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1、(12)设均为维列向量,为矩阵,下列选项对的的是(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. A 【分析】 本题考察向量组的线性相关性问题,运用定义或性质进行鉴定.【详解】 记,则.所以,若向量组线性相关,则,从而,向量组也线性相关,故应选().(13)设为3阶矩阵,将的第2行加到第1行得,再将的第1列的倍加到第2列得,记,则(). ().(). (). 【分析】运用矩阵的初等变换与初等矩阵的关系以及初等矩阵的性质可得.【详解】由题设可得 ,而 ,则有.故应选().(14)设随机变量服从正态分布,服从正态
2、分布,且 则必有(A) (B) (C) (D) A 【分析】 运用标准正态分布密度曲线的几何意义可得.【详解】 由题设可得, 则 ,即. 其中是标准正态分布的分布函数. 又是单调不减函数,则,即.故选(A).三 、解答题:1523小题,共94分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算环节.(15)(本题满分7分)设,求() ;() . 【分析】第()问求极限时注意将作为常量求解,此问中含型未定式极限;第()问需运用第()问的结果,含未定式极限. 【详解】() . () (通分) (16)(本题满分7分) 计算二重积分,其中是由直线所围成的平面区域. 【分析】画出积分域,将二重积分化为累次积分即可
3、. 【详解】积分区域如右图.由于根号下的函数为关于的一次函数,“先后”积分较容易,所以 (17)(本题满分10分) 证明:当时,. 【分析】 运用“参数变易法”构造辅助函数,再运用函数的单调性证明.【详解】 令,则 ,且.又 ,(),故当时,单调减少,即,则单调增长,于是,即.(18)(本题满分8分)在坐标平面上,连续曲线过点,其上任意点处的切线斜率与直线的斜率之差等于(常数).() 求的方程;() 当与直线所围成平面图形的面积为时,拟定的值. 【分析】()运用导数的几何意义建立微分方程,并求解;()运用定积分计算平面图形的面积,拟定参数. 【详解】() 设曲线的方程为,则由题设可得 ,这是一
4、阶线性微分方程,其中,代入通解公式得 ,又,所以. 故曲线的方程为 . () 与直线()所围成平面图形如右图所示. 所以 , 故.(19)(本题满分10分)求幂级数的收敛域及和函数. 【分析】由于幂级数缺项,按函数项级数收敛域的求法计算;运用逐项求导或积分并结合已知函数的幂级数展开式计算和函数. 【详解】记,则. 所以当时,所给幂级数收敛;当时,所给幂级数发散;当时,所给幂级数为,均收敛,故所给幂级数的收敛域为在内,而 ,所以 ,又,于是 .同理 ,又 ,所以 .故 . 由于所给幂级数在处都收敛,且在 处都连续,所以在成立,即 ,.(20)(本题满分13分)设4维向量组 ,问为什么值时线性相关
5、?当线性相关时,求其一个极大线性无关组,并将其余向量用该极大线性无关组线性表出. 【分析】由于向量组中的向量个数和向量维数相同,所以用以向量为列向量的矩阵的行列式为零来拟定参数;用初等变换求极大线性无关组. 【详解】记认为列向量的矩阵为,则 . 于是当时,线性相关. 当时,显然是一个极大线性无关组,且; 当时, , 由于此时有三阶非零行列式,所认为极大线性无关组,且. (21)(本题满分13分)设3阶实对称矩阵的各行元素之和均为3,向量是线性方程组的两个解.() 求的特性值与特性向量;() 求正交矩阵和对角矩阵,使得;()求及,其中为3阶单位矩阵.【分析】 由矩阵的各行元素之和均为3及矩阵乘法
6、可得矩阵的一个特性值和相应的特性向量;由齐次线性方程组有非零解可知必有零特性值,其非零解是0特性值所相应的特性向量.将的线性无关的特性向量正交化可得正交矩阵;由可得到和.【详解】 () 由于矩阵的各行元素之和均为3,所以 ,则由特性值和特性向量的定义知,是矩阵的特性值,是相应的特性向量.相应的所有特性向量为,其中为不为零的常数.又由题设知 ,即,并且线性无关,所以是矩阵的二重特性值,是其相应的特性向量,相应的所有特性向量为 ,其中为不全为零的常数.() 由于是实对称矩阵,所以与正交,所以只需将正交.取 , .再将单位化,得 ,令 ,则,由是实对称矩阵必可相似对角化,得 . ()由()知 ,所以
7、 . ,则.(22)(本题满分13分)设随机变量的概率密度为,令为二维随机变量的分布函数.() 求的概率密度;() ;() .【分析】 求一维随机变量函数的概率密度一般先求分布,然后求导得相应的概率密度或运用公式计算.【详解】 (I) 设的分布函数为,即,则1) 当时,;2) 当时, .3) 当时, .4) 当,.所以 .(II) ,而 , ,所以 .() .(23)(本题满分13分)设总体的概率密度为其中是未知参数,为来自总体的简朴随机样本,记为样本值中小于1的个数.()求的矩估计;()求的最大似然估计【分析】 运用矩估计法和最大似然估计法计算.【详解】()由于,令 ,可得的矩估计为 . ()记似然函数为,则. 两边取对数得 ,令,解得为的最大似然估计.