一、選擇題(本題共8小題,每小題4分,滿分32分,每個小題所給四個選項中只有乙個符合題目要求,把所選項前的字母填在題後的括號內)
(1)極限等於
1[解答],選。
(2)設函式由方程確定,其中為可微函式,且,則等於
[解答]兩邊對求偏導,得,解得
;兩邊對求偏導,得,解得
,於是,選。
(3)設為正整數,則反常積分的收斂性
僅與有關;僅於有關;與都有關;與都無關。
[解答]顯然廣義積分有兩個瑕點與,
,顯然收斂性與有關,當時收斂,當時發散;
的收斂性與有關,選。
(4)等於
; ;; 。
[解答],
因為,,
所以,選。
(5)設是矩陣,是矩陣,且,其中為階單位矩陣,則( )
; ;; 。
[解答]
,因為且,所以,
又顯然,故,選。
(6)設是4階實對稱矩陣,且,若,則相似於 ( )
; ;; 。
[解答]令,則,因為,即,
所以,從而,注意到是非零向量,所以的特徵值為和,又因為可對角化的矩陣,所以的秩與的非零特徵值個數一致,所以的特徵值為,於是,選。
(7)設隨機變數的分布函式為,則等於 ( )
[解答]]
,選。(8)設為標準正態分佈的概率密度函式,為上均勻分布的概率密度函式,若(),則滿足
[解答],,
因為為概率密度函式,所以,
而,所以,即,選。
二、填空題
(9)設,則。
[解答],
,於是。
(10)。
[解答]
。(11)已知曲線的方程為,起點為,終點為,則。
[解答]
方法一:補充(起點,終點),由格林公式,而,
,所以原式。
方法二:
。(12)設,則的形心座標。
[解答],
而,,所以。
(13)設,若由形成的向量組的秩為2,則。
[解答]
,因為由組成的向量組的秩為2,所以。
(14)設隨機變數的分布為,則。
[解答]由歸一性得
,即,所以。
即隨機變數服從引數為1的泊松分布,於是,
故。三、解答題
(15)求微分方程的通解。
[解答]微分方程的特徵方程為
,特徵值為,則方程的通解為;
令原方程的特解為,代入原方程得,
於是原方程的通解為(其中為任意常數)。
(16)求的單調區間與極值。
[解答]
,令,得。
,因為,,
所以為的極小點,極小值為,為的極大點,極大值為。
在及上單調減少,在及上單調增加。
(17)()比較與()。
()記(),求。
[解答]
()因為當時,,
所以,於是。
()因為,而,
因為,所以,
故,由夾逼定理得。
(18)求冪級數的收斂域與和函式。
[解答] 由,得冪級數的收斂半徑為。
當時, ,由交錯級數審斂法得收斂,故冪級數的收斂域為。
令,則,其中。
而,,所以,故。
(19)設為橢球面上的動點,若在點處的切平面與平面垂直,求點的軌跡,並計算曲線積分,其中是橢球面位於曲線上方的部分。
[解答]
令的座標為,由得在點處且平面的法向量為
。因為在點處的切平面與平面垂直,所以有,注意到,
所以點的軌跡方程為。
,將向平面投影,則,
兩邊對求導得,解得,
兩邊對求導得,
解得,,於是。
(20)設,已知線性方程組存在兩個不同解。
()求;
()求的通解。
[解答]
()因為線性方程組存在兩個不同解,所以,即,解得
或。當時,,
因為,所以;
當時,,
顯然,所以,故,。
()由,得方程組的通解為
(其中為任意常數)。
(21)設二次型在正交變換下的標準型為,且的第三列為。
()求;
()證明為正定矩陣。
[解答]
因為二次型在正交變換下的標準型為,所以的特徵值為,的第三列為,所以對應的線性無關的特徵向量為。
因為為實對稱矩陣,所以的不同特徵值對應的特徵向量正交,令對應的特徵向量為,
由的對應的線性無關的特徵向量為。
令,則,
由,得。
()因為是實對稱矩陣,且的特徵值為,所以的特徵值為,因為其特徵值都大於零,所以為正定矩陣。
(22)設二維隨機變數的聯合密度函式為
,。求及。
[解答] 由歸一性得
,而又,所以,於是。,而,
所以,。
(23)設總體的分布律為,其中為未知引數,以表示來自總體的簡單隨機樣本(樣本容量為)中等於()的個數,求常數,使為的無偏估計量。
[解答]
的可能取值為,且(),
,因為,
所以,的可能取值為,且(),
,同理,
因為為為無偏估計量,所以,即
,或,解得。
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