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. 极限

=______。
A.3
B.2
C.

D.

A B C D
A
[解析]

4. 设区域D由x=0,y=-1,y=-x所围成,则

=______。
A.

B.

C.

D.

A B C D
C
[解析]

5. 设A是5×6矩阵,而且A的行向量线性无关,则______。
A.A的列向量线性无关
B.线性方程组AX=B的增广矩阵

的行向量线性无关
C.线性方程组AX=B的增广矩阵

的任意4个列向量线性无关
D.线性方程组AX=B有唯一解
A B C D
B
[解析] 如果向量组线性无关,则向量组的每个向量增加分量后构成的新的向量组仍线性无关。因此,A的行向量线性无关时,线性方程组AX=B的增广矩阵

的行向量线性无关。
8. 设A,B是两个随机事件,且0<P(A)<1,P(B|A)=P(B|

),则必有______。
A.P(A|B)=P(

|B)
B.P(A|B)≠P(

|B)
C.P(AB)=P(A)P(B)
D.P(AB)≠P(A)P(B)
A B C D
C
[解析] P(B)=P(

B)+P(AB)=P(

)P(B|

)+P(A)P(B|A)=P(

)P(B|A)+P(A)P(B|A)=P(B|A)
则P(AB)=P(A)P(B|A)=P(A)P(B)。
二、填空题1. 设

,若极限

存在,则a=______。
2.

=______。
0
[解析]

。
3. 求曲线y=2sinx+x
2在横坐标x=0处的切线方程______。
y=2x
[解析] 曲线y=2sinx+x2在横坐标x=0处的切线斜率为2,切线方程y=2x。
4. 交换累次积分的顺序

=______。
[解析]

5. 设3阶矩阵A的特征值1,2,3,则行列式|2A
-1|=______。
[解析] A
-1的特征值

,则|2A
-1|=8|A
-1|=

。
6. 设X
1,X
2,X
3,X
4为来自总体U(0,1)的简单随机样本,

为其样本均值,则

=______。
[解析]

,则

。
三、解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
1. 求曲面z=x
2+y
2与z=4所围立体的体积。
所围立体的体积

2. 试求y"=x的经过点M(0,1)且在此点与直线

相切的积分曲线。
由题意知y(0)=1,y'(0)=

,
所以据y"=x有y'=

x
2+C
1,
代入初始条件y'(0)=

,得C
1=

。所以,

。
得到

,
解得

因为y(0)=1,所以有C
2=1,方程特解为

。
3. 计算积分

,其中

。
4. 在xOy坐标平面上,连续曲线L过点M(1,0),其上任意点P(x,y)(x>0)处切线斜率与直线OP的斜率之差等于x。
(Ⅰ)求L的方程;
(Ⅱ)L与x轴所围成区域绕x轴旋转一周所成的体积。
(Ⅰ)设L的方程为:y=y(x),依题意可列出如下一阶线性微分方程

利用公式法,得一阶非齐次线性方程的通解

由y(1)=0,可知c=-1,
于是所求的曲线方程为y=x(x-1)。
(Ⅱ)依题意可知,所求的体积

5. 设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内二阶可导,又连接A(a,f(a)),B(b,f(b))两点的直线交曲线y=f(x)于C(c,f(c)),且a<b<c,试证在(a,b)内至少存在一点ξ,使得f"(ξ)=0。
由题意,可对f(x)在[a,c],[c,b]上分别利用拉格朗日中值定理,于是有

因为A,B,C三点在同一直线上,
所以

故f'(ξ
1)=f'(ξ
2)
因而f'(x)在[ξ
1,ξ
2]上满足罗尔定理,于是存在一点ξ∈(ξ
1,ξ
2)

(a,b),使得f"(ξ)=0。
6. 设A是n阶矩阵,如果存在正整数k,使得A
k=0(0为n阶零矩阵),则称A是n阶幂零矩阵。证明:
(Ⅰ)如果A是n阶幂零矩阵,则矩阵A的特征值全为0;
(Ⅱ)如果A≠0是n阶幂零矩阵,则矩阵A不与对角矩阵相似。
(Ⅰ)设λ是矩阵A的特征值,α≠0是矩阵A的属于λ的特征向量,则有
Aα=λα。
所以,Akα=Ak-1(Aα)=Ak-1λα=…=λkα,
但是Ak=0,所以λkα=0,但α≠0,所以λ=0。
(Ⅱ)反证法:若矩阵A与对角矩阵D相似,则存在可逆矩阵P,使得A=P-1DP。
所以,Ak=(P-1DP)k=P-1DkP。
但是,Ak=0,所以P-1DkP=0,所以Dk=0,即D=0。因此A=P-1DP=0。这与A≠0相矛盾,因此矩阵A不与对角矩阵相似。
7. λ为何值时,下述线性方程组有解?有解时,求出它的全部解。

增广矩阵

对增广矩阵进行初等行变换得

由于r(A)=2,则
当λ-2=0时,r([A

B])=r(A)=2
即λ=2时,方程组有解
此时,阶梯形矩阵对应的方程组为

取x
3为自由元,得一般解为

原方程组对应的齐次线性方程组为

基础解系为

于是方程组的通解

8. 编号为1、2、3的3台仪器正在工作的概率分别为0.9、0.8和0.4,从中任选一台。
(Ⅰ)求此台仪器正在工作的概率;
(Ⅱ)已知选到的仪器正在工作,求它编号为2的概率。
设A={从三台仪器中任选的一台正在工作},B
i={所选仪器编号为i}(i=1,2,3)
(Ⅰ)P(A)=P(A|B
1)P(B
1)+P(A|B
2)P(B
2)+P(A|B
3)P(B
3)

。
(Ⅱ)

。
9. 设总体X具有分布率
X | 1 | 2 | 3 |
Pk | θ2 | 2θ(1-θ) | (1-θ)2 |
其中θ(0<θ<1)为未知参数。已知取得样本值x
1=1,x
2=2,x
3=3,求θ的矩估计值和最大似然估计值。
(Ⅰ)因μ
1=E(X)=θ
2+4θ(1-θ)+3(1-θ)
2=3-2θ
又

,所以

将

代入,得估计值

。
(Ⅱ)L(θ)=2θ
5(1-θ)

lnL=ln2+5lnθ+ln(1-θ)

。