近十二年考研数学二真题及答案解析.doc

2012年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一、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.(1)曲线的渐近线条数 ( )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3(2) 设函数，其中为正整数,则 ( )(A) (B) (C) (D) (3) 设，则数列有界是数列收敛的 ( )(A) 充分必要条件 (B) 充分非必要条件 (C) 必要非充分条件 (D) 非充分也非必要(4) 设则有 ( )(A) (B) (C) (D) (5) 设函数为可微函数，且对任意的都有则使不等式成立的一个充分条件是 ( )(A) (B) (C) (D) (6) 设区域由曲线围成，则 ( )(A) (B) 2 (C) -2 (D) - (7) 设, , , ,其中为任意常数，则下列向量组线性相关的为 ( )(A) (B) (C) (D) (8) 设为3阶矩阵，为3阶可逆矩阵，且.若，则 ( )(A) (B) (C) (D)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) 设是由方程所确定的隐函数，则 .(10) .(11) 设其中函数可微，则 .(12) 微分方程满足条件的解为 .(13) 曲线上曲率为的点的坐标是 .(14) 设为3阶矩阵，为伴随矩阵，若交换的第1行与第2行得矩阵，则 . 三、解答题：15-23小题,共94分.请将解答写在答题纸指定位置上.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)已知函数，记，(I)求的值;(II)若时，与是同阶无穷小，求常数的值.(16)(本题满分 10 分)求函数的极值.(17)(本题满分12分)过点作曲线的切线,切点为,又与轴交于点,区域由与直线围成,求区域的面积及绕轴旋转一周所得旋转体的体积.(18)(本题满分 10 分)计算二重积分，其中区域为曲线与极轴围成.(19)(本题满分10分)已知函数满足方程及,(I) 求的表达式;(II) 求曲线的拐点.(20)(本题满分10分) 证明,.(21)(本题满分10 分)(I)证明方程，在区间内有且仅有一个实根；(II)记(I)中的实根为，证明存在，并求此极限.(22)(本题满分11 分)设，(I) 计算行列式；(II) 当实数为何值时，方程组有无穷多解，并求其通解.(23)(本题满分11 分)已知，二次型的秩为2，(I) 求实数的值；(II) 求正交变换将化为标准形.2011考研数学二真题及答案2010年考研数学二真题一 填空题(84=32分)2009年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一：选择题：18小题，每小题8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）函数与是等价无穷小，则（）（A）1（B）2（C）3（D）无穷多个（2）当时，与是等价无穷小，则（）（A）（B）（C）（D）（3）设函数的全微分为，则点（0，0）（）（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（4）设函数连续，则=（）（A）（B）（C）（D）（5）若不变号，且曲线在点（1，1）的曲率圆为，则在区间（1，2）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（6）设函数在区间-1,3上的图形为 则函数为（）（7）设、B均为2阶矩阵，分别为A、B的伴随矩阵。若|A|=2，|B|=3，则分块矩阵的伴随矩阵为（）（A）（B）（C）（D）（8）设A，P均为3阶矩阵，为P的转置矩阵，且A，若，则为（）（）（）（）（）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）曲线在（0，0）处的切线方程为_（10）已知，则k=_（11）=_（12）设是方程确定的隐函数，则=_（13）函数在区间(0,1上的最小值为_（14）设为3维列向量，为的转置，若相似于，则=_三、解答题：15-23 小题，共 94 分。请将解答写在答题纸指定的位置上。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。（15）（本题满分9分）求极限（16）（本题满分10分）计算不定积分（17）（本题满分10分）设，其中具有2阶连续偏导数，求与（18）（本题满分10分）设非负函数y=y(x)(x0)，满足微分方程，当曲线y=y(x)过原点时，其与直线x=1及y=0围成平面区域的面积为2，求D绕y轴旋转所得旋转体体积。（19）（本题满分10分）求二重积分，其中（20）（本题满分12分）设y=y(x)是区间内过点的光滑曲线，当时，曲线上任一点处的发现都过原点，当时，函数y(x)满足。求y(x)的表达式。（21）（本题满分11分）（I）证明拉格朗日中值定理：若函数在a,b上连续，在（a,b）可导，则存在，使得。（II）证明：若函数在x=0处连续，在内可导，且则存在，且。（22）（本题满分11分）设（I）求满足的所有向量；（II）对（I）中的任一向量，证明：线性无关。（23）（本题满分11分）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a的值。2008年全国硕士研究生入学统一考试数学二试题一、选择题：（本题共8小题，每小题4分，共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）(1)设，则的零点个数为( )(A) 0. (B) 1. (C) 2. (D) 3(2)曲线方程为，函数在区间上有连续导数，则定积分在几何上表示( ) (A) 曲边梯形的面积 (B) 梯形的面积(C) 曲边三角形面积 (D) 三角形面积(3)在下列微分方程中，以（为任意的常数）为通解的是( )(A) . (B) .(C) . (D) .(4) 判定函数间断点的情况( )(A) 有1可去间断点，1跳跃间断点(B) 有1跳跃间断点，1无穷间断点(C) 有2个无穷间断点. (D)有2个跳跃间断点. (5)设函数在内单调有界，为数列，下列命题正确的是( )(A) 若收敛，则收敛 (B) 若单调，则收敛 (C) 若收敛，则收敛. (D) 若单调，则收敛. (6)设函数连续，若，其中区域为图中阴影部分，则( )(A) (B) (C) (D) (7)设为阶非零矩阵，为阶单位矩阵若，则下列结论正确的是( )(A) 不可逆，不可逆. (B) 不可逆，可逆.(C) 可逆， 可逆. (D) 可逆， 不可逆.(8) 设，则在实数域上，与A合同矩阵为( )(A) . (B) . (C) . (D) . 二、填空题：（914小题，每小题4分，共24分. 把答案填在题中横线上）(9)已知函数连续，且，则(10)微分方程的通解是 .(11)曲线在点处的切线方程为 .(12)曲线的拐点坐标为 .(13)设，则 .(14)设3阶矩阵的特征值为若行列式，则_.三、解答题(1523小题，共94分)(15)(本题满分9分)求极限(16)(本题满分10分)设函数由参数方程确定，其中是初值问题的解，求(17)（本题满分9分）计算(18)(本题满分11分)计算，其中(19)(本题满分11分)设是区间上具有连续导数的单调增加函数，且对任意的，直线，曲线以及轴所围成的曲边梯形绕轴旋转一周生成一旋转体，若该旋转体的侧面面积在数值上等于其体积的2倍，求函数的表达式(20)(本题满分11分)(I) 证明积分中值定理：若函数在闭区间上连续，则至少存在一点，使得；(II) 若函数具有二阶导数，且满足，证明至少存在一点，使得(21)(本题满分11分)求函数在约束条件和下的最大值和最小值(22) (本题满分12分)设元线性方程组，其中 ， （I）证明行列式；（II）当为何值时，该方程组有惟一解，并求（III）当为何值时，该方程组有无穷多解，并求其通解(23) (本题满分10分)设为3阶矩阵，为的分别属于特征值的特征向量，向量满足，(I)证明线性无关；(II)令，求2007年研究生入学考试数学二试题一、选择题：110小题，每小题4分，共40分. 在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）当时，与等价的无穷小量是 （A） （B） （C） （D） （2）函数在上的第一类间断点是 （ ） （A）0 （B）1 （C） （D）（3）如图，连续函数在区间上的图形分别是直径为1的上、下半圆周，在区间的图形分别是直径为2的下、上半圆周，设，则下列结论正确的是： （A） (B) （C） （D） （4）设函数在处连续，下列命题错误的是： （A）若存在，则 （B）若存在，则 . （B）若存在，则 （D）若存在，则. （5）曲线的渐近线的条数为（A）0. （B）1. （C）2. （D）3. （6）设函数在上具有二阶导数，且，令，则下列结论正确的是： (A) 若 ，则必收敛. (B) 若 ，则必发散 (C) 若 ，则必收敛. (D) 若 ，则必发散. （7）二元函数在点处可微的一个充要条件是（A）.（B）.（C）.（D）.（8）设函数连续，则二次积分等于（A） （B）（C） （D）（9）设向量组线性无关，则下列向量组线性相关的是线性相关，则(A) (B) (C) .(D) . （10）设矩阵，则与 (A) 合同且相似 （B）合同，但不相似. (C) 不合同，但相似. (D) 既不合同也不相似 二、填空题：1116小题，每小题4分，共24分. 把答案填在题中横线上.（11） _.（12）曲线上对应于的点处的法线斜率为_.（13）设函数，则_.（14） 二阶常系数非齐次微分方程的通解为_.（15） 设是二元可微函数，则 _.（16）设矩阵，则的秩为 . 三、解答题：1724小题，共86分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.（17） (本题满分10分)设是区间上单调、可导的函数，且满足，其中是的反函数，求.（18）（本题满分11分） 设是位于曲线下方、轴上方的无界区域. （）求区域绕轴旋转一周所成旋转体的体积； （）当为何值时，最小？并求此最小值.（19）（本题满分10分）求微分方程满足初始条件的特解（20）（本题满分11分）已知函数具有二阶导数，且，函数由方程所确定，设，求.（21） (本题满分11分)设函数在上连续，在内具有二阶导数且存在相等的最大值，证明：存在，使得.（22） (本题满分11分) 设二元函数，计算二重积分，其中.（23） (本题满分11分) 设线性方程组与方程有公共解，求的值及所有公共解.1.【分析】本题为等价无穷小的判定，利用定义或等价无穷小代换即可.【详解】当时， 故用排除法可得正确选项为（B）. 事实上， 或.所以应选（B）【评注】本题为关于无穷小量比较的基本题型，利用等价无穷小代换可简化计算. 2【分析】因为函数为初等函数，则先找出函数的无定义点，再根据左右极限判断间断点的类型.【详解】函数在均无意义， 而； ； . 所以为函数的第一类间断点，故应选（A）.【评注】本题为基础题型. 对初等函数来讲，无定义点即为间断点，然后再根据左右极限判断间断点的类型；对分段函数来讲，每一分段支中的无定义点为间断点，而分段点也可能为间断点，然后求左右极限进行判断.段函数的定积分.【详解】利用定积分的几何意义，可得 ， . 所以 ，故选（C）.【评注】本题属基本题型. 本题利用定积分的几何意义比较简便.4【分析】本题考查可导的极限定义及连续与可导的关系. 由于题设条件含有抽象函数，本题最简便的方法是用赋值法求解，即取符合题设条件的特殊函数去进行判断，然后选择正确选项.【详解】取，则，但在不可导，故选（D）. 事实上， 在(A),(B)两项中，因为分母的极限为0，所以分子的极限也必须为0，则可推得.在（C）中，存在，则，所以(C)项正确，故选(D)【评注】对于题设条件含抽象函数或备选项为抽象函数形式结果以及数值型结果的选择题，用赋值法求解往往能收到奇效. 5【分析】利用曲线的渐近线的求解公式求出水平渐近线，垂直渐近线和斜渐近线，然后判断.【详解】， 所以 是曲线的水平渐近线； ，所以是曲线的垂直渐近线； ， ，所以是曲线的斜渐近线. 故选（D）.【评注】本题为基本题型，应熟练掌握曲线的水平渐近线，垂直渐近线和斜渐近线的求法.注意当曲线存在水平渐近线时，斜渐近线不存在. 本题要注意当时的极限不同.6【分析】本题依据函数的性质，判断数列. 由于含有抽象函数，利用赋值法举反例更易得出结果.【详解】选（D）. 取，而发散，则可排除（A）；取，而收敛，则可排除（B）；取，而发散，则可排除（C）； 故选（D）.事实上，若，则. 对任意，因为，所以， 对任意，. 故选（D）.【评注】对于含有抽象函数的问题，通过举符合题设条件的函数的反例可简化计算.7.【分析】本题考查二元函数可微的充分条件. 利用可微的判定条件及可微与连续，偏导的关系.【详解】本题也可用排除法，（A）是函数在连续的定义；（B）是函数在处偏导数存在的条件；（D）说明一阶偏导数存在，但不能推导出两个一阶偏导函数在点(0,0) 处连续，所以（A）（B）（D）均不能保证在点处可微. 故应选（C）. 事实上， 由可得 ，即同理有从而 = .根据可微的判定条件可知函数在点处可微，故应选(C). 【评注】二元函数连续或偏导数存在均不能推出可微，只有当一阶偏导数连续时，才可微.8,【分析】本题更换二次积分的积分次序，先根据二次积分确定积分区域，然后写出新的二次积分.【详解】由题设可知，则， 故应选（B）.【评注】本题为基础题型. 画图更易看出.9.【分析】本题考查由线性无关的向量组构造的另一向量组的线性相关性. 一般令，若，则线性相关；若，则线性无关. 但考虑到本题备选项的特征，可通过简单的线性运算得到正确选项.【详解】由可知应选（A）.或者因为，而， 所以线性相关，故选（A）.【评注】本题也可用赋值法求解，如取，以此求出（A），（B），（C），（D）中的向量并分别组成一个矩阵，然后利用矩阵的秩或行列式是否为零可立即得到正确选项.10.【分析】本题考查矩阵的合同关系与相似关系及其之间的联系，只要求得的特征值，并考虑到实对称矩阵必可经正交变换使之相似于对角阵，便可得到答案. 【详解】 由可得， 所以的特征值为3,3,0；而的特征值为1,1,0. 所以与不相似，但是与的秩均为2，且正惯性指数都为2，所以与合同，故选（B）.【评注】若矩阵与相似，则与具有相同的行列式，相同的秩和相同的特征值. 所以通过计算与的特征值可立即排除（A）（C）.11【分析】本题为未定式极限的求解，利用洛必达法则即可.【详解】.【评注】本题利用了洛必达法则. 本题还可用泰勒级数展开计算. 因为 ， 所以 .12.【分析】本题考查参数方程的导数及导数的几何意义.【详解】因为，所以曲线在对应于的点的切线斜率为，故曲线在对应于的点的法线斜率为.【评注】本题为基础题型.13.【分析】本题求函数的高阶导数，利用递推法或函数的麦克老林展开式.【详解】，则，故.【评注】本题为基础题型.14.【分析】本题求解二阶常系数非齐次微分方程的通解，利用二阶常系数非齐次微分方程解的结构求解，即先求出对应齐次方程的通解，然后求出非齐次微分方程的一个特解，则其通解为 .【详解】对应齐次方程的特征方程为 ， 则对应齐次方程的通解为 . 设原方程的特解为 ，代入原方程可得 ， 所以原方程的特解为， 故原方程的通解为 ，其中为任意常数.【评注】本题为基础题型.15【分析】本题为二元复合函数求偏导，直接利用公式即可.【详解】利用求导公式可得， 所以.【评注】二元复合函数求偏导时，最好设出中间变量，注意计算的正确性.16【分析】先将求出，然后利用定义判断其秩.【详解】.【评注】本题考查矩阵的运算和秩，为基础题型.17【分析】对含变上限积分的函数方程，一般先对x求导，再积分即可.【详解】 两边对求导得 ，（）两边积分得. （1）将代入题中方程可得 .因为是区间上单调、可导的函数，则的值域为，单调非负，所以. 代入（1）式可得，故.【评注】利用变限积分的可导性是解函数方程的方法之一. 18.【分析】V(a)的可通过广义积分进行计算，再按一般方法求V(a) 的最值即可【详解】（）.（）令，得. 当时，单调增加； 当时，单调减少. 所以在取得极大值，即为最大值，且最大值为.【评注】本题为定积分几何应用的典型问题，需记忆相关公式，如平面图形的面积，绕坐标轴的旋转体的体积公式等.19.【分析】本题为不含的可降阶方程，令，然后求解方程.【详解】本题不含，则设，于是，原方程变为 ， 则 ，解之得，将代入左式得 ， 于是 ，结合得， 故 .【评注】本题为基础题型.20.【分析】本题实质上是二元复合函数的求导，注意需用隐函数求导法确定.【详解】令，则. 两边对求导得 ，又，可得 在两边对求导得 . 所以 . . 【评注】也可利用两边对求导得 可得. 21【分析】由所证结论可联想到构造辅助函数，然后根据题设条件利用罗尔定理证明.【详解】令，则在上连续，在内具有二阶导数且.（1）若在内同一点取得最大值，则， 于是由罗尔定理可得，存在，使得. 再利用罗尔定理，可得 存在，使得，即.（2）若在内不同点取得最大值，则，于是 ， 于是由零值定理可得，存在，使得 于是由罗尔定理可得，存在，使得. 再利用罗尔定理，可得 ，存在，使得，即.【评注】对命题为的证明，一般利用以下两种方法：方法一：验证为的最值或极值点，利用极值存在的必要条件或费尔马定理可得证； 方法二：验证在包含于其内的区间上满足罗尔定理条件. 22.【分析】由于积分区域关于轴均对称，所以利用二重积分的对称性结论简化所求积分.【详解】因为被积函数关于均为偶函数，且积分区域关于轴均对称，所以 ，其中为在第一象限内的部分. 而 . 所以 .【评注】被积函数包含时, 可考虑用极坐标，解答如下：.23【分析】将方程组和方程合并，然后利用非齐次线性方程有解的判定条件求得.【详解】将方程组和方程合并，后可得线性方程组其系数矩阵.显然，当时无公共解.当时，可求得公共解为 ,为任意常数；当时，可求得公共解为 .【评注】本题为基础题型，考查非齐次线性方程组解的判定和结构.（24） (本题满分11分)设三阶对称矩阵的特征向量值，是的属于的一个特征向量，记，其中为3阶单位矩阵. （I）验证是矩阵的特征向量，并求的全部特征值与特征向量；（II）求矩阵. 【分析】本题考查实对称矩阵特征值和特征向量的概念和性质. 【详解】（I）， 则是矩阵的属于2的特征向量. 同理可得 ，. 所以的全部特征值为2，1，1 设的属于1的特征向量为，显然为对称矩阵，所以根据不同特征值所对应的特征向量正交，可得. 即 ，解方程组可得的属于1的特征向量 ，其中为不全为零的任意常数. 由前可知的属于2的特征向量为 ，其中不为零.（II）令，由（）可得，则 .【评注】本题主要考查求抽象矩阵的特征值和特征向量，此类问题一般用定义求解，要想方设法将题设条件转化为的形式. 请记住以下结论：（1）设是方阵的特征值，则分别有特征值 可逆），且对应的特征向量是相同的. （2）对实对称矩阵来讲，不同特征值所对应的特征向量一定是正交的2006年全国硕士研究生入学考试数学（二）一、填空题（1）曲线的水平渐近线方程为 .（2）设函数在处连续，则 .（3）广义积分 .（4）微分方程的通解是 .（5）设函数由方程确定，则= .（6）设矩阵，为2阶单位矩阵，矩阵满足，则= .二、选择题（7）设函数具有二阶导数，且，为自变量在处的增量，与分别为在点处对应的增量与微分，若，则（A）（B）（C）（D） 【 】（8）设是奇函数，除外处处连续，是其第一类间断点，则是（A）连续的奇函数.（B）连续的偶函数（C）在间断的奇函数（D）在间断的偶函数. 【 】（9）设函数可微，则等于（A）.（B）（C）（D） 【 】（10）函数满足一个微分方程是（A）（B）（C）（D）（11）设为连续函数，则等于（A）（B）（C）（D） 【 】（12）设与均为可微函数，且. 已知是在约束条件下的一个极值点，下列选项正确的是（A）若，则.（B）若，则.（C）若，则.（D）若，则.【 】（13）设均为维列向量，是矩阵，下列选项正确的是（A）若线性相关，则线性相关.（B）若线性相关，则线性无关.（C）若线性无关，则线性相关.（D）若线性无关，则线性无关. 【 】（14）设为3阶矩阵，将的第2行加到第1行得，再将的第1列的-1倍加到第2列得，记，则（A）（B）（C）（D） 三 解答题15试确定A，B，C的常数值，使得，其中是当.16.17，18；.1920 设函数满足等式.()验证；()若.21 已知曲线的方程为（）讨论的凹凸性；（）过点（-1，0）引的切线，求切点，并写出切线的方程；（）求此切线与（对应于的部分）及轴所围成的平面图形的面积.22 已知非齐次线性方程组证明方程组系数矩阵A的秩；求的值及方程组的通解.23 设3阶实对称矩阵A的各行元素之和均为3,向量是线性方程组A=0的两个解, ()求A的特征值与特征向量 ()求正交矩阵Q和对角矩阵A,使得.2006年全国硕士研究生入学考试数学（二）真题解析一、填空题（1）曲线的水平渐近线方程为（2）设函数 在x=0处连续，则a=（3）广义积分（4）微分方程的通解是（5）设函数确定，则 当x=0时，y=1， 又把方程每一项对x求导， (6) 设A = 2 1 ,2阶矩阵B 满足BA=B +2E,则|B|= . -1 2解:由BA=B +2E化得B(A-E)=2E,两边取行列式,得 |B|A-E|=|2E|=4,计算出|A-E|=2,因此|B|=2.二、选择题（7）设函数具有二阶导数，且为自变量x在点x0处的增量，则A（A）（B）（C）（D）由严格单调增加 是凹的即知（8）设是奇函数，除外处处连续，是其第一类间断点，则是B（A）连续的奇函数（B）连续的偶函数（C）在x=0间断的奇函数（D）在x=0间断的偶函数（9）设函数则g(1)等于C（A）（B）（C）（D） ， g(1)= （10）函数满足的一个微分方程是D（A）（B）（C）（D）将函数代入答案中验证即可.（11）设为连续函数，则等于C（A）（B）（C）（D）（12）设均为可微函数，且在约束条件下的一个极值点，下列选项正确的是D（A）若（B）若（C）若（D）若 今 代入(1) 得 今 故选D(13)设a1,a2,as 都是n维向量，A是mn矩阵，则（ ）成立.(A) 若a1,a2,as线性相关,则Aa1,Aa2,Aas线性相关.(B) 若a1,a2,as线性相关,则Aa1,Aa2,Aas线性无关.(C) 若a1,a2,as线性无关,则Aa1,Aa2,Aas线性相关.(D) 若a1,a2,as线性无关,则Aa1,Aa2,Aas线性无关.解: (A)本题考的是线性相关性的判断问题,可以用定义解.若a1,a2,as线性相关,则存在不全为0的数c1,c2,cs使得 c1a1+c2a2+csas=0,用A左乘等式两边,得c1Aa1+c2Aa2+csAas=0,于是Aa1,Aa2,Aas线性相关.如果用秩来解,则更加简单明了.只要熟悉两个基本性质,它们是:1. a1,a2,as 线性无关 r(a1,a2,as )=s.2. r(AB) r(B).矩阵(Aa1,Aa2,Aas)=A( a1, a2,as ),因此r(Aa1,Aa2,Aas) r(a1, a2,as ).由此马上可判断答案应该为(A).(14)设A是3阶矩阵,将A的第2列加到第1列上得B,将B的第1列的-1倍加到第2列上得C.记 1 1 0 P= 0 1 0 ,则 0 0 1(A) C=P-1AP. (B) C=PAP-1. (C) C=PTAP. (D) C=PAPT. 解: (B)用初等矩阵在乘法中的作用得出B=PA , 1 -1 0C=B 0 1 0 =BP-1= PAP-1. 0 0 1三、解答题（15）试确定A，B，C的常数值，使其中是当.解：泰勒公式代入已知等式得整理得比较两边同次幂函数得B+1=AC+B+=0式-得代入得代入得（16）求.解：原式=.（17）设区域，计算二重积分.解：用极坐标系.（18）设数列满足，证明：（1）存在，并求极限； （2）计算.证：（1）单调减少有下界根据准则1，存在在两边取极限得因此（2）原式 离散型不能直接用洛必达法则先考虑 用洛必达法则.（19）证明：当时，.证：令只需证明严格单调增加 严格单调减少又故单调增加（严格）得证（20）设函数内具有二阶导数，且满足等式.（I）验证；（II）若 求函数.证：（I）（II）令（21）已知曲线L的方程（I）讨论L的凹凸性；（II）过点引L的切线，求切点，并写出切线的方程；（III）求此切线与L（对应部分）及x轴所围的平面图形的面积.解：（I）（II）切线方程为，设，则得点为（2，3），切线方程为（III）设L的方程则由于（2，3）在L上，由(22)已知非齐次线性方程组 x1+x2+x3+x4=-1, 4x1+3x2+5x3-x4=-1， ax1+x2+3x3+bx4=1 有3个线性无关的解. 证明此方程组的系数矩阵A的秩为2. 求a,b的值和方程组的通解. 解: 设a1,a2,a3是方程组的3个线性无关的解,则a2-a1,a3-a1是AX=0的两个线性无关的解.于是AX=0的基础解系中解的个数不少于2,即4-r(A)2,从而r(A)2.又因为A的行向量是两两线性无关的,所以r(A)2.两个不等式说明r(A)=2. 对方程组的增广矩阵作初等行变换: 1 1 1 1 -1 1 1 1 1 -1(A|b)= 4 3 5 -1 -1 0 1 1 5 3 , a 1 3 b 1 0 0 4-2a 4a+b-5 4-2a 由r(A)=2,得出a=2,b=-3.代入后继续作初等行变换: 1 0 2 -4 2 0 1 -1 5 -3 . 0 0 0 0 0得同解方程组 x1=2-2x3+4x4， x2=-3+x3-5x4，求出一个特解(2,-3,0,0)T和AX=0的基础解系(-2,1,1,0)T,(4,-5,0,1) T.得到方程组的通解: (2,-3,0,0)T+c1(-2,1,1,0)T+c2(4,-5,0,1)T, c1,c2任意.(23) 设3阶实对称矩阵A的各行元素之和都为3,向量a1=(-1,2,-1)T, a2=(0,-1,1)T都是齐次线性方程组AX=0的解. 求A的特征值和特征向量. 求作正交矩阵Q和对角矩阵L,使得 Q TAQ=L. 解: 条件说明A(1,1,1)T=(3,3,3)T,即 a0=(1,1,1)T是A的特征向量,特征值为3.又a1,a2都是AX=0的解说明它们也都是A的特征向量,特征值为0.由于a1,a2线性无关, 特征值0的重数大于1.于是A的特征值为3,0,0.属于3的特征向量:ca0, c0.属于0的特征向量:c1a1+c2a2, c1,c2不都为0. 将a0单位化,得h0=(,)T.对a1,a2作施密特正交化,的h1=(0,-,)T, h2=(-,)T.作Q=(h0,h1,h2),则Q是正交矩阵,并且 3 0 0 Q TAQ=Q-1AQ= 0 0 0 . 0 0 0 2005年数学二试题分析、详解和评注一、 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 = .（2） 曲线的斜渐近线方程为.（3） （4） 微分方程满足的解为（5）当时，与是等价无穷小，则k= .（6）设均为3维列向量，记矩阵 ， 如果，那么 .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）设函数，则f(x)在内(A) 处处可导. (B) 恰有一个不可导点.(C) 恰有两个不可导点. (D) 至少有三个不可导点. （8）设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数，表示“M的充分必要条件是N”，则必有(A) F(x)是偶函数f(x)是奇函数. （B） F(x)是奇函数f(x)是偶函数.(C) F(x)是周期函数f(x)是周期函数. (D) F(x)是单调函数f(x)是单调函数. （9）设函数y=y(x)由参数方程确定，则曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横坐标是 (A) . (B) . (C) . (D) . （10）设区域，f(x)为D上的正值连续函数，a,b为常数，则(A) . (B) . (C) . (D) . （11）设函数, 其中函数具有二阶导数， 具有一阶导数，则必有 (A) . （B） .(C) . (D) . （12）设函数则(A) x=0,x=1都是f(x)的第一类间断点. （B） x=0,x=1都是f(x)的第二类间断点.(C) x=0是f(x)的第一类间断点，x=1是f(x)的第二类间断点.x=0是f(x)的第二类间断点，x=1是f(x)的第一类间断点. （13）设是矩阵A的两个不同的特征值，对应的特征向量分别为，则，线性无关的充分必要条件是(A) . (B) . (C) . (D) . （14）设A为n（）阶可逆矩阵，交换A的第1行与第2行得矩阵B, 分别为A,B的伴随矩阵，则(A) 交换的第1列与第2列得. (B) 交换的第1行与第2行得. (C) 交换的第1列与第2列得. (D) 交换的第1行与第2行得. 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11分）设函数f(x)连续，且，求极限（16）（本题满分11分）如图，和分别是和的图象，过点(0,1)的曲线是一单调增函数的图象. 过上任一点M(x,y)分别作垂直于x轴和y轴的直线和. 记与所围图形的面积为；与所围图形的面积为如果总有，求曲线的方程（17）（本题满分11分）如图，曲线C的方程为y=f(x)，点(3,2)是它的一个拐点，直线与分别是曲线C在点(0,0)与(3,2)处的切线，其交点为(2,4). 设函数f(x)具有三阶连续导数，计算定积分（18）（本题满分12分）用变量代换化简微分方程，并求其满足的特解.（19）（本题满分12分）已知函数f(x)在0，1上连续，在(0,1)内可导，且f(0)=0,f(1)=1. 证明：（I）存在 使得；（II）存在两个不同的点，使得（20）（本题满分10分）已知函数z=f(x,y) 的全微分，并且f(1,1,)=2. 求f(x,y)在椭圆域上的最大值和最小值.（21）（本题满分9分）计算二重积分，其中.（22）（本题满分9分）确定常数a,使向量组可由向量组线性表示，但向量组不能由向量组线性表示.（23）（本题满分9分）已知3阶矩阵A的第一行是不全为零，矩阵（k为常数），且AB=O, 求线性方程组Ax=0的通解.1.【分析】 本题属基本题型，幂指函数的求导（或微分）问题可化为指数函数求导或取对数后转化为隐函数求导.【详解】 方法一： =，于是 ，从而 =方法二： 两边取对数，对x求导，得 ，于是 ，故 =【评注】 幂指函数的求导问题，既不能单纯作为指数函数对待，也不能单纯作为幂函数，而直接运用相应的求导公式.完全类似例题见数学复习指南（理工类）P.55【例2.15】2.【分析】 本题属基本题型，直接用斜渐近线方程公式进行计算即可.【详解】 因为a= ，于是所求斜渐近线方程为【评注】 如何求垂直渐近线、水平渐近线和斜渐近线，是基本要求，应熟练掌握。这里应注意两点：1）当存在水平渐近线时，不需要再求斜渐近线；2）若当时，极限不存在，则应进一步讨论或的情形，即在右或左侧是否存在斜渐近线，本题定义域为x0，所以只考虑的情形.完全类似例题见数学复习指南（理工类）P.192【例7.32】3.【