2019年考研数学二试题与解析

2024年1月21日发(作者：2018中考数学试卷答案pan)

2019年考研数学二试题与解析

【一】填空题〔此题共6小题，每题4分，总分值24分.把答案填在题中横线上〕

〔1〕设y(1sinx)，那么dy|x=______.

x〔2〕曲线y(1x)xxdx232的斜渐近线方程为______.

〔3〕(2x01)1x2______.

19〔4〕微分方程xy2yxlnx满足y(1)的解为______.

2〔5〕当x0时，(x)kx与(x)1xarcsinxcosx是等价无穷小，那么k=______.

〔6〕设1,2,3均为3维列向量，记矩阵

A(1,2,3)，B(123,12243,13293)，

假如A1，那么B.

【二】选择题〔此题共8小题，每题4分，总分值32分.每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，把所选项前的字母填在题后的括号内〕

〔7〕设函数f(x)limn1xn3n，那么f(x)在(,)内

(A)处处可导.(B)恰有一个不可导点.

(C)恰有两个不可导点.(D)至少有三个不可导点.[]

〔8〕设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数，\"MN\"表示“M的充分必要条件是N”，那么必有

(A) F(x)是偶函数f(x)是奇函数.

〔B〕F(x)是奇函数f(x)是偶函数.

(C)F(x)是周期函数f(x)是周期函数.

(D)F(x)是单调函数f(x)是单调函数.[]

xt22t,〔9〕设函数y=y(x)由参数方程确定，那么曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横坐标yln(1t)是

11ln23.

88(C)8ln23.(D)8ln23.[]

(A)ln23.(B)〔10〕设区域D{(x,y)xy4,x0,y0}，f(x)为D上的正值连续函数，a,b为常数，那么22Daf(x)bf(y)f(x)f(y)d

(A)ab.(B)abab.(C)(ab).(D).[]

22〔11〕设函数u(x,y)(xy)(xy)那么必有

xyxy(t)dt,其中函数具有二阶导数，具有一阶导数，2u2u2u2u(A)22.〔B〕2.

xyxy22u2u2u2u(C)2.(D)2.[]

xyyxyx〔12〕设函数f(x)1exx1,那么

1(A) x=0,x=1基本上f(x)的第一类间断点.

〔B〕x=0,x=1基本上f(x)的第二类间断点.

(C)x=0是f(x)的第一类间断点，x=1是f(x)的第二类间断点.

(D) x=0是f(x)的第二类间断点，x=1是f(x)的第一类间断点.[]

〔13〕设1,2是矩阵A的两个不同的特征值，对应的特征向量分别为1,2，那么1，A(12)线性无关的充分必要条件是

(A)10.(B)20.(C)10.(D)20.[]

〔14〕设A为n〔n2〕阶可逆矩阵，交换A的第1行与第2行得矩阵B,A,B分别为A,B的伴随矩阵，那么

(A) 交换A的第1列与第2列得B.(B)交换A的第1行与第2行得B.

(C)交换A的第1列与第2列得B.(D)交换A的第1行与第2行得B.

[]

三、解答题〔此题共9小题，总分值94分.解承诺写出文字说明、证明过程或演算步骤.〕

〔15〕〔此题总分值11分〕

**********设函数f(x)连续，且f(0)0，求极限limx0x0(xt)f(t)dtx0.

xf(xt)dt〔16〕〔此题总分值11分〕

如图，C1和C2分别是y1(1ex)和yex的图象，过点(0,1)的曲线C3是一单调增函数的图象.2过C2上任一点M(x,y)分别作垂直于x轴和y轴的直线lx和ly.记C1,C2与lx所围图形的面积为S1(x)；C2,C3与ly所围图形的面积为S2(y).假如总有S1(x)S2(y)，求曲线C3的方程x(y).

〔17〕〔此题总分值11分〕

如图，曲线C的方程为y=f(x)，点(3,2)是它的一个拐点，直线l1与l2分别是曲线C在点(0,0)与(3,2)处的切线，其交点为(2,4).设函数f(x)具有三阶连续导数，计算定积分〔18〕〔此题总分值12分〕

用变量代换xcost(0t)化简微分方程(1x)yxyy0，并求其满足y的特解.

〔19〕〔此题总分值12分〕

函数f(x)在[0，1]上连续，在(0,1)内可导，且f(0)=0,f(1)=1.证明：

〔I〕存在(0,1),使得f()1；

〔II〕存在两个不同的点,(0,1)，使得f()f()1.

〔20〕〔此题总分值10分〕

函数z=f(x,y)的全微分dz2xdx2ydy，同时f(1,1,)=2.求f(x,y)在椭圆域230(x2x)f(x)dx.

x01,yx02y2D{(x,y)x1}上的最大值和最小值.

42〔21〕〔此题总分值9分〕

计算二重积分Dx2y21d，其中D{(x,y)0x1,0y1}.

〔22〕〔此题总分值9分〕

确定常数TTTa,使向量组1(1,1,a),2(1,a,1),3(a,1,1)可由向量组1(1,1,a)T,2(2,a,4)T,3(2,a,a)T线性表示，但向量组1,2,3不能由向量组1,2,3线性表示.

〔23〕〔此题总分值9分〕

1233阶矩阵A的第一行是(a,b,c),a,b,c不全为零，矩阵B246〔k为常数〕，且AB=O,求线性方36k程组Ax=0的通解.

2005年考研数学二真题解析

【一】填空题〔此题共6小题，每题4分，总分值24分.把答案填在题中横线上〕

〔1〕设y(1sinx)，那么dyxx=dx.

【分析】此题属基此题型，幂指函数的求导〔或微分〕问题可化为指数函数求导或取对数后转化为隐函数求导.

xln(1sinx)【详解】方法一：y(1sinx)=e，因此

xyexln(1sinx)[ln(1sinx)x从而dyxcosx]，

1sinx=y()dxdx.

方法二：两边取对数，lnyxln(1sinx)，对x求导，得

1xcosxyln(1sinx)，

y1sinx因此y(1sinx)[ln(1sinx)xxcosx]，故

1sinxdyx=y()dxdx.

〔2〕曲线y(1x)x32的斜渐近线方程为yx3.

2【分析】此题属基此题型，直截了当用斜渐近线方程公式进行计算即可.

【详解】因为a=limxf(x)(1x)lim1,

xxxx(1x)x323232x3因此所求斜渐近线方程为yx.

2xxblimf(x)axlim3，

2〔3〕(2x01xdx2)1x2.

4【分析】作三角代换求积分即可.

【详解】令xsint，那么

(2x01xdx2)1x220sintcostdt

2(2sint)cost20dcostarctan(cost)=201cos2t4.

〔4〕微分方程xy2yxlnx满足y(1)的解为y1911xlnxx..

39【分析】直截了当套用一阶线性微分方程yP(x)yQ(x)的通解公式：

P(x)dxP(x)dxye[Q(x)edxC]，

再由初始条件确定任意常数即可.

【详解】原方程等价为

y因此通解为ye=2ylnx，

xxdx2xdx2[lnxedxC]12[xlnxdxC]

2x111xlnxxC2，

39x111由y(1)得C=0，故所求解为yxlnxx.

9392〔5〕当x0时，(x)kx与(x)1xarcsinxcosx是等价无穷小，那么k=3.

4【分析】题设相当于lim(x)1，由此确定k即可.

x0(x)【详解】由题设，lim(x)1xarcsinxcosx

lim2x0(x)x0kx =limxarcsinx1cosxkx(1xarcsinxcosx)=2x01xarcsinx1cosx33k. ，得lim12x02k44kx〔6〕设1,2,3均为3维列向量，记矩阵

A(1,2,3)，B(123,12243,13293)，

假如A1，那么B2.

【分析】将B写成用A右乘另一矩阵的形式，再用方阵相乘的行列式性质进行计算即可.

【详解】由题设，有

B(123,12243,13293)

111=(1,2,3)123，

149111因此有BA123122.

149【二】选择题〔此题共8小题，每题4分，总分值32分.每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，把所选项前的字母填在题后的括号内〕

〔7〕设函数f(x)limn1xn3n，那么f(x)在(,)内

(A)处处可导.(B)恰有一个不可导点.

(C)恰有两个不可导点.(D)至少有三个不可导点.[C]

【分析】先求出f(x)的表达式，再讨论其可导情形.

【详解】当x1时，f(x)limn1xn3n1；

当x1时，f(x)limn111；

n当x1时，f(x)limx(n31x3n1)x.

1n3x3,x1,即f(x)1,1x1,可见f(x)仅在x=1时不可导，故应选(C).

x3,x1.〔8〕设F(x)是连续函数f(x)的一个原函数，\"MN\"表示“M的充分必要条件是N”，那么必有

(B) F(x)是偶函数f(x)是奇函数.

〔B〕F(x)是奇函数f(x)是偶函数.

(C)F(x)是周期函数f(x)是周期函数.

(D)F(x)是单调函数f(x)是单调函数.[A]

【分析】此题可直截了当推证，但最简便的方法依旧通过反例用排除法找到答案.

【详解】方法一：任一原函数可表示为F(x)x0f(t)dtC，且F(x)f(x).

当F(x)为偶函数时，有F(x)F(x)，因此F(x)(1)F(x)，即f(x)f(x)，也即f(x)f(x)，可见f(x)为奇函数；反过来，假设f(x)为奇函数，那么f(t)dt为偶函数，从而0xF(x)f(t)dtC为偶函数，可见(A)为正确选项.

0x方法二：令f(x)=1,那么取F(x)=x+1,排除(B)、(C);令f(x)=x,那么取F(x)=12x,排除(D);故应选(A).

2xt22t,〔9〕设函数y=y(x)由参数方程确定，那么曲线y=y(x)在x=3处的法线与x轴交点的横yln(1t)

坐标是

11ln23.

88(C)8ln23.(D)8ln23.[A]

(A)ln23.(B)【分析】先由x=3确定t的取值，进而求出在此点的导数及相应的法线方程，从而可得所需的横坐标.

【详解】当x=3时，有t2t3，得t1,t3〔舍去，如今y无意义〕，因此

2dydx11tt12t2t11，可见过点x=3(如今y=ln2)的法线方程为：

8yln28(x3)，

令y=0,得其与x轴交点的横坐标为：ln23,故应(A).

〔10〕设区域D{(x,y)x2y24,x0,y0}，f(x)为D上的正值连续函数，a,b为常数，那么18Daf(x)bf(y)f(x)f(y)d

(A)ab.(B)abab.(C)(ab).(D).[D]

22【分析】由于未知f(x)的具体形式，直截了当化为用极坐标计算显然是困难的.此题可考虑用轮换对称性.

【详解】由轮换对称性，有

Daf(x)bf(y)f(x)f(y)dDaf(y)bf(x)f(y)f(x)d

=af(x)bf(y)af(y)bf(x)1[]d

2Df(x)f(y)f(y)f(x)abab1ab2d2.应选(D).

2D242=〔11〕设函数u(x,y)(xy)(xy)数，那么必有

xyxy(t)dt,其中函数具有二阶导数，具有一阶导2u2u2u2u(A)22.〔B〕2.

2xyxy2u2u2u2u(C).(D).[B]

xyy2xyx22u2u2u【分析】先分别求出2、2、，再比较答案即可.

xxyy

【详解】因为u(xy)(xy)(xy)(xy)，

xu(xy)(xy)(xy)(xy)，

y2u因此2(xy)(xy)(xy)(xy)，

x2u(xy)(xy)(xy)(xy)，

xy2u(xy)(xy)(xy)(xy)，

y22u2u可见有2，应选(B).

2xy〔12〕设函数f(x)1exx1,那么

1(B) x=0,x=1基本上f(x)的第一类间断点.

〔B〕x=0,x=1基本上f(x)的第二类间断点.

(C)x=0是f(x)的第一类间断点，x=1是f(x)的第二类间断点.

(E) x=0是f(x)的第二类间断点，x=1是f(x)的第一类间断点.[D]

【分析】显然x=0,x=1为间断点，其分类要紧考虑左右极限.

【详解】由于函数f(x)在x=0,x=1点处无定义，因此是间断点.

且limf(x)，因此x=0为第二类间断点；

x0x1limf(x)0，limf(x)1，因此x=1为第一类间断点，故应选(D).

x1〔13〕设1,2是矩阵A的两个不同的特征值，对应的特征向量分别为1,2，那么1，A(12)线性无关的充分必要条件是

(A)10.(B)20.(C)10.(D)20.[B]

【分析】讨论一组抽象向量的线性无关性，可用定义或转化为求其秩即可.

【详解】方法一：令k11k2A(12)0，那么

k11k211k2220，(k1k21)1k2220.

由于1,2线性无关，因此有

k1k210,

k220.

当20时，显然有k10,k20，如今1，A(12)线性无关；反过来，假设1，A(12)线性无关，那么必定有20(,否那么，1与A(12)=11线性相关)，故应选(B).

11方法二：由于[1,A(12)][1,1122][1,2]，

02可见1，A(12)线性无关的充要条件是110220.故应选(B).

**〔14〕设A为n〔n2〕阶可逆矩阵，交换A的第1行与第2行得矩阵B,A,B分别为A,B的伴随矩阵，那么

(B) 交换A的第1列与第2列得B.(B)交换A的第1行与第2行得B.

(C)交换A的第1列与第2列得B.(D)交换A的第1行与第2行得B.

[C]

【分析】此题考查初等变换的概念与初等矩阵的性质，只需利用初等变换与初等矩阵的关系以及伴随矩阵的性质进行分析即可.

【详解】由题设，存在初等矩阵E12〔交换n阶单位矩阵的第1行与第2行所得〕，使得E12AB，因此B*(E12A)*A*E*12A*E12E121********A*E12，即

A*E12B*,可见应选(C).

三、解答题〔此题共9小题，总分值94分.解承诺写出文字说明、证明过程或演算步骤.〕

〔15〕〔此题总分值11分〕

设函数f(x)连续，且f(0)0，求极限limx0x0(xt)f(t)dtx0.

xf(xt)dtx【分析】此类未定式极限，典型方法是用罗必塔法那么，但分子分母求导前应先变形.

【详解】由于x0f(xt)dtxtu0xf(u)(du)f(u)du,因此

0x0limx0x0(xt)f(t)dtx0xf(xt)dtxlimxf(t)dttf(t)dt0xx0xf(u)du0x

=limx00f(t)dtxf(x)xf(x)x=limx0x0f(t)dt

0f(u)duxf(x)x0f(u)duxf(x)

=limx0x0f(t)dtxxf(x)=x0f(u)duf(0)1.

f(0)f(0)2〔16〕〔此题总分值11分〕

如图，C1和C2分别是y1(1ex)和yex的图象，过点(0,1)的曲线C3是一单调增函数的图象.2过C2上任一点M(x,y)分别作垂直于x轴和y轴的直线lx和ly.记C1,C2与lx所围图形的面积为S1(x)；C2,C3与ly所围图形的面积为S2(y).假如总有S1(x)S2(y)，求曲线C3的方程x(y).

【分析】利用定积分的几何意义可确定面积S1(x),S2(y)，再依照S1(x)S2(y)建立积分等式，然后求导引出微分方程，最终可得所需函数关系.

【详解】如图，有

x11S1(x)[et(1et)]dt(exx1)，

022S2(y)(lnt(t))dt，

1yy1x由题设，得(ex1)(lnt(t))dt，

12y1x而ye，因此(ylny1)(lnt(t))dt

12两边对y求导得11(1)lny(y)，

2yy1.

2y故所求的函数关系为：x(y)lny〔17〕〔此题总分值11分〕

如图，曲线C的方程为y=f(x)，点(3,2)是它的一个拐点，直线l1与l2分别是曲线C在点(0,0)与(3,2)处的切线，其交点为(2,4).设函数f(x)具有三阶连续导数，计算定积分(x032x)f(x)dx.

【分析】题设图形相当于f(x)在x=0的函数值与导数值，在x=3处的函数值及一阶、二阶导数值.

【详解】由题设图形知，f(0)=0,f(0)2;f(3)=2,f(3)2,f(3)0.

由分部积分，知

30(xx)f(x)dx(x2x)df(x)(x2x)f(x)02330f(x)(2x1)dx

03=30(2x1)df(x)(2x1)f(x)302f(x)dx

03=162[f(3)f(0)]20.

〔18〕〔此题总分值12分〕

用变量代换xcost(0t)化简微分方程(1x)yxyy0，并求其满足y的特解.

2x01,yx02dyd2y,2，再用二阶常系数线性微分方程的方法求解即可. 【分析】先将y,y转化为dtdt【详解】ydydt1dy，

dtdxsintdtdydtcostdy1d2y1y[2]()，

dtdxsintdtsintdt2sintd2y代入原方程，得2y0.

dt解此微分方程，得yC1costC2sintC1xC21x2，

将初始条件yx01,yx02代入，有C12,C21.故满足条件的特解为y2x1x2.

〔19〕〔此题总分值12分〕

函数f(x)在[0，1]上连续，在(0,1)内可导，且f(0)=0,f(1)=1.证明：

〔I〕存在(0,1),使得f()1；

〔II〕存在两个不同的点,(0,1)，使得f()f()1.

【分析】第一部分显然用闭区间上连续函数的介值定理；第二部分为双介值问题，可考虑用拉格朗日中值定理，但应注意利用第一部分已得结论.

【详解】〔I〕令F(x)f(x)1x，那么F(x)在[0，1]上连续，且F(0)=-1<0,F(1)=1>0,因此由介值定理知，存在(0,1),使得F()0，即f()1.

〔II〕在[0,]和[,1]上对f(x)分别应用拉格朗日中值定理，知存在两个不同的点(0,),(,1)，使得f()f()f(0)f(1)f()，f()

01因此f()f()f()1f()11.

11〔20〕〔此题总分值10分〕

函数z=f(x,y)的全微分dz2xdx2ydy，同时f(1,1,)=2.求f(x,y)在椭圆域y2D{(x,y)x1}上的最大值和最小值.

42

【分析】依照全微分和初始条件可先确定f(x,y)的表达式.而f(x,y)在椭圆域上的最大值和最小值,可能在区域的内部达到，也可能在区域的边界上达到，且在边界上的最值又转化为求条件极值.

.【详解】由题设，知ff2y，

2x，yx2因此f(x,y)xC(y)，且C(y)2y，从而C(y)yC，

再由f(1,1)=2，得C=2,故f(x,y)xy2.

2222fff0,0得可能极值点为x=0,y=0.且A2令xyx2f2，B(0,0)xy(0,0)0，2fC2y(0,0)2，

B2AC40，因此点(0,0)不是极值点，从而也非最值点.

y21上的情形：令拉格朗日函数为 再考虑其在边界曲线x42y2F(x,y,)f(x,y)(x1)，

42fF2x2(1)x0,xxfy12yy0, 解Fyy22y22Fx10,4得可能极值点x0,y2,4；x0,y2,4；x1,y0,1；x1,y0,1.代y21}内的最大值为3，入f(x,y)得f(0,2)2,f(1,0)3，可见z=f(x,y)在区域D{(x,y)x42最小值为-2.

〔21〕〔此题总分值9分〕

计算二重积分xD2y21d，其中D{(x,y)0x1,0y1}.

【分析】被积函数含有绝对值，应当作分区域函数看待，利用积分的可加性分区域积分即可.

【详解】记D1{(x,y)xy1,(x,y)D}，

22D2{(x,y)x2y21,(x,y)D}，

因此xD2y21d=(x2y21)dxdy(x2y21)dxdy

D1D2=20d(r21)rdr(x2y21)dxdy(x2y21)dxdy

0D1D1111212=+dx(xy1)dy2d(r21)rdr=.

0043800〔22〕〔此题总分值9分〕

确定常数TTTa,使向量组1(1,1,a),2(1,a,1),3(a,1,1)可由向量组1(1,1,a)T,2(2,a,4)T,3(2,a,a)T线性表示，但向量组1,2,3不能由向量组1,2,3线性表示.

【分析】向量组1,2,3可由向量组1,2,3线性表示，相当与方程组：

ix11x22x33,i1,2,3.

均有解，问题转化为r(1,2,3)=r(1,2,3i),i1,2,3是否均成立？这通过初等变换化解体形讨论即可.而向量组1,2,3不能由向量组1,2,3线性表示，相当于至少有一个向量j(j1,2,3)不能由1,2,3表示，即至少有一方程组

jx11x22x33,j1,2,3，无解.

【详解】对矩阵A(1,2,31,2,3)作初等行变换，有

12211a

A(1,2,31,2,3)=1aa1a1aa11a42211a1



0a2a20a10042a3a01a1a211a12，

0a2a20a100a403(1a)1a0122112,显然不能由,,线性表示，0030当a=-2时，A00因此a2；1232300603

当a=4时，

412211，然,均不能由,,线性表示，因此a4.

066030A23123009300而当a2且a4时，秩r(1,2,3)3，如今向量组1,2,3可由向量组1,2,3线性表示.

11a122

aa又B(1,2,31,2,3)1a11aa11a41a1221

0a11a0a2a2201a1a042a3a1a1221，

0a11a0a2a2202aa063a4a20由题设向量组1,2,3不能由向量组1,2,3线性表示，必有a10或2aa0，即a=1或2a2.

综上所述，满足题设条件的a只能是：a=1.

〔23〕〔此题总分值9分〕

1233阶矩阵A的第一行是(a,b,c),a,b,c不全为零，矩阵B246〔k为常数〕，且AB=O,求线性方36k程组Ax=0的通解.

【分析】AB=O,相当于告之B的每一列均为Ax=0的解，关键问题是Ax=0的基础解系所含解向量的个数为多少，而这又转化为确定系数矩阵A的秩.

【详解】由AB=O知，B的每一列均为Ax=0的解，且r(A)r(B)3.

〔1〕假设k9,那么r(B)=2,因此r(A)1,显然r(A)1,故r(A)=1.可见如今Ax=0的基础解系所含解向量的个数为3-r(A)=2,矩阵B的第【一】第三列线性无关，可作为其基础解系，故Ax=0的通解为：13xk12k26,k1,k2为任意常数.

3k(2)假设k=9，那么r(B)=1,从而1r(A)2.

11） 假设r(A)=2,那么Ax=0的通解为：xk12,k1为任意常数.

32） 假设r(A)=1,那么Ax=0的同解方程组为：ax1bx2cx30,不妨设a0,那么其通解为bcaaxk11k20,k1,k2为任意常数.

03）

1