1995年考研数学三真题及全面解析

1995年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上.)(1) 设,则 .(2) 设,可导,则 .(3) 设,则 .(4) 设,是的伴随矩阵,则 .(5) 设是来自正态总体的简单随机样本,其中参数和未知,记则假设的检验使用统计量_.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15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) 设为可导函数,且满足条件,则曲线在点处的切线斜率为 ( )(A) (B) (C) (D) (2) 下列广义积分发散的是 ( )(A) (B) (C) (D) (3) 设矩阵的秩为,为阶单位矩阵,下述结论中正确的是 ( )(A) 的任意个行向量必线性无关(B) 的任意一个阶子式不等于零(C) 若矩阵满足,则(D) 通过初等行变换,必可以化为的形式(4) 设随机变量和独立同分布,记,则随机变量与必然( )(A) 不独立 (B) 独立 (C) 相关系数不为零 (D) 相关系数为零(5) 设随即变量服从正态分布,则随的增大,概率 ( )(A) 单调增大 (B) 单调减少 (C) 保持不变 (D) 增减不定三、(本题满分6分)设,试讨论在处的连续性和可导性. 四、(本题满分6分)已知连续函数满足条件,求.五、(本题满分6分)将函数展成的幂级数,并指出其收敛区间.六、(本题满分5分)计算.七、(本题满分6分)设某产品的需求函数为,收益函数为,其中为产品价格,为需求量(产品的产量),为单调减函数.如果当价格为,对应产量为时,边际收益,收益对价格的边际效应,需求对价格的弹性.求和.八、(本题满分6分)设、在区间()上连续,为偶函数,且满足条件(为常数).(1) 证明；(2) 利用(1)的结论计算定积分.九、(本题满分9分)已知向量组()；()；(),如果各向量组的秩分别为,.证明:向量组的秩为4.十、(本题满分10分)已知二次型.(1) 写出二次型的矩阵表达式；(2) 用正交变换把二次型化为标准形,并写出相应的正交矩阵.十一、(本题满分8分)假设一厂家生产的每台仪器,以概率0.70可以直接出厂；以概率0.30需进一步调试,经调试后以概率0.80可以出厂；以概率0.20定为不合格品不能出厂.现该厂新生产了台仪器(假设各台仪器的生产过程相互独立).求： (1) 全部能出厂的概率；(2) 其中恰好有两台不能出厂的概率； (3) 其中至少有两台不能出厂的概率.十二、(本题满分8分)已知随机变量和的联合概率密度为求和联合分布函数.1995年全国硕士研究生入学统一考试数学三试题解析一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) (1)【答案】【解析】由于所以 .(2)【答案】【解析】根据复合函数求导法则, ,.所以 .【相关知识点】复合函数求导法则：的导数为.(3)【答案】【解析】在中令,则,从而.(4)【答案】【解析】由,有,故.而 ,所以 .(5)【答案】【解析】假设检验是统计推断的另一个基本问题,它是根据具体情况和问题的要求,首先提出原假设,再由样本提供的信息,通过适当的方法来判断对总体所作的假设是否成立.首先分析该题是属于一个正态总体方差未知的关于期望值的假设检验问题.据此类型应该选取检验的统计量是,经过化简得 .【相关知识点】假设检验的一般步骤：(1) 确定所要检验的基本假设；(2) 选择检验的统计量,并要求知道其在一定条件下的分布；(3) 对确定的显著性水平,查相应的概率分布,得临界值,从而确定否定域；(4) 由样本计算统计量,并判断其是否落入否定域,从而对假设作出拒绝还是接受的判断.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.) (1)【答案】(D)【解析】因 所以应选(D).(2)【答案】(A)【解析】由计算知,且泊松积分 ,故应选(A).注：对于本题选项(A),由于当时,故在积分区间中是瑕点,反常积分应分解为两个反常积分之和:,而且收敛的充要条件是两个反常积分与都收敛.由于广义积分 ,即发散,故发散. 在此不可误以为是奇函数,于是,从而得出它是收敛的错误结论.(3)【答案】(C)【解析】表示中有个列向量线性无关,有阶子式不等于零,并不是任意的,因此(A)、(B)均不正确.经初等变换可把化成标准形,一般应当既有初等行变换也有初等列变换,只用一种不一定能化为标准形.例如,只用初等行变换就不能化成的形式,故(D)不正确.关于(C),由知,又,从而,按定义又有,于是,即.故应选(C).(4)【答案】(D)【解析】 .由于和同分布, 因此,于是有.由相关系数的计算公式 ,所以与的相关系数也为零,应选(D).【相关知识点】协方差的性质：；.(5)【答案】(C)【解析】由于将此正态分布标准化,故,计算看出概率的值与大小无关.所以本题应选(C).三、(本题满分6分)【解析】这是一道讨论分段函数在分界点处的连续性和可导性的问题.一般要用连续性与可导性的定义并借助函数在分界点处的左极限与右极限以及左导数和右导数.,故,即在处连续.即,故在处可导,且.四、(本题满分6分)【解析】首先,在变上限定积分中引入新变量,于是.代入题设函数所满足的关系式,得 .在上式中令得,将上式两端对求导数得.由此可见是一阶线性方程满足初始条件的特解.用同乘方程两端,得,积分即得.由可确定常数,于是,所求的函数是.五、(本题满分6分)【解析】由知.因为 ,其收敛区间为；又 ,其收敛区间为.于是有 ,其收敛区间为.【相关知识点】收敛区间：若幂级数的收敛半径是正数,则其收敛区间是开区间；若其收敛半径是,则收敛区间是.六、(本题满分5分)【解析】方法一：本题中二重积分的积分区域是全平面,设,则当时,有.从而.注意当时,；当时,.于是,且 由于,从而可得.同理可得.于是 .方法二：设,则圆域当时也趋于全平面,从而.引入极坐标系,则当与时,；当时,.于是 .由此可得 七、(本题满分6分)【解析】本题的关键在于和之间存在函数关系,因此既可看作的函数,也可看作的函数,由此分别求出及,并将它们与弹性联系起来,进而求得问题的解.由是单调减函数知,从而需求对价格的弹性,这表明题设应理解为.又由是单调减函数知存在反函数且.由收益对求导,有,从而 ,得.由收益对求导,有,从而 ,于是.八、(本题满分6分)【解析】(1)由要证的结论可知,应将左端积分化成上的积分,即,再将作适当的变量代换化为在上的定积分.方法一：由于 ,在中令,则由,得,且,所以 .方法二：在中令,则由,得,且 .所以 (2)令,可以验证和符合(1)中条件,从而可以用(1)中结果计算题目中的定积分.方法一：取,.由于满足,故 .令,得,即.于是有 .方法二：取,于是.(这里利用了对任何,有)以下同方法一.九、(本题满分9分)【解析】因为,所以线性无关,而线性相关,因此可由线性表出,设为.若 ,即 ,由于,所以线性无关.故必有解出.于是线性无关,即其秩为4.十、(本题满分10分)【解析】(1)因为对应的矩阵为,故的矩阵表示为.(2)由的特征方程 ,得到的特征值为.由得基础解系,即属于的特征向量.由得基础解系,即属于的特征向量.由得基础解系,即属于的特征向量.对于实对称矩阵,特征值不同特征向量已正交,故只须单位化,有那么令 ,经正交变换,二次型化为标准形.十一、(本题满分8分)【解析】对于新生产的每台仪器,设事件表示“仪器需要进一步调试”,表示“仪器能出厂”,则“仪器能直接出厂”,“仪器经调试后能出厂”.且,与互不相容,应用加法公式与乘法公式,且由条件概率公式,有 .