑由111()1n n n a na a n +-=++可知11(1)0n n n n a na a +-+--=, 又由于10a =,故(1)()()0x S x xS x '--=解此微分方程可得()1xce S x x-=-又由于0(0)1S a ==,可知1c =,从而()1xe S x x-=-。

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