2019年考研数学(一)考试试题

科目组合

数学一: 高等数学 、线性代数 、概率论

02: 20: 23
答题卡
得分 124/150
答对题目数 7/23
评价

答题情况分析报告

正确: 7
错误: 16
未答: 0
总分: 124/150
正确率 30.4%
第1题 高等数学 单选题 题目链接

当 \(x \to 0\) 时,若 \(x-\tan x\) 与 \(x^{k}\) 是同阶无穷小,则 \(k=\)

(A)1.     (B)2.     (C)3.     (D)4.

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:82%
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第2题 高等数学 单选题 题目链接

设函数 \(f(x)= \begin{cases}x|x|, & x \leq 0 \\ x \ln x, & x>0\end{cases}\) 则 \(x=0\) 是 \(f(x)\) 的

A.可导点,极值点.

B.不可导点,极值点.

C.可导点,非极值点.

D.不可导点,非极值点

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:89%
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第3题 高等数学 单选题 题目链接

设 \(\{u_{n}\}\) 是单调递增的有界数列,则下列级数中收敛的是

\(A. \sum_{n=1}^{\infty} \frac{u_{n}}{n}.\)

\(B. \sum_{n=1}^{\infty}(-1)^{n} \frac{1}{u_{n}} .\)

\(C. \sum_{n=1}^{\infty}\left(1-\frac{u_{n}}{u_{n+1}}\right).\)

\(D. \sum_{n=1}^{\infty}\left(u_{n+1}^{2}-u_{n}^{2}\right)\)

正确答案:C 你的答案: D 正确率:11%
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第4题 高等数学 单选题 题目链接

设函数 \(Q(x, y)=\frac{x}{y^{2}}\) ,如果对上半平面 \((y>0)\) 内的任意有向光滑封闭曲线 C 都有 \(\oint_{C} P(x, y) d x+Q(x, y) d y=0\) ,那么函数 \(P(x, y)\) 可取为

\(A. y-\frac{x^{2}}{y^{3}}.\)    \(B. \frac{1}{y}-\frac{x^{2}}{y^{3}}.\)

\(C. \frac{1}{x}-\frac{1}{y}.\)    \(D. x-\frac{1}{y}\)

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:100%
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第5题 线性代数 单选题 题目链接

设 A 是3阶实对称矩阵, E 是3阶单位矩阵,若 \(A^{2}+A=2 E\) ,且 \(|A|=4\) ,则二次型 \(x^{T} A x\) 的规范形为

\(A. y_{1}^{2}+y_{2}^{2}+y_{3}^{2}.\)

\(B. y_{1}^{2}+y_{2}^{2}-y_{3}^{2}.\)

\(C. y_{1}^{2}-y_{2}^{2}-y_{3}^{2}.\)

\(D. -y_{1}^{2}-y_{2}^{2}-y_{3}^{2}\)

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:89%
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第6题 线性代数 单选题 题目链接

如图所示,有3张平面两两相交,交线相互平行,它们的方程 \(a_{i 1} x+a_{i 2} y+a_{i 3} z=d_{i}(i=1,2,3)\) 组成的线性方程组的系数矩阵和增广矩阵分别记为 A 、\(\bar{A}\) ,则

\(A. r(A)=2, r(\overline{A})=3\)

\(B. r(A)=2, r(\overline{A})=2\)

\(C. r(A)=1, r(\overline{A})=2\)

\(D. r(A)=1, r(\overline{A})=1\)

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:89%
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第7题 概率论 单选题 题目链接

设 A , B 为随机事件,则 \(P(A)=P(B)\) 的充分必要条件是

\(A. P(A \cup B)=P(A)+P(B)\)

\(B. P(A B)=P(A) P(B)\)

\(C. P(A \overline{B})=P(B \overline{A})\)

\(D. P(A B)=P(\overline{A B})\)

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:91%
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第8题 概率论 单选题 题目链接

设随机变量 X 与 Y 相互独立,且都服从正态分布 \(N(\mu, \sigma^{2})\) .则 \(P\{|X-Y|<1\}\)

A.与 \(\mu\) 无关,而与 \(\sigma^{2}\) 有关.

B.与 \(\mu\) 有关,而与 \(\sigma^{2}\) 无关

C.与 \(\mu, \sigma^{2}\) 都有关.

D.与 \(\mu\) 、\(\sigma^{2}\) 都无关.

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:91%
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第9题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)设函数 \(f(u)\) 可导,\(z = f(\sin y - \sin x) + xy\),则 \(\frac{1}{\cos x} \cdot \frac{\partial z}{\partial x} + \frac{1}{\cos y} \cdot \frac{\partial z}{\partial y} =\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生作答中给出的最终答案是 \(\frac{y}{\cos x}+\frac{x}{\cos y}\),这与标准答案完全一致。虽然学生作答中包含了对答案的分析过程,但根据打分要求,我们只关注最终答案是否正确。最终答案正确,因此给满分4分。

题目总分:4分

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第10题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)微分方程 \(2yy' - y^{2} - 2 = 0\) 满足条件 \(y(0) = 1\) 的特解 \(y =\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生作答内容为求解微分方程 \(2yy' - y^{2} - 2 = 0\) 满足条件 \(y(0) = 1\) 的特解,但识别结果显示学生回答的是关于函数 \(y = \sqrt{3e^{x}-2}\) 的定义域分析,这与题目要求的求解微分方程特解完全不符。学生没有给出微分方程的解,也没有展示任何求解微分方程的过程。根据评分标准,答案与题目要求无关,存在根本性的逻辑错误,因此得0分。

题目总分:0分

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第11题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)求级数 \(\sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^{n}}{(2n)!} x^{n}\) 在 \((0, +\infty)\) 内的和函数 \(S(x) =\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生给出的答案为 \(\frac{\cos x}{1 - x}\),而标准答案为 \(\cos \sqrt{x}\)。这两个表达式在数学上并不等价,因此学生的答案不正确。虽然学生的答案涉及余弦函数,与标准答案的三角函数类型一致,但具体形式存在根本性差异,无法通过简单代换或变形得到标准答案。根据评分规则,答案错误得0分。

题目总分:0分

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第12题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)设 \(\sum\) 为曲面 \(x^{2} + y^{2} + 4z^{2} = 4(z \geq 0)\) 的上侧,则 \(\iint_{\sum} \sqrt{4 - x^{2} - 4z^{2}} dxdy =\)

你的答案:

0


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生作答为"0",与标准答案\(\frac{32}{3}\)不符。

该题需要计算曲面积分\(\iint_{\sum} \sqrt{4 - x^{2} - 4z^{2}} dxdy\),其中曲面是椭球面\(x^{2} + y^{2} + 4z^{2} = 4\)的上侧。正确的解法应该将曲面积分投影到\(xOy\)平面上计算,或者通过参数化等方法求解。

学生答案"0"表明要么没有进行正确的计算过程,要么存在严重的逻辑错误。由于没有展示任何解题步骤,无法判断具体错误类型,但结果明显错误,因此得0分。

题目总分:0分

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第13题 线性代数 综合题 题目链接

(填空题)设 \(A = (\alpha_{1}, \alpha_{2}, \alpha_{3})\) 为三阶矩阵,若 \(\alpha_{1}\),\(\alpha_{2}\) 线性无关,且 \(\alpha_{3} = -\alpha_{1} + 2\alpha_{2}\),则线性方程组 \(Ax = 0\) 的通解为

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生作答为 $k\begin{pmatrix}1\\ - 2\\1\end{pmatrix}$,与标准答案 $x = k(1, -2, 1)^{T}$ 完全一致。虽然书写形式略有不同(使用矩阵括号而非列向量转置记号),但数学含义完全相同,表示的是同一个通解形式。根据评分要求,核心逻辑正确且无逻辑错误,因此得满分4分。

题目总分:4分

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第14题 概率论 综合题 题目链接

(填空题)设 \(f(x) = \begin{cases} \frac{x}{2}, & 0 < x < 2 \\ 0, & \text{其他} \end{cases}\),\(F(x)\) 为 \(X\) 的分布函数,\(EX\) 为 \(X\) 的数学期望,则 \(P\{F(X) > EX - 1\} =\)

你的答案:

2/3


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生给出的答案是"2/3",与标准答案一致。题目要求计算概率 \(P\{F(X) > EX - 1\}\),其中 \(f(x)\) 是概率密度函数,\(F(x)\) 是分布函数,\(EX\) 是数学期望。

正确解法应该是:首先计算 \(EX = \int_0^2 x \cdot \frac{x}{2} dx = \int_0^2 \frac{x^2}{2} dx = \frac{4}{3}\),所以 \(EX - 1 = \frac{1}{3}\)。然后计算 \(P\{F(X) > \frac{1}{3}\}\)。由于 \(F(X)\) 服从均匀分布 \(U(0,1)\),所以 \(P\{F(X) > \frac{1}{3}\} = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3}\)。

学生直接给出了正确答案,没有展示计算过程,但答案正确,因此得4分。

题目总分:4分

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第15题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分10分)设函数$y(x)$是微分方程$y'+xy = \mathrm{e}^{-\frac{x^2}{2}}$满足条件$y(0) = 0$的特解.

(Ⅰ) 求$y(x)$;

(Ⅱ) 求曲线$y = y(x)$的凹凸区间及拐点.(15)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生正确求解了一阶线性微分方程,使用了通解公式,代入初始条件得到特解 y = x e^{-x²/2},过程完整且结果正确。得5分。

(2)得分及理由(满分5分)

学生正确计算了一阶导数和二阶导数,通过二阶导数的符号变化确定了凹凸区间,并正确找出了所有拐点。过程完整且结果正确。得5分。

题目总分:5+5=10分

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第16题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分10分)设a, b为实数,函数\( z = 2 + ax^2 + by^2 \)在点(3, 4)处的方向导数中,沿方向\( l = -3\boxed{i} - 4\boxed{j} \)的方向导数最大,最大值为10.

(Ⅰ)求a, b;

(Ⅱ)求曲面\( z = 2 + ax^2 + by^2 (z \geq 0) \)的面积.

你的答案:


评分及理由

(Ⅰ)得分及理由(满分5分)

学生作答中,第一部分求a和b的值存在逻辑错误。标准答案中,根据方向导数最大的方向与梯度方向一致,得到方向比例关系应为(6a)/(-3) = (8b)/(-4),即a = b。但学生写成了6a/8b = 3/4,虽然也得到a = b,但推导过程不严谨。此外,在计算最大值时,学生错误地使用了方向导数的表达式-18a - 32b = 10,而实际上最大值应为梯度的模√((6a)^2 + (8b)^2) = 10。因此,a和b的最终结果错误(学生得到a = b = -1/5,正确答案为a = b = -1)。由于存在关键逻辑错误,扣3分,得2分。

(Ⅱ)得分及理由(满分5分)

第二部分求曲面积分,学生基于错误的a和b值进行计算,导致积分表达式和区域都错误(学生使用z = 2 - x²/5 - y²/5,积分区域x² + y² ≤ 10,而正确应为z = 2 - x² - y²,区域x² + y² ≤ 2)。尽管曲面积分的计算思路正确(使用极坐标和代换法),但由于输入参数错误,最终结果错误。考虑到方法正确但参数错误,扣3分,得2分。

题目总分:2+2=4分

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第17题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分10分)

求曲线$y = \text{e}^{-x}\sin x(x \geq 0)$与$x$轴之间图形的面积.

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

学生正确识别了需要计算曲线与x轴之间图形的面积,即 ∫₀^∞ e^(-x)|sin x| dx,并注意到|sin x|的周期性,将积分按周期分段处理。思路与标准答案一致,方法正确。

在计算分段积分时,学生使用了分部积分法计算了S₁=∫₀^π e^(-x)sin x dx,得到了正确结果(1+e^(-π))/2。对于后续积分段,学生也正确计算了S₂和S₃的值。

在求和时,学生正确写出了S = S₁+S₂+S₃+... = (1+e^(-π))/2 + (e^(-π)+e^(-2π))/2 + (e^(-2π)+e^(-3π))/2 + ...,并整理得到S = 1/2 + ∑ₙ₌₁^∞ e^(-nπ)。

学生正确识别这是一个首项为e^(-π),公比为e^(-π)的等比级数,并应用了无穷等比级数求和公式,得到∑ₙ₌₁^∞ e^(-nπ) = e^(-π)/(1-e^(-π))。

最终结果为S = 1/2 + e^(-π)/(1-e^(-π)) = (1+e^(-π))/(2(1-e^(-π))),这与标准答案1/2 + 1/(e^π-1)是等价的,因为1/(e^π-1) = e^(-π)/(1-e^(-π))。

虽然学生在计算S₂和S₃时表述不够严谨(如S₂的计算中写成了e^(-x)cos x/2,实际上应该是-e^(-x)(sin x+cos x)/2),但最终结果正确,且这些不影响最终求和结果。根据评分要求,思路正确且最终结果正确,不因表述细节扣分。

因此,本题得分为10分。

题目总分:10分

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第18题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分10分)

设\( a_{n} = \int_{0}^{1} x^{n} \sqrt{1 - x^{2}} \mathrm{d}x (n = 0, 1, 2, \cdots) \).

(Ⅰ)证明数列\(\{ a_{n} \}\)单调递减,且\( a_{n} = \frac{n - 1}{n + 2} a_{n - 2} (n = 2, 3, \cdots) \);

(Ⅱ)求\(\lim\limits_{n \to \infty} \frac{a_{n}}{a_{n - 1}}\).

你的答案:


评分及理由

(Ⅰ)证明数列单调递减部分得分及理由(满分5分)

得分:3分

理由:学生正确证明了数列的单调递减性。通过比较被积函数,得出 \(a_{n+1} - a_n \leq 0\),从而说明数列单调递减,这部分论证正确。但证明过程中使用了变量 \(x\) 与积分变量 \(t\) 混用(如 \(\cos^2 x(\sin^{n+1}x - \sin^n x)\)),虽然不影响结论,但表述不够严谨。考虑到核心逻辑正确,扣2分。

(Ⅰ)证明递推关系部分得分及理由(满分5分)

得分:4分

理由:学生通过变量代换和Wallis公式推导了递推关系 \(a_n = \frac{n-1}{n+2}a_{n-2}\),思路正确。但证明过程分为奇偶情况讨论,较为繁琐,且最后一步的代数推导(如 \((n+2)a_n - (n-1)a_{n-2} = 0\))未详细展开,略显跳跃。核心逻辑正确,但严谨性不足,扣1分。

(Ⅱ)求极限部分得分及理由(满分10分)

得分:5分

理由:学生尝试直接计算极限,但方法复杂且未区分奇偶性对极限的影响。过程中将 \(a_n\) 和 \(a_{n-1}\) 的表达式代入,但未正确简化,最后得出极限为1的结论正确,但论证不严谨(如未使用夹逼定理)。标准答案使用夹逼定理是更简洁有效的方法。因此,虽然结论正确,但方法不当,扣5分。

题目总分:3+4+5=12分

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第19题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分10分)

设Ω是由锥面\( x^2 + (y - z)^2 = (1 - z)^2 (0 \leq z \leq 1) \)与平面\( z = 0 \)围成的锥体,求Ω的形心坐标。

 

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

学生正确识别了锥面方程并进行了代数变形,利用对称性得出 \(\bar{x} = 0\) 正确。计算体积 \(\iiint_{\Omega} dV = \frac{\pi}{3}\) 的过程与标准答案一致,得出了正确结果。

在计算 \(\bar{y}\) 时,学生采用了先对 \(y\) 积分的方法,虽然表达式书写存在一些不规范(如积分上下限的写法),但核心思路正确,最终计算得到 \(\bar{y} = \frac{1}{4}\),与标准答案一致。

在计算 \(\bar{z}\) 时,学生正确使用了柱坐标下的截面面积法,得到 \(\bar{z} = \frac{1}{4}\),与标准答案一致。

最终形心坐标 \((0, \frac{1}{4}, \frac{1}{4})\) 正确。尽管在 \(\bar{y}\) 的计算过程中书写不够严谨,但核心逻辑和最终结果正确,根据评分要求,思路正确不扣分,识别误差导致的书写问题不扣分。

得分:10分

题目总分:10分

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第20题 线性代数 综合题 题目链接

(本题满分11分)

设向量组$\alpha_1=(1,2,1)^T$,$\alpha_2=(1,3,2)^T$,$\alpha_3=(1,a,3)^T$为$\mathbb{R}^3$的一个基,$\beta=(1,1,1)^T$在这个基下的坐标为$(b,c,1)^T$。

(Ⅰ)求$a,b,c$;

(Ⅱ)证明$\alpha_2,\alpha_3,\beta$为$\mathbb{R}^3$的一个基,并求$\alpha_2,\alpha_3,\beta$到$\alpha_1,\alpha_2,\alpha_3$的过渡矩阵。

你的答案:


评分及理由

(Ⅰ)得分及理由(满分5分)

学生通过线性无关性和坐标定义建立方程组,思路正确。但在行变换过程中出现错误:矩阵变换后得到“4-a”等表达式,并直接令“4-a=1”解得a=3,这一步缺乏明确解释,且变换过程不标准。但最终a,b,c的值与标准答案一致(a=3,b=2,c=-2)。由于核心结果正确且主要思路正确,但推导过程存在瑕疵,扣1分。

得分:4分

(Ⅱ)得分及理由(满分6分)

第一部分证明基:学生计算|A|=8≠0正确,结论正确,得3分。

第二部分求过渡矩阵:学生正确建立B=AC关系,但计算A⁻¹时出现错误(给出的A⁻¹与标准答案不一致),导致最终过渡矩阵结果错误。虽然方法正确,但计算错误,扣3分。

得分:3分

题目总分:4+3=7分

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第21题 线性代数 综合题 题目链接

(本题满分11分)

已知矩阵\( A = \begin{pmatrix} -2 & -2 & 1 \\ 2 & x & -2 \\ 0 & 0 & -2 \end{pmatrix} \)与\( B = \begin{pmatrix} 2 & 1 & 0 \\ 0 & -1 & 0 \\ 0 & 0 & y \end{pmatrix} \)相似.

(Ⅰ) 求\( x,y \);

(Ⅱ) 求可逆矩阵\( P \)使得\( P^{-1}AP = B \).

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生正确使用了相似矩阵的迹相等和行列式相等的性质,建立方程组并正确解出 x=3, y=-2。计算过程正确,结果与标准答案一致。因此得5分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生采用解矩阵方程 AP=PB 的方法求可逆矩阵 P,思路正确。但存在以下问题:

  • 在求解 d₁ 时,标准答案中属于特征值2的特征向量应为 (-1,2,0),而学生得到的是 (1,-2,0),这实际上是同一特征向量的非零倍数,不扣分。
  • 在求解 d₂ 时,学生解 (A+E)d₂=d₁ 得到 d₂=(-2,1,0),这与标准答案中属于特征值-1的特征向量一致,但标准答案中该向量直接由特征方程得到,而学生通过非齐次方程求解,方法正确。
  • 在求解 d₃ 时,学生得到 d₃=(-1,2,4),与标准答案中属于特征值-2的特征向量一致。
  • 最终得到的 P 矩阵与标准答案的 P 矩阵列向量顺序不同,且第一列相差一个负号,但这是允许的,因为特征向量的非零倍数和排列顺序不影响相似变换。

因此方法正确,结果有效,得6分。

题目总分:5+6=11分

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第22题 概率论 综合题 题目链接

(本题满分11分)

设随机变量X与Y相互独立,X服从参数为1的指数分布,Y的概率分布为$P\{ Y=-1\} =p$,$P\{ Y=1\} =1-p(0<p<1)$.令$Z=XY$.

(Ⅰ)求Z的概率密度;

(Ⅱ)p为何值时,X与Z不相关;

(Ⅲ)X与Z是否相互独立?

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生正确写出了Z的分布函数和概率密度函数,推导过程完整,与标准答案一致。得4分。

(2)得分及理由(满分4分)

学生正确计算了协方差Cov(X,Z),得到了p=1/2时X与Z不相关的结论。虽然计算过程中直接写出了1-2p=0,但这是基于E[X²]=D(X)+[E(X)]²=1+1=2,E[X]=1,E[Y]=1-2p的正确计算。得4分。

(3)得分及理由(满分3分)

学生只给出了"不独立"的结论,但没有提供任何证明过程或理由。根据题目要求,需要给出严格的判断依据。虽然结论正确,但缺乏论证过程,应扣分。得1分。

题目总分:4+4+1=9分

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第23题 概率论 综合题 题目链接

(本题满分11分)

设总体\(X\)的概率密度为
\[ f(x;\sigma^{2})=\begin{cases}
\frac{A}{\sigma}\mathrm{e}^{-\frac{(x-\mu)^{2}}{2\sigma^{2}}},\ x\geq\mu,\\
0,\ x<\mu,
\end{cases} \]
其中\(\mu\)是已知参数,\(\sigma>0\)是未知参数,\(A\)是常数。\(X_{1},X_{2},\cdots,X_{n}\)是来自总体\(X\)的简单随机样本。

(Ⅰ)求\(A\);

(Ⅱ)求\(\sigma^{2}\)的最大似然估计量。

你的答案:


评分及理由

(Ⅰ)得分及理由(满分5分)

学生作答中,第一步计算常数A的过程基本正确,使用了概率密度函数的归一性,积分变换方法合理。但在最后一步计算中出现错误:标准答案为 \( A = \sqrt{\frac{2}{\pi}} \),而学生得到 \( A = \frac{\sqrt{2\pi}}{\pi} \)。注意到 \( \frac{\sqrt{2\pi}}{\pi} = \sqrt{\frac{2}{\pi}} \),两者在数学上完全相等,只是表达形式不同。因此这属于等价表达,不应扣分。该部分思路完整,计算正确,得满分5分。

(Ⅱ)得分及理由(满分6分)

学生在第二部分求最大似然估计时,似然函数构造正确,对数似然函数推导正确,求导过程正确,最终得到的估计量 \( \hat{\sigma}^2 = \frac{\sum_{i=1}^{n}(X_i-\mu)^2}{n} \) 与标准答案完全一致。虽然学生对A的代入使用了 \( \frac{\sqrt{2\pi}}{\pi} \) 这一形式,但在最大似然估计的推导中,常数项在对数似然函数求导时会消失,不影响最终结果。该部分推导完整正确,得满分6分。

题目总分:5+6=11分

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