2023年全国硕士研究生入学统一考试。
数学二试题解析。
选择题:cbcc abdd填空题:
未找到该年试题选择题及填空题解析,望见谅!
解答题:15.解:
16.解:没找到答案,望见谅!
17.解:a) 解:
19.解:20.解:
21.解:22.解:
23.解:2023年全国硕士研究生入学统一考试。
数学二试题解析。
选择题答案:
bacd bdad
填空题答案:
i、 11.
d13.3cm/s 14. 3三解答题。
列表讨论如下:
18解:19解:
2023年全国硕士研究生入学统一考试。
数学二试题解析。
一、选择题:
1)【答案】c
解析】则当取任何整数时,均无意义。
故的间断点有无穷多个,但可去间断点为极限存在的点,故应是的解。
故可去间断点为3个,即。
2)【答案】a
解析】为等价无穷小,则。
故排除。另外存在,蕴含了故排除。
所以本题选a.
3)【答案】 d
解析】因可得。
又在(0,0)处,故(0,0)为函数的一个极小值点。
4)【答案】c
解析】的积分区域为两部分:
将其写成一块。
故二重积分可以表示为,故答案为c.
5)【答案】 b
解析】由题意可知,是一个凸函数,即,且在点处的曲率,而,由此可得,在上,,即单调减少,没有极值点。
对于, (拉格朗日中值定理)
而 由零点定理知,在上,有零点。 故应选(b).
6)【答案】d
解析】此题为定积分的应用知识考核,由的图形可见,其图像与轴及轴、所围的图形的代数面积为所求函数,从而可得出几个方面的特征:
时,,且单调递减。
时,单调递增。
时,为常函数。
时,为线性函数,单调递增。
由于f(x)为连续函数。
结合这些特点,可见正确选项为。
7)【答案】 b
解析】根据若。
分块矩阵的行列式即分块矩阵可逆。
8)【答案】 a
解析】,即:
二、填空题。
9)【答案】
解析】所以
所以切线方程为。
10)【答案】
解析】因为极限存在所以。
11)【答案】0
解析】令。所以。
即。12)【答案】
解析】对方程两边关于求导有,得。
对再次求导可得,得
当时,,,代入得。
13)【答案】
解析】因为,令得驻点为。
又,得,故为的极小值点,此时,又当时,;时,,故在上递减,在上递增。
而,所以在区间上的最小值为。
14)【答案】
解析】因为相似于,根据相似矩阵有相同的特征值,得到得特征值是而是一个常数,是矩阵的对角元素之和,则
三、解答题。
15)【解析】
16)【解析】令得。而。
所以。17)【解析】
18)【解析】
解微分方程得其通解为任意常数。
又因为通过原点时与直线及围成平面区域的面积为2,于是可得。
从而。于是,所求非负函数。
又由可得,在第一象限曲线表示为。
于是d围绕轴旋转所得旋转体的体积为,其中。
19)【解析】由得,20)【解析】由题意,当时,,即,得,又代入得,从而有。
当时,得的通解为
令解为,则有,得,故,得的通解为
由于是内的光滑曲线,故在处连续。
于是由,故时,在处连续。
又当时,有,得,当时,有,得
由得,即 故的表达式为或。
又过点,所以。
21)【解析】(ⅰ作辅助函数,易验证满足:
在闭区间上连续,在开区间内可导,且。
根据罗尔定理,可得在内至少有一点,使,即。
ⅱ)任取,则函数满足;
在闭区间上连续,开区间内可导,从而有拉格朗日中值定理可得:存在,使得……
又由于,对上式(*式)两边取时的极限可得:
故存在,且。
22)【解析】(ⅰ解方程。
故有一个自由变量,令,由解得,求特解,令,得。
故 ,其中为任意常数
解方程。故有两个自由变量,令,由得。
求特解故 ,其中为任意常数。
ⅱ)证明:由于。
故线性无关。
23)【解析】(ⅰ
ⅱ) 若规范形为,说明有两个特征值为正,一个为0.则。
1) 若,则 , 不符题意。
2) 若 ,即,则,,符合。
3) 若 ,即,则 ,,不符题意。
综上所述,故。
2023年全国硕士研究生入学统一考试。
数学二试题解析。
(1)【答案】
详解】因为,由罗尔定理知至少有,使,所以至少有两个零点。 又中含有因子,故也是的零点, d正确。
(2)【答案】
详解】其中是矩形aboc面积,为曲边梯形abod的面积,所以为曲边三角形的面积.
3)【答案】
详解】由微分方程的通解中含有、、知齐次线性方程所对应的特征方程有根,所以特征方程为,即。 故以已知函数为通解的微分方程是。
(4) 【答案】
详解】时无定义,故是函数的间断点。
因为 同理
又 所以是可去间断点,是跳跃间断点。
5)【答案】
详解】因为在内单调有界,且单调。 所以单调且有界。 故一定存在极限。
(6)【答案】
详解】用极坐标得
所以 (7) 【答案】
详解】,故均可逆.
(8) 【答案】
详解】记,则,又。
所以和有相同的特征多项式,所以和有相同的特征值。
又和为同阶实对称矩阵,所以和相似.由于实对称矩阵相似必合同,故正确。
二、填空题。
9)【答案】2
详解】所以
(10)【答案】
详解】微分方程可变形为。
所以 (11)【答案】
详解】设,则,将代入得,所以切线方程为,即。
(12)【答案】
详解】时,;时,不存在。
在左右近旁异号,在左右近旁,且。
故曲线的拐点为。
(13)【答案】
详解】设,则。
所以 所以
(14)【答案】-1
详解】 三、解答题。
15)【详解】
方法一:方法二:
(16)【详解】
方法一:由得,积分并由条件得,即。
所以 方法二:由得,积分并由条件得,即。
所以 所以
(17)【详解】
方法一:由于,故是反常积分。
令,有,方法二:
令,有,故,原式。
(18)【详解】 曲线将区域分成两。
个区域和,为了便于计算继续对。
区域分割,最后为。
(19)【详解】旋转体的体积,侧面积,由题设条件知
上式两端对求导得 , 即
由分离变量法解得 , 即
将代入知,故,于是所求函数为
20)【详解】(i) 设与是连续函数在上的最大值与最小值,即。
由定积分性质,有 ,即
由连续函数介值定理,至少存在一点,使得
即。ii) 由(i)的结论可知至少存在一点,使
又由 ,知
对在上分别应用拉格朗日中值定理,并注意到,得。
在上对导函数应用拉格朗日中值定理,有。
(21)【详解】
方法一:作拉格朗日函数。
令 解方程组得。
故所求的最大值为72,最小值为6.
方法二:问题可转化为求在条件下的最值。设。令
解得,代入,得。
故所求的最大值为72,最小值为6.
(22)【详解】(i)证法一:
证法二:记,下面用数学归纳法证明.
当时,,结论成立.
当时,,结论成立.
假设结论对小于的情况成立.将按第1行展开得。
故 证法三:记,将其按第一列展开得 ,所以
即 ii)因为方程组有唯一解,所以由知,又,故.
由克莱姆法则,将的第1列换成,得行列式为。
所以 iii)方程组有无穷多解,由,有,则方程组为。
此时方程组系数矩阵的秩和增广矩阵的秩均为,所以方程组有无穷多解,其通解为。
为任意常数.
23)【详解】(i)
证法一:假设线性相关.因为分别属于不同特征值的特征向量,故线性无关,则可由线性表出,不妨设,其中不全为零(若同时为0,则为0,由可知,而特征向量都是非0向量,矛盾)
又。整理得:
则线性相关,矛盾。 所以,线性无关。
证法二:设存在数,使得1)
用左乘(1)的两边并由得。
1)—(2)得3)
因为是的属于不同特征值的特征向量,所以线性无关,从而,代入(1)得,又由于,所以,故线性无关。
ii) 记,则可逆,所以 .
2023年全国硕士研究生入学统一考试。
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