一、选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1. 设A是m×n矩阵,非齐次线性方程组Ax=b有解的充分条件是______
- A.秩r(A)=min(m,n).
- B.A的行向量组线性无关.
- C.m<n.
- D.A的列向量组线性无关.
A B C D
B
[解析] 因为线性方程组Ax=b有解

r(A)=r(A,b)当A的行向量组线性无关时,有r(A)=m,那么此时亦有r(A,b)=m,所以方程组Ax=b有解.
但是当A的行向量组线性相关时,方程组Ax=b也可能有解.例如

,故B是充分条件.
注意①当m≤n时,若r(A)=min(m,n)=m,方程组Ax=b有解,而m>n时,由r(A)=n

r(A,b)=n,故A不正确.例如

,有r(A)=2而r

=3.
②当m<n时,齐次方程组Ax=0肯定有非零解.而非齐次线性方程组Ax=b则可以无解,这里不要混淆.例如

,故C不正确.
③关于D即r(A)=n可能看①.
2. 设u
n≠0(n=1,2,…),且

则级数

______
- A.发散
- B.绝对收敛
- C.条件收敛
- D.敛散性由所给条件无法确定
A B C D
C
[解析] 由

充分大时

且

所考查级数为交错级数.但不能保证

的单调性,不满足莱布尼茨定理的条件,于是按定义考查部分和

故原级数收敛.再考查取绝对值后的级数

注意

级数

发散,所以

发散.
3. 当x>0时,已知

,则

=______.
A B C D
B
[解析] 先作变量代换lnx=t,求出f(x),再用分部积分法求之.这是因为被积函数含有导数因子.
原式=

,
令lnx=t,即x=e
t,于是有f(t)=

,则

.
仅B入选.
4. 已知x=0是函数

的可去间断点,则常数a,b的取值范围是______
- A.a=1,b为任意实数
- B.a≠1,b为任意实数
- C.b=-1,a为任意实数
- D.b≠-1,a为任意实数
A B C D
D
[解析] 若

存在且

,则称x
0是f(x)的可去间断点.
因为x=0是f(x)的可去间断点,所以

为保证

存在,只须1+b≠0,即b≠-1,故选择D.
5. 设X
1,X
2,…,X
n是来自正态总体X~N(μ,σ
2)的简单随机样本,记

则服从t(n-1)分布的随机变量是______.
A.

B.

C.

D.

A B C D
D
[解析]

即

选D.
6. 设函数z=z(x,y)由方程

确定,其中F为可微函数,且

,则

______
A B C D
C
[解析] 两边对x求偏导数,得

解得

再将原式两边对y求偏导数,得

解得

于是

7. 与矩阵

相似的矩阵为______.
A.

B.

C.

D.

A B C D
D
[解析] A的特征值为1,2,0,因为特征值都是单值,所以A可以对角化,又因为给定的四个矩阵中只有选项D中的矩阵特征值与A相同且可以对角化,所以选D.
8. 下列命题正确的是______
- A.设|f(x)|在x=x0处可导,则f(x)在x=x0亦可导.
- B.设f(x)在x=x0处可导,则|f(x)|在x=x0亦可导.
- C.设|f(x)|在x=x0处连续,则f(x)在x=x0亦连续.
- D.设f(x)在x=x0处连续,则|f(x)|在x=x0亦连续.
A B C D
D
[解析] |f(x)|=|f(x
0)+f(x)-f(x
0)|≤|f(x
0)|+|f(x)-f(x
0)|,
|f(x)|-|f(x
0)|≤|f(x)-f(x
0)|,
类似地有
|f(x)|-|f(x
0)|≥-|f(x)-f(x
0)|,
所以
-|f(x)-f(x
0)|≤|f(x)|-|f(x
0)|≤|f(x)-f(x
0)|.
命x→x
0,由夹逼定理,有

所以由

可推知

,即|f(x)|在x=x
0处亦连续.
其它A、B、C三种情形均可举出反例,请读者自己完成之.
9. 将一枚硬币重复掷n次,以X和Y分别表示正面向上和反面向上的次数,则X和Y的相关系数等于______
A.-1
B.0
C.

D.1
A B C D
A
[解析] 因Y=n-X,故
D(Y)=D(n-X)=D(X),
Cov(X,Y)=Cov(X,n-X)=-Cov(X,X)=-D(X).
于是

故选A.
10. 函数y=x
x在区间

上______
A.不存在最大值和最小值
B.最大值是

C.最大值是

D.最小值是

A B C D
D
[解析] y'=x
x(lnx+1),令y'=0,得

当

时,y'>0,函数单调增加,故选D.
二、填空题1. 设随机变量X服从区间[a,b]上的均匀分布,E(X
k)=k
2,k=1,2,则E(aX+b)
2=______.
16
[解析]

于是,E(aX+b)
2=a
2E(X
2)+2abE(X)+b
2=16.
本题考查数字特征的求解.
2. 设A是3阶矩阵,其特征值是1,2,-1,那么(A+2E)
2的特征值是______.
9,16,1
[解析] 设矩阵A属于特征值λi的特征向量是αi,那么
(A+2E)αi=Aαi+2αi=(λi+2)αi,
(A+2E)2αi=(A+2E)(λi+2)αi=(λi+2)(A+2E)αi=(λi+2)2αi.
由于αi≠0,故αi是矩阵(A+2E)2属于特征值(λi+2)2的特征向量,即矩阵(A+2E)2的特征值是9,16,1.
3. 以y=cos2x+sin2x为一个特解的二阶常系数齐次线性微分方程是______.
y"+4y=0
[解析] 由特解y=cos2x+sin2x知特征根为r1,2=±2i,特征方程是r2+4=0,其对应方程即y"+4y=0.
4. 设A
3×3满足A
2=E,A≠±E,则[r(A+E)-1][r(A-E)-1]=______.
0
[解析] 由已知得A+E≠O,A-E≠O,则
r(A+E)≥1,r(A-E)≥1.
又由A2=E,有
(A+E)(A-E)=A2-E=O.
可知
r(A+E)+r(A-E)≤3.
由r(A+E)≥1,r(A-E)≥1和r(A+E)+r(A-E)≤3知,r(A+E)与r(A-E)中至少有一个等于1,故有
[r(A+E)-1][r(A-E)-1]=0.
5. 微分方程的通解______包含了所有的解.
不一定
[解析] 例如方程(y
2-1)dx=(x-1)ydy,经分离变量有

积分得通解y
2-1=C(x-1)
2,但显然方程的全部解还应包括y=±1和x=1(实际上在分离变量时假定了y
2-1≠0,x-1≠0).
6. 若二阶常系数线性齐次微分方程2y"+ay'=0和y"-by=0有同一解y=e
2x,则非齐次方程y"+ay'+by=e
2x的通解为y=______.

其中C
1,C
2为任意常数
[解析] 由题设条件可知二次方程2λ
2+aλ=0与λ
2-b=0有共同的一个解λ=2,所以b=4,a=-4.齐次微分方程为y"-4y'+4y=0,其通解是y=(C
1+C
2x)e
2x.
求非齐次微分方程y"-4y'+4y=e
2x的一个特解:
设特解Y=Ax
2e
2x,代入微分方程y"-4y'+4y=e
2x,得
A(2e
2x+8xe
2x+4x
2e
2x)-4A(2xe
2x+2x
2e
2x)+4Ax
2e
2x=e
2x.得

故其特解为

通解为

其中C
1,C
2为任意常数.