一、单项选择题(每小题4分,共计32分)2. 已知

如果r(A)=2,则a=______
A.1
B.-1
C.

D.5
A B C D
B
[解析]

因为r(A)=2,所以5+4a-a
2=0,且2a
2-3a-5=0,故a=-1.
3. 过点(1,0,-2)且与平面x-4z=3及平面3x-y-5z=1的交线平行的直线方程为______
A.

B.

C.

D.

A B C D
B
[解析] 平面x-4z=3的法向量为n
1={1,0,-4},平面3x-y-5z=1的法向量为n
2={3,-1,-5},则两平面的交线的方向向量为

则所求直线的方向向量可取为{4,7,1}.
又所求直线过点(1,0,-2),故所求直线方程为

5. 直线

和直线L
2:4(x+1)=6(y-2)=-3(z+3)的位置关系是______
- A.垂直
- B.重合
- C.既不垂直也不平行
- D.平行但不重合
A B C D
D
[解析] 直线L
1的方向向量s
1={3,2,-4},直线L
2的方向向量

因为

且直线L
1上的点(1,-5,2)不满足直线L
2的方程,故两直线平行但不重合.
6. 若齐次线性方程组

有非零解,则λ=______
A.

B.0
C.

D.

A B C D
D
[解析] 齐次线性方程组有非零解,则其系数行列式D=0,即

解得

7. 已知事件A、B相互独立,则下列说法正确的是______
A.P(AB)=0
B.

不相互独立
C.

D.

A B C D
D
[解析] 因为A、B相互独立,则

都相互独立,故

二、填空题(每小题4分,共计16分)1. 设A为3阶方阵,|A|=3,A
*为A的伴随矩阵,若交换A的第一行与第二行得到矩阵B,则|BA
*|=______.
-27
[解析]

2. 若f(x)为连续函数,则

-f(cosx)sinx
[解析] 原式=f(cosx)·(cosx)'=-f(cosx)sinx.
3. 级数

的和为______.
[解析] 此级数为等比级数,公比

由等比级数求和公式得

4. 已知二元函数z=z(x,y)的全微分dz=(3x
2y-y
3)dx+(x
3-3xy
2)dy,则

______.
3x2-3y2
[解析] 由全微分的表达式可知,

三、计算题(每小题8分,共计64分)1. 计算二重积分

其中区域D由y=x,y=2x及x=1所围成.
解:积分区域D可表示为

故

2. 计算不定积分∫x(lnx+1)dx.
解:

3. 解齐次线性方程组

解:方程组的系数矩阵

r(A)=2<4,故方程组有非零解,
同解方程组为

令x
3=k
1,x
4=k
2,故方程组的通解为

4. 计算不定积分∫xtan
2xdx.
解:

5. 求微分方程y'+y=xe
-x满足初始条件y(0)=0的特解.
解:此为一阶非齐次线性微分方程,其中P(x)=1,Q(x)=xe
-x,则通解为

又y(0)=0,代入得C=0,故所求特解为

6. 已知矩阵

且AB=A+2B,求矩阵B.
解:由AB=A+2B,得(A-2E)B=A.

7. 用钢板做成一个表面积为54m
2的有盖长方体水箱,求水箱的长、宽、高分别为多少时,其容积最大?最大容积为多少?
解:设水箱的长、宽、高分别为x m,y m,z m,则有2xy+2yz+2xz=54,即xy+yz+xz=27,体积V=xyz m
3.
令F(x,y,z)=xyz+λ(xy+yz+xz-27),

由于驻点(3,3,3)唯一,且该实际问题确实有最大值,
故当水箱的长、宽、高都是3m时,水箱容积最大,最大容积为27m
3.
8. 已知隐函数y=y(x)由方程xy
2-siny=0所确定,求

解:方程两边同时对x求导,得

所以

四、证明题(本大题8分)1. 已知f(x)是定义在R上的单调递减的可导函数,且f(1)=2,函数

证明:方程F(x)=0在区间(0,1)内有且仅有一个实根.
证:显然F(x)在区间[0,1]上连续,且F(0)=-1<0,
由题意知

故由零点定理可得方程F(x)=0在区间(0,1)内至少有一个实根.
由于f(x)单调递减,f(1)=2,
故在(0,1)内,f(x)>f(1)=2,此时F'(x)=f(x)-2x>0,
由此知F(x)在(0,1)内单调递增,
因此方程F(x)=0在(0,1)内至多只有一个实根,
故方程F(x)=0在区间(0,1)内有且仅有一个实根.