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1、 2013年全国硕士研究生入学考试数学一试题1.已知极限,其中k,c为常数,且,则( )A. B. C. D. 2.曲面在点处的切平面方程为( )A. B. C. D. 3.设,令,则( )A . B. C. D. 4.设,为四条逆时针方向的平面曲线,记,则A. B. C. D 5.设A,B,C均为n阶矩阵,若AB=C,且B可逆,则( )A.矩阵C的行向量组与矩阵A的行向量组等价B矩阵C的列向量组与矩阵A的列向量组等价C矩阵C的行向量组与矩阵B的行向量组等价D矩阵C的列向量组与矩阵B的列向量组等价6.矩阵与相似的充分必要条件为( )A. B. 为任意常数 C. D. 为任意常数7.设是随机变量
2、,且,则( )A. B. C. D8.设随机变量,,给定,常数c满足,则( )9.设函数y=f(x)由方程y-x=ex(1-y) 确定,则 。10.已知y1=e3x xe2x,y2=ex xe2x,y3= xe2x是某二阶常系数非齐次线性微分方程的3个解,则该方程的通解y=。11.设。12.。13.设A=(aij)是3阶非零矩阵,为A的行列式,Aij为aij的代数余子式.若aij+Aij=0(i,j=1,2,3),则A。14.设随机变量Y服从参数为1的指数分布,a为常数且大于零,则PYa+1|Ya=三解答题: (15)(本题满分10分)计算,其中f(x) (16)(本题10分)设数列an满足条
3、件:S(x)是幂级数(1)证明:(2)求(17)(本题满分10分)求函数.(18)(本题满分10分)设奇函数f(x)在上具有二阶导数,且f(1)=1,证明:(I)存在()存在19.(本题满分10分)设直线L过A(1,0,0),B(0,1,1)两点将L绕z轴旋转一周得到曲面,与平面所围成的立体为。(1) 求曲面的方程;(2) 求的形心坐标。20.(本题满分11分)设,当a,b为何值时,存在矩阵C使得AC-CA=B,并求所有矩阵C。21.(本题满分11分)设二次型,记,。(1) 证明二次型f对应的矩阵为;(2) 若正交且均为单位向量,证明f在正交变换下的标准形为。22.(本题满分11分)设随机变量
4、X的概率密度为令随机变量(1) 求Y的分布函数;(2) 求概率.23.(本题满分11分)设总体X的概率密度为其中为未知参数且大于零,为来自总体X的简单随机样本。(1) 求的矩估计量;(2) 求的最大似然估计量。2013年全国硕士研究生入学统一考试数学一试题答案解析一、选择题:18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)已知,其中为常数,且,则 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】D【解析】因为(2) 曲面在点的切平面方程为 ( )(A) (B) (C) (D)【答案】A【解析】曲面在点处的法向量
5、为 故曲面在点处的切面方程为 即 ,选A(3) 设.令,则( )(A) (B) (C) (D) 【答案】C【解析】 将作奇延拓,得周期函数,周期 则在点处连续,从而 故选C(4) 设为四条逆时针方向的平面曲线,记.则 ( )(A) (B) (C) (D)【答案】D【解析】记,则,.用表示所围区域的面积,则有故选D (5)设均为阶矩阵,若,且可逆,则(A)矩阵的行向量组与矩阵的行向量组等价 (B)矩阵的列向量组与矩阵的列向量组等价 (C)矩阵的行向量组与矩阵的行向量组等价 (D)矩阵的列向量组与矩阵的列向量组等价 【答案】B【解析】将按列分块, 由于,故 即 即的列向量组可由A的列向量线性表示
6、由于可逆,故,A的列向量组可由的列向量组线性表示,选B (6) 矩阵与相似的充要条件为(A) (B) 为任意常数 (C) (D) 为任意常数【答案】B 【解析】题中所给矩阵都是实对称的,它们相似的充要条件是有相同的特征值。 由2是的特征值,知 解得,即 而时,的特征值是 此时两矩阵相似(与无关)(7) 设是随机变量,且,,,则 ( )(A) (B) (C) (D) 【答案】A【解析】由下图可知,.yx1 2 7/3O (8) 设随机变量,给定,常数满足,则 ( )(A) (B) (C) (D)【答案】C【解析】,则 二、填空题:914小题,每小题4分,共24分.请将答案写在答题纸指定位置上.
7、(9) 设函数由方程确定,则_【答案】1【解析】 时,方程两边对求导得所以 (10)已知是某二阶常系数非齐次线性微分方程的3个解,则该方程的通解_【答案】【解析】 对应齐次微分方程的通解非齐次微分方程的通解(11) 设 (为常数),则=_【答案】【解析】, (12) 【答案】【解析】 (13) 设是3阶非零矩阵,为的行列式,为的代数余子式,若 则=_【答案】【解析】方法一:取矩阵,满足题设条件,方法二:,则,整理得到,即或者.又因为,所以至少有一个,所以从而 (14) 设随机变量服从参数为1的指数分布,为常数且大于零,则_.【答案】【解析】三、解答题:1523小题,共94分.请将解答写在答题纸
8、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)计算,其中【解析】,则,其中 所以原式(16)(本题满分10分)设数列满足条件:是幂级数的和函数(I)证明: (II)求的表达式【解析】 因为,所以所以(II),所以.又,所以, (17)(本题满分10分)求函数的极值【解析】令,解得 或 又所以为的极小值点,极小值为因为,所以不是的极值点. (18)(本题满分10分)设奇函数在上具有2阶导数,且,证明:(I)存在(0,1),使得.(II)存在,使得.【解析】(I)由于在上为奇函数,故,则令,则在上连续,在内可导,且,由罗尔定理,存在,使得即(II)由于在上为奇函数,
9、则在上为偶函数,所以由(1).令,则在上连续,在内可导,且,由罗尔定理存在,使得即. (19)(本题满分10分) 设直线过,两点,将绕轴旋转一周得到曲面,与平面所围成的立体为,(I)求曲面的方程,(II)求的球心方程【解析】(I),所以直线L方程设上任一点由直线L上的点绕轴旋转一周得到,则又,所以方程为(II)设形心坐标,几何体关于对称, (20)(本题满分11分) 设,=,当为何值时,存在矩阵使得并求所有矩阵.【解析】设,由于,故,即. (I)由于矩阵存在,故方程组(I)有解.对(I)的增广矩阵进行初等行变换:方程组有解,故,,即,此时存在矩阵使得.当时,增广矩阵变为为自由变量,令,代为相应
10、齐次方程组,得.令,代为相应齐次方程组,得.故,令,得特解,方程组的通解为,所以.(21)(本题满分11分) 设二次型,记,(I) 证明二次型对应的矩阵为;(II) 若正交且为单位向量,证明在正交交换下的标准形为。【解析】证明:(I) ,其中,其中.所以二次型对应的矩阵为.(II)由于,与正交,故,,为单位向量,故,故,同样.,由于,故有特征值.,由于,故有特征值.=.所以,故.因此,在正交变换下的标准型为. (22)(本题满分11 分) 设随机变量的概率密度为 ,令随机变量(I)求的分布函数。(II)求概率【解析】(I) 设的分布函数为,则当时,当时, 当时,所以(II)(23)(本题满分11 分)设总体的概率密度为 其中为未知参数且大于零,为来自总体的简单随机样本(I)求的矩估计量(II)求的最大似然估计量【解析】(I)令,则,即的矩估计量为,其中(II)当时,解得的最大似然估计量