2023年考研數學二真題與解析

2022-12-25 16:15:05 字數 3096 閱讀 2896

1.當時,若,均是比高階的無窮小,則的可能取值範圍是( )

(a) (b) (c) (d)

【詳解】,是階無窮小,是階無窮小,由題意可知

所以的可能取值範圍是,應該選(b).

2.下列曲線有漸近線的是

(a) (b)(c) (d)

【詳解】對於,可知且,所以有斜漸近線

應該選(c)

3.設函式具有二階導數,,則在上( )

(a)當時, (b)當時,

(c)當時, (d)當時,

【分析】此題考查的曲線的凹凸性的定義及判斷方法.

【詳解1】如果對曲線在區間上凹凸的定義比較熟悉的話,可以直接做出判斷. 顯然就是聯接兩點的直線方程.故當時,曲線是凹的,也就是,應該選(d)

【詳解2】如果對曲線在區間上凹凸的定義不熟悉的話,可令,則,且,故當時,曲線是凹的,從而,即,也就是,應該選(d)

4.曲線上對應於的點處的曲率半徑是( )

【詳解】 曲線在點處的曲率公式,曲率半徑.

本題中,所以,,

對應於的點處,所以,曲率半徑.

應該選(c)

5.設函式,若,則( )

【詳解】注意(1),(2).

由於.所以可知,,

.6.設在平面有界閉區域d上連續,在d的內部具有二階連續偏導數,且滿足及,則( ).

(a)的最大值點和最小值點必定都在區域d的邊界上;

(b)的最大值點和最小值點必定都在區域d的內部;

(c)的最大值點在區域d的內部,最小值點在區域d的邊界上;

(d)的最小值點在區域d的內部,最大值點在區域d的邊界上.

【詳解】在平面有界閉區域d上連續,所以在d內必然有最大值和最小值.並且如果在內部存在駐點,也就是,在這個點處,由條件,顯然,顯然不是極值點,當然也不是最值點,所以的最大值點和最小值點必定都在區域d的邊界上.

所以應該選(a).

7.行列式等於

(a) (b)  (c) (d)

【詳解】

應該選(b).

8.設是三維向量,則對任意的常數,向量,線性無關是向量線性無關的

(a)必要而非充分條件b)充分而非必要條件

(c)充分必要條件d) 非充分非必要條件

【詳解】若向量線性無關,則

(,),對任意的常數,矩陣的秩都等於2,所以向量,一定線性無關.

而當時,對任意的常數,向量,線性無關,但線性相關;故選擇(a).

9【詳解】.

10.設為週期為4的可導奇函式,且,則

【詳解】當時,,由可知,即;為週期為4奇函式,故.

11.設是由方程確定的函式,則

【詳解】設,,當時,,,,所以.

12.曲線的極座標方程為,則在點處的切線方程為

【詳解】先把曲線方程化為引數方程,於是在處,,,則在點處的切線方程為,即

13.一根長為1的細棒位於軸的區間上,若其線密度,則該細棒的質心座標 .

【詳解】質心座標.

14.設二次型的負慣性指數是1,則的取值範圍是

【詳解】由配方法可知

由於負慣性指數為1,故必須要求,所以的取值範圍是.

15.(本題滿分10分)

求極限.

【分析】.先用等價無窮小代換簡化分母,然後利用洛必達法則求未定型極限.

【詳解】

16.(本題滿分10分)

已知函式滿足微分方程,且,求的極大值和極小值.

【詳解】

解:把方程化為標準形式得到,這是乙個可分離變數的一階微分方程,兩邊分別積分可得方程通解為:,由得,

即. 令,得,且可知;

當時,可解得,,函式取得極大值;

當時,可解得,,函式取得極小值.

17.(本題滿分10分)

設平面區域.計算

【詳解】由對稱性可得

18.(本題滿分10分)

設函式具有二階連續導數,滿足.若,求的表示式.

【詳解】

設,則,;;

由條件,

可知這是乙個二階常用係數線性非齊次方程.

對應齊次方程的通解為:

其中為任意常數.

對應非齊次方程特解可求得為.

故非齊次方程通解為.

將初始條件代入,可得.

所以的表示式為.

19.(本題滿分10分)

設函式在區間上連續,且單調增加,,證明:

(1) ;

(2) .

【詳解】

(1)證明:因為,所以.

即.(2)令,

則可知,且,

因為且單調增加,

所以.從而

,也是在單調增加,則,即得到

.20.(本題滿分11分)

設函式,定義函式列

,, 設是曲線,直線所圍圖形的面積.求極限.

【詳解】

,,利用數學歸納法可得,.

21.(本題滿分11分)

已知函式滿足,且,求曲線所成的圖形繞直線旋轉所成的旋轉體的體積.

【詳解】

由於函式滿足,所以,其中為待定的連續函式.

又因為,從而可知,

得到.令,可得.且當時,.

曲線所成的圖形繞直線旋轉所成的旋轉體的體積為

22.(本題滿分11分)

設,e為三階單位矩陣.

(1) 求方程組的乙個基礎解系;

(2) 求滿足的所有矩陣.

【詳解】(1)對係數矩陣a進行初等行變換如下:

,得到方程組同解方程組

得到的乙個基礎解系.

(2)顯然b矩陣是乙個矩陣,設

對矩陣進行進行初等行變換如下:

由方程組可得矩陣b對應的三列分別為

,,,即滿足的所有矩陣為

其中為任意常數.

23.(本題滿分11分)

證明階矩陣與相似.

【詳解】證明:設, .

分別求兩個矩陣的特徵值和特徵向量如下:

,所以a的個特徵值為;

而且a是實對稱矩陣,所以一定可以對角化.且;

所以b的個特徵值也為;

對於重特徵值,由於矩陣的秩顯然為1,所以矩陣b對應重特徵值的特徵向量應該有個線性無關,進一步矩陣b存在個線性無關的特徵向量,即矩陣b一定可以對角化,且

從而可知階矩陣與相似.

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