考研數(shù)學(xué)一高等數(shù)學(xué)模擬試卷284-真題(含答案與解析)-交互_第1頁
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文檔簡介

考研數(shù)學(xué)一(高等數(shù)學(xué))模擬試卷284(總分60,做題時間90分鐘)選擇題下列每題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求。1.

若f(x)在x0點可導(dǎo),則|f(x)|在x0點()A

必可導(dǎo)B

連續(xù),但不一定可導(dǎo)C

一定不可導(dǎo)D

不連續(xù)

分值:2答案:B解析:函數(shù)f(x)=x在x=0處可導(dǎo),但|f(x)|=|x|在x=0處不可導(dǎo),排除A.函數(shù)f(x)=x2在x=0處可導(dǎo),|f(x)|=|x2|在x=0處也可導(dǎo),排除C,D.關(guān)于選項B,因為f(x)在x0點可導(dǎo),故在x0點連續(xù).當(dāng)x→x0時,||f(x)|-|f(x0)||≤|f(x)-f(x0)|→0,故|f(x)|也在x0處連續(xù).選B.2.

曲面x2+4y2+z2=4與平面x+z=a的交線在yOz平面上的投影方程是()A

B

C

D

分值:2答案:A解析:根據(jù)題意,曲面與平面的交線在yOz平面上的投影應(yīng)在yOz平面上,故x=0,因而選項B和D不對.又曲面與平面的交線在yOz平面上的投影柱面方程應(yīng)不含變量x,故選項C也不對.應(yīng)選A.3.

曲線S:在點(1,一1,0)處的切線方程為()A

B

C

D

分值:2答案:D解析:曲面x2+y2+z2=2在點(1,-1,0)處的法向量為n1=(2,-2,0),平面x+y+z=0的法向量為n2=(1,1,1),于是,曲線在點(1,-1,0)處的切向量為τ=n1×n2=(-2,-2,4),故所求切線方程為4.

設(shè)∑為球面x2+y2+z2=1的外側(cè),則下面4個結(jié)論:其中正確的個數(shù)為()A

1個B

2個C

3個D

4個

分值:2答案:C解析:由對稱性得由高斯公式得(由積分區(qū)域的對稱性及被積函數(shù)的奇偶性).同理可證5.

若an(x-1)2在x=-1處收斂,則在x=2處是()A

條件收斂B

絕對收斂C

發(fā)散D

斂散性不確定

分值:2答案:B解析:由an(x-1)n在x=-1處收斂,可知收斂半徑R≥|-1-1|=2.而x=2處.因|2-1|=1<R,所以x=2在收斂區(qū)間內(nèi),即原級數(shù)在x=2處絕對收斂,故應(yīng)選B.6.

下列結(jié)論正確的是()A

anxn在收斂域上必絕對收斂B

anxn的收斂半徑為R,則R一定是正常數(shù)C

若anxn的收斂半徑為R,則其和函數(shù)S(x)在(-R,R)內(nèi)必可微D

都是冪級數(shù)

分值:2答案:C解析:由冪級數(shù)anxn的和函數(shù)S(x)性質(zhì)可知,命題C正確.命題A錯誤:如收斂域為(-1,1],但在x=1處,條件收斂.命題B錯誤:因為收斂半徑可能為R=0或R=+∞.命題D錯誤:由冪級數(shù)的定義可知不是冪級數(shù).7.

設(shè)線性無關(guān)的函數(shù)y1(x),y2(x),y3(x)均是方程y''+p(x)y'+q(x)y=f(x)的解,C1,C2是任意常數(shù),則該方程的通解是()A

C1y1+C2y2+y3B

C1y1+C2y2-(C1+C2)y3C

C1y1+C2y2-(1-C1-C2)y3D

C1y1+C2y2+(1-C1-C2)y3

分值:2答案:D解析:由于C1y1+C2y2+(1-C1-C2)y3=C1(y1-y3)+C2(y2-y3)+y3,其中y1-y3和y2-y3是原方程對應(yīng)的齊次方程的兩個線性無關(guān)的解,又y3是原方程的一個特解,所以選項(D)是原方程的通解.2.填空題1.

設(shè)f''(x0)=2,則=______.

分值:2答案:正確答案:1解析:2.

=_______.

分值:2答案:正確答案:0解析:被積函數(shù)是[-2,2]上的奇函數(shù),故在對稱區(qū)間[-2,2]上積分為零.3.

=______.

分值:2答案:正確答案:其中C為任意常數(shù)解析:4.

設(shè)F(u,v)對其變元u,v具有二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),并設(shè)=______.

分值:2答案:正確答案:解析:5.

設(shè)y1=ex,y2=x2為某二階齊次線性微分方程的兩個特解,則該微分方程為______.

分值:2答案:正確答案:解析:由于方程結(jié)構(gòu)已知,故只要將兩個特解分別代入并求出系數(shù)即可.由于y=ex與y:=x2線性無關(guān),故該二階齊次線性微分方程的通解為y=C1ex+C2x2,y'=C1ex+2C2x,y''=C1ex+2C2.三式聯(lián)立消去C1與C2便得如上所填.6.

設(shè)當(dāng)x≥0時,f(x)有連續(xù)的二階導(dǎo)數(shù),并且滿足f(x)=-1+x+2∫0x(x-t)f(t)f'(t)dt,則f(x)=______.

分值:2答案:正確答案:解析:兩邊對x求導(dǎo)兩次,得f''(x)=2f(x)f'(z).初始條件為f(0)=-1,f'(0)=1.上述方程可改寫為f''(x)=[(f(x))2]',兩邊積分得f'(x)=[f(x)]2+C1,由初始條件得出C1=0.于是f'(x)=[f(x)]2.分離變量后積分得再由初始條件得出C2=1,即得解如上.解答題解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。1.

判斷“分段函數(shù)一定不是初等函數(shù)”是否正確,若正確,試證之;若不正確,試說明它們之間的關(guān)系.

分值:2答案:

正確答案:不正確.初等函數(shù)是指由常數(shù)及基本初等函數(shù)經(jīng)有限次四則運算及有限次復(fù)合步驟所得到的,并用一個式子表示的函數(shù).分段函數(shù)雖用幾個表達(dá)式表示,但并不能說肯定不能用一個表達(dá)式表示,因此,分段函數(shù)可能是初等函數(shù),也可能不是初等函數(shù),如φ(x)=|x|,通常寫成分段函數(shù)的形式但也可以寫成一個表達(dá)式:它是由初等函數(shù)和u=x2復(fù)合而來,所以函數(shù)φ(x)=|x|是初等函數(shù).而不是初等函數(shù).2.

計算

分值:2答案:

正確答案:3.

設(shè)曲線f(x)=xn在點(1,1)處的切線與n軸的交點為(x0,0),計算

分值:2答案:

正確答案:由導(dǎo)數(shù)幾何意義,曲線f(x)=xn在點(1,1)處的切線斜率k=f'(1)=nxn-1|xx=1=n,所以切線方程為y=1+n(x-1),令y=0解得因此4.

設(shè)試確定常數(shù)a,b,c,使f(x)在x=0點處連續(xù)且可導(dǎo).

分值:2答案:

正確答案:因為及c為任意值時,f(x)在x=0處連續(xù).又因為令f-'(0)=f+'(0),可得時,f'(0)存在.故當(dāng)a=2,時,f(x)在x=0處連續(xù)且可導(dǎo).5.

在區(qū)間[0,a]上|f''(x)|≤M,且f(x)在(0,a)內(nèi)取得極大值.求證:|f'(0)|+|f'(a)|≤Ma.

分值:2答案:

正確答案:f(x)在(0,a)內(nèi)取得極大值,不妨設(shè)在點x=c處取到,則f'(c)=0.f'(x)在[0,c]與[c,a]上分別使用拉格朗日中值定理,f'(c)-f'(0)=cf''(ξ1),ξ1∈(0,c),f'(a)-f'(c)=(a-c)f''(ξ2),ξ2∈(c,a),所以|f'(0)|+|f'(a)|=c|f''(ξ1)|+(a-c)|f''(ξ2)|≤cM+(a-c)M=aM.設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo).6.

敘述并證明一元函數(shù)微分學(xué)中的拉格朗日中值定理;

分值:2答案:

正確答案:拉格朗日中值定理:設(shè)函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則至少存在一點ξ∈(a,b),使f(b)-f(a)=f'(ξ)(b-a).證明:令則有:φ(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),且φ(a)=f(a),φ(b)=f(a),故φ(a)=φ(b),所以φ(x)在[a,b]上滿足羅爾定理條件,從而知至少存在一點ξ∈(a,b)使φ'(ξ)=0,即即f(b)-f(a)=f'(ξ)(b-a).證畢.7.

若f(x)不是一次式也不為常函數(shù),試證明至少存在一點ξ∈(a,b)使

分值:2答案:

正確答案:作易知F(a)=F(b)=0.由于f(x)不是一次式也不為常函數(shù),則F(x)不為常數(shù).所以至少有一點x1∈(a,b)使F(x1)>0,或至少有一點x2∈(a,b)使F(x2)<0,于是有由拉格朗日中值定理知,至少存在一點ξ∈(a,b),使F'(ξ)>0,即有如果f(b)=f(a)≥0,那么由上式便有如果f(b)-f(a)<0,證明是類似的.8.

計算

分值:2答案:

正確答案:9.

計算

分值:2答案:

正確答案:因k值不同,故分情況討論:當(dāng)k>1時,即積分收斂;當(dāng)k=1時,即積分發(fā)散;當(dāng)k<1時,即積分發(fā)散.10.

設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù)且嚴(yán)格單調(diào)增加,證明:(a+b)∫abf(x)dx<2∫abxf(x)dx.

分值:2答案:

正確答案:令F(t)=(a+t)∫atf(x)dx-2∫atxf(x)dx,則F'(t)=∫atf(x)dx+(a+t)f(t)-2tf(t)=∫atf(x)dx-(t-a)f(t)=∫atf(x)dx-∫atf(t)dx=∫at[f(x)-f(t)]dx.因為a≤x≤t,且f(x)在[a,b]上嚴(yán)格單調(diào)增加,所以f(x)-f(t)≤0,于是有F'(t)=∫at[f(x)-f(t)]dx≤0,即F(t)單調(diào)減少,又F(a)=0,所以F(b)<0,從而(a+b)∫abf(x)dx-2∫abxf(x)dx<0,即(a+b)∫abf(x)dx<2∫abxf(x)dx.11.

求經(jīng)過直線L:且與橢球面S:x2+2y2+3z2=21相切的切平面方程.

分值:2答案:

正確答案:設(shè)切點為M(x0,y0,z0),于是s在點M處的法向量n=(2x0,4y0,6z0),切平面方程為2x0(x-x0)+4y0(y-y0)+6z0(z-z0)=0.再利用S的方程化簡得x0x+2y0y+3z0z=21.在L上任取兩點,例如點代入上式得6x0+6y0+z0=21,4x0+4y0+z0=21.再由S的方程z02+2y02+3z02=21,聯(lián)立解得切點(3,0,2)與(1,2,2),故得切平面方程為z+2z=7和x+4y+6z=21.12.

設(shè)函數(shù)z=z(x,y)是由方程x2-6xy+10y2-2yz-z2+32=0確定,討論函數(shù)z(x,y)的極大值與極小值.

分值:2答案:

正確答案:將x2-6xy+10y2-2yz-z2+32=0兩邊分別對x、對y求偏導(dǎo)數(shù),有為求駐點,令聯(lián)立方程得再與原方程x2-6xy+10y2-2yz-z2+32=0,聯(lián)立解得點(12,4,4)1與(-12,-4,-4)2.將(*)與(**)對x,y求偏導(dǎo)數(shù),得再將將點(12,4,4)1代入得所以z=4為極小值.將點(-12,-4,-4)2代入得所以z=-4為極大值.13.

計算三重積分圍成.

分值:2答案:

正確答案:這里A(x)為截面橢圓的面積,所以14.

求柱體x2+y2≤2x被x2+y2+z2=4所截得部分的體積.

分值:2答案:

正確答案:其中D={(x,y)|x2+y2≤2x,y≥0),用極坐標(biāo)計算,在極坐標(biāo)下于是15.

設(shè)球體x2+y2+z2≤2az(如圖1.6—1)中任一點的密度與該點到坐標(biāo)原點的距離成正比,求此球體的重心.

分值:2答案:

正確答案:由于所給球體的質(zhì)量分布關(guān)于z軸對稱,所以它的重心位于z軸上,而密度是其中k是比例常數(shù),因此可得xG=yG=0,采用球坐標(biāo)計算這兩個三重積分,將x=rsinθcosφ,y=rsinθsinφ,z=rcosθ代入球體的不等式,得0≤r≤2acosθ,且0≤φ≤2π,則故所給球體的重心坐標(biāo)為xG=yG=0,16.

求冪級數(shù)的和.

分值:2答案:

正確答案:=|x|3,當(dāng)|x|<1時,冪級數(shù)收斂;當(dāng)|x|>1時,冪級數(shù)發(fā)散;當(dāng)x=1時,級數(shù)為發(fā)散.所以,冪級數(shù)的收斂域為(一1,1].記-1<x≤1,則φ(0)=0,S

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