2021年考研数学(二)考试试题

科目组合

数学二: 高等数学 、线性代数

02: 35: 20
答题卡
得分 109/150
答对题目数 10/22
评价

答题情况分析报告

正确: 10
错误: 12
未答: 0
总分: 109/150
正确率 45.5%
第1题 高等数学2 单选题 题目链接

当 \(x \to 0\) 时, \(\int_{0}^{x^{2}}(e^{t^{3}}-1) d t\) 是 \(x^{7}\) 的

(A)低阶无穷小.

(B)等价无穷小.

(C)高阶无穷小.

(D)同阶但非等价无穷小.

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:83%
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第2题 高等数学2 单选题 题目链接

设 \(f(x)= \begin{cases}\frac{e^{x}-1}{x}, & x \neq 0, \\ 1, & x=0\end{cases}\),则 \(f(x)\) 在 \(x=0\) 处

(A)连续且取极大值。

(B)连续且取极小值.

(C)不连续但可导。

(D)可导且导数不为0

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:97%
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第3题 高等数学2 单选题 题目链接

有一圆柱底面半径与高随时间变化的速率分别为2cm/s,-3cm/s,当底面半径为10cm,高为5cm时,圆柱体的体积与表面积随时间变化的速率分别为

(A) \(125 \pi \mathrm{cm}^{3} / \mathrm{s}, 40 \pi \mathrm{cm}^{2} / \mathrm{s}\).

(B) \(125 \pi \mathrm{cm}^{3} / \mathrm{s},-40 \pi \mathrm{cm}^{2} / \mathrm{s}\)

(C) \(-100 \pi \mathrm{cm}^{3} / \mathrm{s}, 40 \pi \mathrm{cm}^{2} / \mathrm{s}\).

(D) \(-100 \pi \mathrm{cm}^{3} / \mathrm{s},-40 \pi \mathrm{cm}^{2} / \mathrm{s}\)

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:79%
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第4题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数$f(x)=ax - b\ln x(a>0)$有2个零点,则$\frac{b}{a}$的取值范围是( )

(A)$(e, +∞).$    (B)$(0,e).$    (C)$(0,\frac {1}{e}).$    (D)$(\frac {1}{e},+∞).$

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:84%
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第5题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数 \(f(x)=\sec x\) 在 \(x=0\) 处的2次泰勒多项式为 \(1+ax+bx^{2}\),则

(A) \(a=1, b=-\frac{1}{2}\).

(B) \(a=1, b=\frac{1}{2}\).

(C) \(a=0, b=-\frac{1}{2}\).

(D) \(a=0, b=\frac{1}{2}\).

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:85%
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第6题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数 \(f(x, y)\) 可微,且 \(f(x+1, e^{x})=x(x+1)^{2}\) , \(f(x, x^{2})=2 x^{2} \ln x\) ,则 \(df(1,1)=\)

(A) \(d x+d y\).

(B) \(d x-d y\).

(C) \(d y\).

(D) \(-d y\).

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:92%
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第7题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数 \(f(x)\) 在区间[0,1]上连续,则 \(\int_{0}^{1} f(x) d x=\)

(A) \(lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{n} f\left(\frac{2 k-1}{2 n}\right) \frac{1}{2 n}\).

(B) \(lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{n} f\left(\frac{2 k-1}{2 n}\right) \frac{1}{n}\).

(C) \(lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{2 n} f\left(\frac{k-1}{2 n}\right) \frac{1}{n}\).

(D) \(lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{2 n} f\left(\frac{k}{2 n}\right) \frac{2}{n}\).

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:73%
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第8题 线性代数2 单选题 题目链接

二次型\( f(x_{1},x_{2},x_{3})=(x_{1}+x_{2})^{2}+(x_{2}+x_{3})^{2}-(x_{3}-x_{1})^{2} \)的正惯性指数与负惯性指数依次为( )

(A) 2,0.    (B) 1,1.    (C) 2,1.    (D) 1,2.

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:44%
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第9题 线性代数2 单选题 题目链接

设3阶矩阵\( A = (\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3), B = (\beta_1, \beta_2, \beta_3) \),若向量组\( \alpha_1,\alpha_2,\alpha_3 \)可由向量组\( \beta_1,\beta_2,\beta_3 \)线性表示,则( )

(A) \( Ax = 0 \)的解均为\( Bx = 0 \)的解.

(B) \( A^{\text{T}}x = 0 \)的解均为\( B^{\text{T}}x = 0 \)的解.

(C) \( Bx = 0 \)的解均为\( Ax = 0 \)的解.

(D) \( B^{\text{T}}x = 0 \)的解均为\( A^{\text{T}}x = 0 \)的解.

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:65%
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第10题 线性代数2 单选题 题目链接

设矩阵 \(A=\begin{pmatrix}1 & 0 & -1 \\ 2 & -1 & 1 \\ -1 & 2 & -5\end{pmatrix}\),若存在可逆矩阵 \(P, Q\) 使 \(PAQ\) 为对角矩阵,则 \(P, Q\) 可以分别为

(A) \(\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix} ;\begin{pmatrix}1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 3 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}\).

(B) \(\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 2 & -1 & 0 \\ -3 & 2 & 1\end{pmatrix} ;\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}\).

(C) \(\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 2 & -1 & 0 \\ -3 & 2 & 1\end{pmatrix} ;\begin{pmatrix}1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 3 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}\).

(D) \(\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & 3 & 1\end{pmatrix} ;\begin{pmatrix}1 & 2 & -3 \\ 0 & -1 & 2 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}\).

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:85%
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第11题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)\(\int_{-\infty}^{+\infty}|x| 3^{-x^{2}} d x=\)

你的答案:

ln(三分之一)


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生答案:ln(三分之一)

标准答案:1/ln3

评分理由:

  1. 学生答案形式为"ln(三分之一)",即ln(1/3),这等于-ln3
  2. 标准答案为1/ln3,两者完全不相等
  3. 该积分的正确解法应该是利用偶函数性质和Gamma函数,或者通过变量代换化为标准正态分布积分
  4. 学生答案不仅数值错误,连函数形式都完全不对,说明对积分的基本思路理解有误
  5. 这是一个严重的逻辑错误,无法得到部分分数

得分:0分

题目总分:0分

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第12题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)已知参数方程\(\begin{cases}x=2 e^{t}+t+1, \\ y=4(t-1) e^{t}+t^{2}\end{cases}\),求\(\frac{d^{2} y}{~d x^{2}}|_{t=0}=\)

你的答案:

三分之二


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生答案"三分之二"与标准答案\(\frac{2}{3}\)在数值上完全一致,但存在以下问题:

  1. 答案使用了中文表述"三分之二",而非数学表达式\(\frac{2}{3}\)或2/3
  2. 填空题要求精确的数学表达式,这种表述方式不够规范
  3. 虽然数值正确,但表达形式不符合数学填空题的标准要求

考虑到数值正确且能识别出正确答案,但表达不规范,扣1分。

得分:4分

题目总分:4分

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第13题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)设函数\(z=z(x, y)\)由方程\((x+1) z+y \ln z-\arctan (2 x y)=1\)确定,求\(\frac{\partial z}{\partial x}|_{(0,2)}=\)

你的答案:

1


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

该题是填空题,学生给出的答案为"1",与标准答案完全一致。由于填空题只需提供最终结果,不需要展示解题过程,因此只要答案正确即可获得满分。该学生答案正确,得5分。

题目总分:5分

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第14题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)设\(f(t)=\int_{1}^{t^{2}} d x \int_{-\infty}^{t} \sin \frac{x}{y} d y\),求\(f'(\frac{\pi}{2})=\)

你的答案:

π


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是 π,而标准答案是 \(\frac{\pi}{2} \cos \frac{2}{\pi}\)。由于学生答案与标准答案在数值和形式上都完全不同,且没有展示任何解题过程,无法判断其思路是否正确。因此,该答案存在明显的计算错误或理解错误,得分为0分。

题目总分:0分

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第15题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)求微分方程\(y^{\prime \prime \prime}-y=0\)的通解\(y=\)

你的答案:

C1e的x次方+(C2cos二分之根号三x+C3sin二分之根号三x)e的x的负二分之一次方


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是:\(y = C_1 e^x + \left(C_2 \cos \frac{\sqrt{3}}{2}x + C_3 \sin \frac{\sqrt{3}}{2}x\right) e^{-\frac{x}{2}}\)。该微分方程 \(y^{\prime \prime \prime} - y = 0\) 的特征方程为 \(r^3 - 1 = 0\),解得特征根为 \(r = 1\) 和 \(r = -\frac{1}{2} \pm \frac{\sqrt{3}}{2}i\)。因此,通解应为 \(y = C_1 e^x + e^{-\frac{x}{2}}\left(C_2 \cos \frac{\sqrt{3}}{2}x + C_3 \sin \frac{\sqrt{3}}{2}x\right)\)。学生的答案在结构上与正确通解一致,包含了三个线性无关的解,且常数项使用 \(C_1, C_2, C_3\) 表示,符合通解形式。因此,该答案正确,得5分。

题目总分:5分

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第16题 线性代数2 综合题 题目链接

(填空题)设\(f(x)=\begin{vmatrix}x & x & 1 & 2x \\ 1 & x & 2 & -1 \\ 2 & 1 & x & 1 \\ 2 & -1 & 1 & x\end{vmatrix}\),求\(x^{3}\)项的系数

你的答案:

-5


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是"-5",与标准答案"-5"完全一致。虽然题目要求计算行列式展开式中x³项的系数,但学生直接给出了最终结果,说明其计算过程正确(无论是通过行列式展开、多项式分析还是其他方法)。由于填空题只要求最终答案,且答案正确,因此得5分。

题目总分:5分

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第17题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分10分)

求极限 \( \lim _{x \to 0}\left(\frac{1+\int_{0}^{x} e^{t^{2}} d t}{e^{x}-1}-\frac{1}{\sin x}\right) \)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

学生作答采用了洛必达法则求解该极限问题。首先进行了通分处理,然后对分子分母分别求导,并再次应用洛必达法则进行第二次求导,最后代入x=0求得极限值为1/2。

从解题思路来看:

  • 通分步骤正确
  • 第一次求导过程正确,正确应用了乘积求导法则和变上限积分求导法则
  • 第二次求导过程正确
  • 代入x=0计算极限值的过程正确
  • 最终答案1/2与标准答案一致

虽然学生的解题方法与标准答案不同(标准答案使用了泰勒展开,学生使用了两次洛必达法则),但根据评分要求"思路正确不扣分",且学生的解法逻辑严谨、计算正确,因此应给予满分。

得分:10分

题目总分:10分

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第18题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

已知函数 \( f(x)=\frac{x|x|}{1+x} \),求曲线 \( y=f(x) \) 的凹凸区间及渐近线。

你的答案:


评分及理由

(1)凹凸区间得分及理由(满分6分)

学生正确分段求导,并得出二阶导数表达式。当x>0时,f''(x)=2/(x+1)³>0正确;当x<0时,分析正确:x<-1时f''(x)>0,-1

但存在一处错误:在x=0处,学生没有说明f''(0)不存在的情况,而标准答案明确指出这一点。这是一个重要的逻辑疏漏。

扣1分。

得分:5分

(2)渐近线得分及理由(满分6分)

垂直渐近线:正确得出x=-1为垂直渐近线。

斜渐近线:当x→+∞时,计算k=1,b=-1,得到y=x-1正确。当x→-∞时,计算k时出现错误:lim(x→-∞)[f(x)/x]应为-1,但学生得到1,这导致后续计算都错误。虽然最终写出的渐近线y=-x+1是正确的,但推导过程有逻辑错误。

扣2分。

得分:4分

题目总分:5+4=9分

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第19题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

设函数\(f(x)\)满足\(\int\frac{f(x)}{\sqrt{x}}dx = \frac{1}{6}x^2 - x + C\),\(L\)为曲线\(y = f(x)(4\leq x\leq 9)\),记\(L\)的长度为\(S\),\(L\)绕\(x\)轴旋转曲面面积为\(A\),求\(S\)和\(A\)。

你的答案:


评分及理由

(1)S的得分及理由(满分6分)

学生正确推导了f(x)和f'(x),弧长公式使用正确,换元法思路正确。但在计算积分时出现错误:
正确计算应为 ∫(t²+1)·2dt = ∫(2t²+2)dt = [2/3 t³ + 2t]₂³ = (18+6)-(16/3+4) = 24-28/3 = 44/3
但标准答案为22/3,学生计算过程有误,实际上应该是 ∫(t²+1)dt 而不是 ∫(t²+1)·2dt。
扣分:思路正确但计算错误,扣2分。得4分。

(2)A的得分及理由(满分6分)

学生混淆了旋转体侧面积和体积的概念。题目要求的是旋转曲面面积A,但学生计算的是旋转体体积V。
旋转曲面面积公式应为 A = 2π∫f(x)√(1+[f'(x)]²)dx,而学生使用了体积公式 V = π∫[f(x)]²dx。
这是概念性错误,整个思路错误。扣6分。得0分。

题目总分:4+0=4分

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第20题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

设\(y = y(x)(x\gt0)\)是微分方程\(xy' - 6y = - 6\)满足条件\(y(\sqrt{3}) = 10\)的解,

(Ⅰ)求\(y(x)\);

(Ⅱ)设\(P\)为曲线\(y = y(x)\)上一点,\(I_p\)为曲线\(y = y(x)\)上\(P\)点法线到\(y\)轴的截距,当\(I_p\)最小时,求\(P\)坐标.

你的答案:


评分及理由

(Ⅰ)得分及理由(满分6分)

学生正确求解了一阶线性微分方程,使用了积分因子法,得到通解形式正确。代入初始条件时,将 \(x = \sqrt{3}\) 误写为 \(x = \sqrt[6]{3}\),但代入计算后得到 \(C = \frac{1}{3}\) 正确,最终结果为 \(y(x) = \frac{1}{3}x^6 + 1\),与标准答案一致。由于识别中可能存在的误写(如根指数错误),且核心计算正确,不扣分。得6分。

(Ⅱ)得分及理由(满分6分)

学生正确计算了法线方程,并求得截距表达式 \(Y = \frac{1}{2}x^{-4} + \frac{1}{3}x^6 + 1\),与标准答案一致。对 \(Y\) 求导得到 \(Y' = -2x^{-5} + 2x^5\),令导数为零解得 \(x = 1\),并分析了单调性,判断为极小值点。计算过程中有一步将 \(-\frac{5}{2}x^{-6} + 2x^5\) 误写为 \(-2x^{-5} + 2x^5\),但后续推导正确,且最终结果与标准答案一致,判断为误写不扣分。得6分。

题目总分:6+6=12分

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第21题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

设平面区域 D 由曲线 \( (x^{2}+y^{2})^{2}=x^{2}-y^{2}(x \geq0, y \geq0) \) 与 x 轴围成,计算二重积分 \( \iint_{D} x y d x d y \)。

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答中虽然进行了大量三角函数的积分计算,但完全没有涉及题目要求的二重积分计算。题目要求计算区域D由曲线 \((x^2+y^2)^2 = x^2 - y^2\) 与x轴围成的二重积分 \(\iint_D xy dxdy\),而学生的作答完全是关于其他三角函数积分的计算,与题目要求无关。

从识别结果看,学生可能是在计算其他题目,或者完全误解了本题的题意。整个作答过程没有建立正确的坐标系变换,没有确定正确的积分区域,也没有按照二重积分的计算方法进行求解。

根据评分标准,这是一个严重的逻辑错误,因为学生完全没有理解题目要求,采用了完全错误的解题思路。因此本题得分为0分。

题目总分:0分

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第22题 线性代数2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

设矩阵\(\boldsymbol{A}=\begin{pmatrix}2&1&0\\1&2&0\\1&a&b\end{pmatrix}\)仅有两个不同特征值,若\(\boldsymbol{A}\)相似于对角矩阵,求\(a,b\)的值,并求可逆矩阵\(\boldsymbol{P}\),使\(\boldsymbol{P}^{-1}\boldsymbol{AP}\)为对角矩阵.

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生正确计算了特征多项式并得到特征值为1,3,b,但后续分析存在逻辑错误。学生考虑了b=1和b=3两种情况,但在b=1时错误地假设了b=1/3的情况,且特征向量计算混乱。在b=1时,学生正确得到a=1,但特征向量计算有误(将λ=3的特征向量错写成(1,1,0)和(0,0,1))。在b=3时,学生未正确分析秩的条件,且特征向量计算错误。扣分理由:逻辑错误(错误假设b=1/3)、特征向量计算错误、未完整分析两种情况。得分:3分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生试图构造可逆矩阵P,但给出的P矩阵不完整且列向量组合错误(例如在b=1情况下将λ=3的特征向量错写为(1,0,1))。虽然思路正确(用特征向量构造P),但具体实现存在多处错误。扣分理由:P矩阵构造错误,特征向量对应关系混乱。得分:2分。

题目总分:3+2=5分

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