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.)2. 设随机变量X与Y互不相关,它们的概率分布分别为

则随机事件{X=0}和{y=-1}______
A B C D
B
[解析] E(x)=3×0.4=1.2,E(Y)=(-1)×0.7=-0.7,
E(XY)=3×(-1)×P{X=3,Y=-1}.由于X与Y互不相关,则
E(XY)=E(X)E(Y),解得P{X=3,Y=-1}=0.28.
由联合分布与边缘分布的关系,得(X,Y)的分布

故X与Y相互独立.
所以随机事件{X=0}和{y=-1}相互独立.
3. 当x→0时,

与g(x)=x
k是同阶无穷小,则______
A B C D
D
[解析] 因f(x)和g(x)为同阶无穷小,则极限

存在且不为0.

使

存在且不等于0,必须满足k-5=0,即k=5.
此时,两者为同阶无穷小,且有

4. 已知n阶矩阵A和B阶矩阵B等价,则必有______
- A.A+E和B+E等价.
- B.A2和B2等价.
- C.AB和BA等价.
- D.-2A和3B等价.
A B C D
D
[解析] n阶矩阵A和B等价,故r(A)=r(B).
r(A)=r(-2A)=r(B)=r(3B),故-2A和3B等价,应选D.
取

,r(A)=r(B)=2,但r(A+E)=1≠r(B+E)=2,A+E和B+E不等价,故A不成立.
取

r(A)=r(B)=1,但r(A
2)=1≠r(B
2)=0,A
2和B
2不等价,故B不成立.
取

,r(A)=r(B)=1,但

,AB和BA不等价,故C不成立,由排除法,应选D.
5. 已知函数

在(-∞,+∞)内连续可导,则______.
- A.a=2,b=3
- B.a=-2,b=3
- C.a=3,b=2
- D.a=-3,b=-2
A B C D
A
[解析] 下面介绍一个简化左、右导数计算的方法:
(1)设f(x)在[x
0,x
0+δ](δ>0)上连续,在(x
0,x
0+δ)内可导,且

存在,则

;
(2)设f(x)在[x
0-δ,x
0](δ>0)上连续,在(x
0-δ,x
0)内可导,且

存在,则

.
可用上法求之,也可用左、右导数定义求出a、b.

因f(x)在x=0处可导,故f'
-(0)=f'
+(0),即a=2.
又因f(x)在x=0处连续,故f(0+0)=f(0-0),即

故3=b.仅A入选.
6. 设A是n阶实矩阵,将A的第i列与第j列对换,然后再将第i行和第j行对换,得到B,则A,B有______
A.

B.

C.

D.

A B C D
D
[解析] 由题意,E
ijAE
ij=B.其中

因E
ij是可逆阵,E
ijAE
ij=B,故

E
ij可逆,且

E
ij是对称阵,

因此

8. 设f(x)满足f"(x)+x[f'(x)]
2=sinx,且f'(0)=0,则______
- A.f(0)是f(x)的极小值.
- B.f(0)是f(x)的极大值.
- C.在点(0,f(0))左侧邻域内,曲线y=f(x)是凹的,右侧邻域内,曲线y=f(x)是凸的.
- D.在点(0,f(0))左侧邻域内,曲线y=f(x)是凸的,右侧邻域内,曲线y=f(x)是凹的.
A B C D
D
[解析] 由f"(x)+x[f'(x)]
2=sinx,有f"(0)=0.再由
f'''(x)+[f'(x)]
2+2xf'(x)f"(x)=cosx,
得f'''(0)=1,所以

,即

由极限的保号性知,存在x=0的去心邻域

且x<0时,f"(x)<0;当

且x>0时,f"(x)>0.故应选D.
9. 已知级数(1)

和级数(2)

则______
- A.级数(1)收敛,级数(2)发散
- B.级数(1)发散,级数(2)收敛
- C.两级数都收敛
- D.两级数都发散
A B C D
D
[解析] 设

则{u
2n}为单调增数列,故

从而级数(1)发散,由级数

发散的定义可知,级数(2)一般项极限不为零,故发散.
10. 下列四个命题:
(1)若f(x)在x=x
0处可导,则|f(x)|在x=x
0处可导.
(2)若|f(x)|在x=x
0处可导,则f(x)在x=x
0处可导.
(3)若f(x)在x=x
0处可导,且f(x
0)=0,f'(x
0)≠0,则|f(x)|在x=x
0处不可导.
(4)若f(x)在x=x
0处连续,且|f(x)|在x=x
0处可导,则f(x)在x=x
0处可导.
正确的命题个数是______.
A B C D
C
[考点] 导数的定义.
[解析] 利用反例并结合单侧导数的定义.
对于命题(1),设f(x)=x,x
0=0,显然f(x)在x
0=0处可导,但是|f(x)|=|x|在x
0=0处不可导,命题错误.
对于命题(2),设

显然f(x)在x=x
0处不连续、不可导,但是|f(x)|=1在x=x
0处可导,命题错误.
对于命题(3),由题意得

,令g(x)=|f(x)|,则

又因为f'(x
0)≠0,则g'
+(x
0)≠g'
-(x
0),所以g(x)在x=x
0处不可导,命题正确.
对于命题(4),若f(x
0)≠0,不妨令f(x
0)>0,又f(x)在x=x
0处连续,则

,由函数极限的局部保号性知,存在x
0的某邻域,使得f(x)>0,从而g(x)=|f(x)|=f(x).由g(x)=|f(x)|在x=x
0处可导知,f(x)在x=x
0处可导.对于f(x
0)<0可类似说明.若f(x
0)=0,则由g(x)=|f(x)|在x=x
0处可导知,

存在,而

,则

,因此

,故

,即f(x)在x=x
0处可导,命题正确.
故应选C.
三、解答题(共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)1. 设函数f(u)具有二阶连续偏导数,z=f(e
xcosy)满足

若f(0)=0,f'(0)=0,求f(u)的表达式.
解:由于

故

可化为f"(e
xcosy)=4f(e
xcosy)+e
xcosy,即
f"(u)-4f(u)=u.
记y=f(u),则y"-4y=u.
由r
2-4=0得r
1=2,r
2=12,故y"-4y=0的通解为Y=C
1e
2u+C
2e
-2u.
设y"-4y=u的一个特解为y
*=b
0+b
1u,则y
*'=b
1,y
*"=0,代入得-4b
0-4b
1u=u.

[考点] 已知偏导数求函数的表达式.
[解析] 本题可先由

得到一个微分方程,再通过解微分方程求出f(u).
本题计算量较大,在求偏导数时应耐心、细致.
2. 试确定A,B,C的值,使得
e
x(1+Bx+Cx
2)=1+Ax+o(x
3),其中o(x
3)是当x→0时比x
3高阶的无穷小.
解:将e
x的泰勒级数展开式

代入题设等式得

整理得

比较两边同次幂系数得

[解析] 题设方程右边为关于x的多项式,要联想到ex的泰勒级数展开式,比较x的同次项系数,可得A,B,C的值.
题设条件中含有高阶无穷小形式的条件时,要想到用麦克劳林公式或泰勒公式求解.要熟练掌握常用函数的泰勒公式.
3. 设f(x)可微,f(0)=0,f'(0)=1,

对定积分作变量代换:令x
2-t
2=u,则

,且F'(x)=xf(x
2),
于是由洛必达法则得

二维正态分布记为
.设随机变量(X,Y)服从正态分布
,其概率密度f(x,y)=Ae-2x2+2xy-y2,-∞<x,y<+∞.4. 求常数A;
解:因为(X,Y)服从正态分布

,则有

其中,(*)处利用积分

从而由

,得

5. 求协方差Cov(X,Y);
解:由二维正态分布的性质,知

6. 求条件概率密度f
Y|X(y|x).
解:当-∞<x<+∞时,由第1小题,得

7. 已知差分方程

的解x
n满足条件

求a.
解:首先齐次方程x
n+1+αx
n=0的通解为x
n=C(-α)
n.
再用待定系数法求x
n+1+αx
n=n+1的特解,为此,令x
n=An+B,代入方程x
n+1+αx
n=n+1,得

则原差分方程的通解为

由初始条件

得常数C=0,于是差分方程的解为

解得α=ln2-1.
8.

解:
