2014年考研数学二真题与解析
一、选择题 1—8小题.每小题4分,共32分.
11.当x?0时,若ln(1?2x),(1?cosx)?均是比x高阶的无穷小,则?的可能取值范围是( )
(A)(2,??) (B)(1,2) (C)(,1) (D)(0,)
??1212???1?【详解】ln?(1?2x)~2?x?,是?阶无穷小,(1?cosx)?~1x?是阶无穷小,由题意可知?2
??1?2???1122所以?的可能取值范围是(1,2),应该选(B). 2.下列曲线有渐近线的是
(A)y?x?sinx (B)y?x2?sinx(C)y?x?sin (D)y?x?sin1x21 x【详解】对于y?x?sin,可知limx??1xy1?1且lim(y?x)?limsin?0,所以有斜渐近线y?x
x??x??xx应该选(C)
3.设函数f(x)具有二阶导数,g(x)?f(0)(1?x)?f(1)x,则在[0,1]上( )
(A)当f'(x)?0时,f(x)?g(x) (B)当f'(x)?0时,f(x)?g(x) (C)当f??(x)?0时,f(x)?g(x) (D)当f??(x)?0时,f(x)?g(x) 【分析】此题考查的曲线的凹凸性的定义及判断方法.
【详解1】如果对曲线在区间[a,b]上凹凸的定义比较熟悉的话,可以直接做出判断. 显然
g(x)?f(0)(1?x)?f(1)x就是联接(0,f(0)),(1,f(1))两点的直线方程.故当f??(x)?0时,曲线是凹
的,也就是f(x)?g(x),应该选(D)
【详解2】如果对曲线在区间[a,b]上凹凸的定义不熟悉的话,可令
F(x)?f(x)?g(x)?f(x)?f(0)(1?x)?f(1)x,则F(0)?F(1)?0,且F\(x)?f\(x),故当f??(x)?0时,曲线是凹的,从而F(x)?F(0)?F(1)?0,即F(x)?f(x)?g(x)?0,也就是
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f(x)?g(x),应该选(D)
?x?t2?7,4.曲线? 上对应于t?1的点处的曲率半径是( ) 2?y?t?4t?1(A)
1010(B) (C)1010 (D)510 50100y\(1?y'2)32【详解】 曲线在点(x,f(x))处的曲率公式K?,曲率半径R?1. K22dxdydy2t?42dy1t?2t,?2t?4,所以??1?,2?本题中??3,
dtdtdx2tt2tdxt?对应于t?1的点处y'?3,y\??1,所以K?应该选(C)
5.设函数f(x)?arctanx,若f(x)?xf'(?),则limx?0y\(1?y'2)3?11010,曲率半径R?1?1010. K?2x2?( )
(A)1 (B)
211 (C) (D) 3231133x?0时,arctanx?x?x?o(x). ,(2)231?x【详解】注意(1)f'(x)?由于f(x)?xf'(?).所以可知f'(?)?1f(x)arctanxx?arctanx2,, ????xx1??2(arctanx)213x)?o(x3)13?. 3x3limx?0?2x2?limx?0x?arxtanx?limx(arctanx)2x?0x?(x??2u6.设u(x,y)在平面有界闭区域D上连续,在D的内部具有二阶连续偏导数,且满足?0及
?x?y?2u?2u. ?2?0,则( )2?x?y
(A)u(x,y)的最大值点和最小值点必定都在区域D的边界上; (B)u(x,y)的最大值点和最小值点必定都在区域D的内部;
(C)u(x,y)的最大值点在区域D的内部,最小值点在区域D的边界上;
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(D)u(x,y)的最小值点在区域D的内部,最大值点在区域D的边界上.
【详解】u(x,y) 在平面有界闭区域D上连续,所以u(x,y)在D内必然有最大值和最小值.并且如果在
?2u?2u?2u?2u?u?u内部存在驻点(x0,y0),也就是,由??0,在这个点处A?2,C?2,B???x?y?x?y?y?x?x?y条件,显然AC?B?0,显然u(x,y)不是极值点,当然也不是最值点,所以u(x,y)的最大值点和最小值点必定都在区域D的边界上.
所以应该选(A).
27.行列式
0aa0b00b0cd0c00d等于
(A)(ad?bc)2 (B)?(ad?bc)2 (C)ad?bc (D)?ad?bc 【详解】
222222220a0cab0a0ba0b00babab??a0d0?b0c0??ad?bc??(ad?bc)2
cd0cdcdc0dc0d00d应该选(B).
8.设?1,?2,?3 是三维向量,则对任意的常数k,l,向量?1?k?3,?2?l?3线性无关是向量?1,?2,?3线性无关的
(A)必要而非充分条件 (B)充分而非必要条件 (C)充分必要条件 (D) 非充分非必要条件 【详解】若向量?1,?2,?3线性无关,则
?10???(?1?k?3,?2?l?3)?(?1,?2,?3)?01??(?1,?2,?3)K,对任意的常数k,l,矩阵K的秩都等
?kl???于2,所以向量?1?k?3,?2?l?3一定线性无关.
?1??0??0???????而当?1??0?,?2??1?,?3??0?时,对任意的常数k,l,向量?1?k?3,?2?l?3线性无关,但
?0??0??0???????. ?1,?2,?3线性相关;故选择(A)
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二、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)
1dx? . 2x?2x?511dx1x?11dx??arctan|??????x2?2x?5???(x?1)2?42219.
?1??【详解】
1????3?. ??(?)??2?42?810.设f(x)为周期为4的可导奇函数,且f'(x)?2(x?1),x??0,2?,则f(7)? . 【详解】当x??0,2?时,f(x)??2(x?1)dx?x2?2x?C,由f(0)?0可知C?0,即
f(x)?x2?2x;f(x)为周期为4奇函数,故f(7)?f(?1)?f(1)?1.
11.设z?z(x,y)是由方程e2yz?x?y2?z?7确定的函数,则dz|?11?? .
?,?4?22?【详解】设F(x,y,z)?e2yz71?x?y2?z?,Fx?1,Fy?2ze2yz?2y,Fz?2ye2yz?1,当x?y?42时,z?0,
FyF11?z1?z1??x??,????,所以dz|?11???dx?dy.
?,?22?xFz2?yFz2?22?????,?处的切线方程为 . 22??12.曲线L的极坐标方程为r??,则L在点(r,?)??【详解】先把曲线方程化为参数方程??x?r(?)cos???cos???,于是在??处,x?0,y?,
22?y?r(?)sin???sin??2dysin???cos?2????|??|???,则L在点(r,?)??,?处的切线方程为y???(x?0),即
2?dx2cos???sin?2??22?y??2x??2?.
213.一根长为1的细棒位于x轴的区间?0,1?上,若其线密度?(x)??x?2x?1,则该细棒的质心坐标
x? .
11(?x?2x?x)dx?11?00【详解】质心坐标x?1. ?1?12?25?0?(x)dx?0(?x?2x?1)dx3201x?(x)dx1322214.设二次型f(x1,x2,x3)?x1?x2?2ax1x3?4x2x3的负惯性指数是1,则a的取值范围
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是 . 【详解】由配方法可知
2f(x1,x2,x3)?x12?x2?2ax1x3?4x2x32?(x1?ax3)2?(x2?2x3)2?(4?a2)x3
由于负惯性指数为1,故必须要求4?a?0,所以a的取值范围是??2,2?.
2三、解答题
15.(本题满分10分)
?求极限limx???x1(t(e?1)?t)dt1x2ln(1?)x.
21t【分析】.先用等价无穷小代换简化分母,然后利用洛必达法则求未定型极限. 【详解】
x????limx1(t(e?1)?t)dtx2ln(1?1)x21t??limx???x1(t(e?1)?t)dtx21t?lim(x2(e?1)?x)x??1x
111??1?lim?x2(??o()?x??22x??x2xx??216.(本题满分10分)
已知函数y?y(x)满足微分方程x2?y2y'?1?y',且y(2)?0,求y(x)的极大值和极小值. 【详解】
解:把方程化为标准形式得到(1?y)2dy?1?x2,这是一个可分离变量的一阶微分方程,两边分别积分dx可得方程通解为:
1312y?y?x?x3?C,由y(2)?0得C?, 333即
1312y?y?x?x3?. 333dy1?x2d2y?2x(1?y2)2?2y(1?x2)2 令; ??0,得x??1,且可知2?dx1?y2dx(1?y2)3当x?1时,可解得y?1,y\??1?0,函数取得极大值y?1; 当x??1时,可解得y?0,y\?2?0,函数取得极小值y?0. 17.(本题满分10分)
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