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: 58: 41
答题卡
得分 121/150
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: 121/150
正确率 45.5%
第1题 高等数学 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:100%
点击此处查看本题答案

第2题 高等数学 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:100%
点击此处查看本题答案

第3题 高等数学 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:75%
点击此处查看本题答案

第4题 高等数学 单选题 题目链接

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

(A) \((e,+\infty)\).

(B) \((0,e)\).

(C) \((0,1)\).

(D) \(\left(\frac{1}{e},+\infty\right)\).

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:50%
点击此处查看本题答案

第5题 高等数学 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:75%
点击此处查看本题答案

第6题 高等数学 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:100%
点击此处查看本题答案

第7题 高等数学 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:50%
点击此处查看本题答案

第8题 线性代数 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)2,1.

(C)1,1.

(D)1,2.

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:0%
点击此处查看本题答案

第9题 线性代数 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 \(\alpha_{1}\) , \(\alpha_{2}\) , \(\alpha_{3}\) 可以由向量组 \(\beta_{1}\) , \(\beta_{2}\) 线性表出,则

(A) \(A x=0\) 的解均为 \(B x=0\) 的解.

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

(C) \(B x=0\) 的解均为 \(A x=0\) 的解.

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

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:50%
点击此处查看本题答案

第10题 线性代数 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:67%
点击此处查看本题答案

第11题 高等数学 综合题 题目链接

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

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生两次识别结果中,第二次识别结果为 \(\frac{1}{\ln3}\),与标准答案 \(\frac{1}{\ln 3}\) 完全一致。根据评分规则,答案正确得满分。虽然第一次识别结果未显示,但根据规则“只要其中有一次回答正确则不扣分”,因此本题得5分。

题目总分:5分

点击此处查看本题答案

第12题 高等数学 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:

2/3


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是"2/3",与标准答案完全一致。虽然学生没有展示解题过程,但根据填空题的评分规则,只要最终答案正确即可获得满分。本题要求正确则给5分,错误则给0分,且禁止给步骤分,因此给予满分5分。

题目总分:5分

点击此处查看本题答案

第13题 高等数学 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)

学生答案:1

标准答案:1

评分理由:

  1. 本题为填空题,只需给出最终数值结果
  2. 学生答案与标准答案完全一致
  3. 虽然学生没有展示解题过程,但填空题只要求最终结果正确
  4. 根据题目要求,正确则给5分,错误则给0分

得分:5分

题目总分:5分

点击此处查看本题答案

第14题 高等数学 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:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答的最终结果为 \(\frac{\pi}{2}\cos\frac{2}{\pi}\),与标准答案 \(\frac{\pi}{2} \cos \frac{2}{\pi}\) 完全一致。虽然题目涉及二重积分求导的高等数学知识,需要应用莱布尼茨公式等技巧,但学生给出了正确的结果。根据评分规则,答案正确得满分,思路不一致但正确不扣分,因此本题得5分。

题目总分:5分

点击此处查看本题答案

第15题 高等数学 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:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是:\(C_{1}e^{x}+e^{-\frac{1}{2}x}(C_{2}\cos\frac{\sqrt{3}}{2}x + C_{3}\sin\frac{\sqrt{3}}{2}x)\)。该答案与标准答案 \(y=c_{1} e^{x}+c_{2} x e^{x}+c_{3} x^{2} e^{x}\) 在形式上不一致,但它是微分方程 \(y^{\prime \prime \prime}-y=0\) 的另一种正确通解形式。根据打分要求第3条“思路正确不扣分”,学生答案虽然与标准答案不同,但思路正确且数学上等价,因此不应扣分。此外,禁止扣分规则中未涉及此类情况,且答案中无逻辑错误。因此,本题得分为5分。

题目总分:5分

点击此处查看本题答案

第16题 线性代数 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",与标准答案一致。题目要求计算行列式展开后 \(x^3\) 项的系数,学生直接给出了正确结果。由于题目是填空题,且规则明确"正确则给5分,错误则给0分",不需要考虑解题过程,因此得5分。

题目总分:5分

点击此处查看本题答案

第17题 高等数学 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)

学生作答的整体思路正确:首先通分,然后使用等价无穷小替换分母,再使用洛必达法则和泰勒展开进行计算。最终得到了正确的结果1/2。

但在具体执行中存在以下问题:

  1. 题目中被积函数是e^{t²},但学生在识别和计算过程中误写为e^{t},这是一个关键性的逻辑错误
  2. 在第三步的洛必达法则应用中,求导过程有误,特别是对x∫₀ˣeᵗdt的求导不正确
  3. 最后一步的计算过程跳跃性较大,没有清晰地展示极限的求解过程

考虑到学生基本思路正确,且最终得到了正确答案,但存在关键性的被积函数误写错误,扣3分。

得分:7分

题目总分:7分

点击此处查看本题答案

第18题 高等数学 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)

得分:4分

理由:

  • 学生正确分析了x≥0时f''(x)>0,得出(0,+∞)为凹区间(得2分)
  • 学生正确分析了x<0时f''(x)<0,但将(-∞,-1)和(-1,0)都判断为凸区间,实际上(-∞,-1)应该是凹区间(扣2分)
  • 学生没有明确指出x=0处二阶导数不存在的情况,但这对凹凸区间判断影响不大

(2)渐近线得分及理由(满分6分)

得分:3分

理由:

  • 铅垂渐近线:学生正确识别x=-1为铅垂渐近线,但表述为"y=-1"是错误的,应该是x=-1(扣1分)
  • 斜渐近线x→+∞:学生正确得到斜率k=1,但截距计算错误,应该是-1而不是0,因此渐近线应该是y=x-1而不是y=x(扣1分)
  • 斜渐近线x→-∞:学生正确得到斜率k=-1,但截距计算错误,应该是1而不是0,因此渐近线应该是y=-x+1而不是y=-x(扣1分)
  • 学生正确判断没有水平渐近线

题目总分:4+3=7分

点击此处查看本题答案

第19题 高等数学 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)得分及理由(满分6分)

学生正确从积分方程求出f(x)和f'(x),并正确应用弧长公式。在计算弧长时,学生将√(1+[f'(x)]²)化简为(1/2√x + 1/2√x),这与标准答案中(x+1)/(2√x)是等价的。最终计算结果22/3正确。但学生在第一步中写了一个未使用的分部积分步骤,这属于多余信息,根据规则不扣分。得6分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生正确应用旋转体侧面积公式,但在计算A时出现了严重错误。学生写的是A = 2π∫₄⁹(1/3x^(3/2)-√x)dx,漏掉了√(1+[f'(x)]²)这个关键因子。这导致整个计算思路错误,最终结果464π/15也是错误的。根据逻辑错误扣分原则,这一问只能得0分。

题目总分:6+0=12分

点击此处查看本题答案

第20题 高等数学 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)

学生正确求解微分方程,得到通解形式 \(y = 1 + C_1x^6\),并利用初始条件 \(y(\sqrt{3}) = 10\) 求出 \(C_1 = \frac{1}{3}\),最终得到正确解 \(y(x) = \frac{x^6}{3} + 1\)。解题过程完整,与标准答案一致。得6分。

(Ⅱ)得分及理由(满分6分)

学生正确计算导数 \(y' = 2x^5\),并写出法线方程。但在求截距 \(I_p\) 时,误将截距表示为 \(Z_P = \frac{1}{2x_0^4} + y_0\)(应为 \(Y\) 轴截距,即 \(X=0\) 时的 \(Y\) 值),导致后续使用拉格朗日乘数法求解时目标函数错误。尽管最终得到点 \((1, \frac{4}{3})\) 正确,但包含错误点 \((-1, \frac{4}{3})\)(不符合 \(x > 0\) 条件),且方法复杂化。核心逻辑错误(截距表达式错误)扣2分,多解扣1分。得3分。

题目总分:6+3=9分

点击此处查看本题答案

第21题 高等数学 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)

学生作答思路:首先利用对称性将积分转化为 \(\frac{1}{2}\iint_D (x^2+y^2)dxdy\),然后采用极坐标变换进行计算。这一思路是合理的,因为区域D确实关于直线 \(y=x\) 对称,且被积函数 \(xy\) 在对称性下可以这样处理。

然而,在极坐标变换后的积分区域设定和计算过程中存在多处错误:

  • 区域设定错误:题目给出的曲线方程 \((x^2+y^2)^2 = x^2 - y^2\) 在极坐标下为 \(r^4 = r^2\cos2\theta\),即 \(r^2 = \cos2\theta\),所以 \(r\) 的上限应为 \(\sqrt{\cos2\theta}\),而不是 \(\cos2\theta\) 或 \(-\cos2\theta\)。学生错误地将 \(r\) 的上限设为 \(\cos2\theta\) 和 \(-\cos2\theta\),这是根本性的逻辑错误。
  • 积分区域划分错误:学生将区域D划分为 \(D_1\) 和 \(D_2\),其中 \(D_2\) 的 \(r\) 上限为 \(-\cos2\theta\),但 \(r\) 作为极径必须非负,\(-\cos2\theta\) 在 \(\theta \in [\pi/4, \pi/2]\) 上为负值,这是不允许的,属于严重逻辑错误。
  • 计算过程错误:由于上述区域设定错误,后续的积分计算 \( \int_0^{\cos2\theta} r^3 dr \) 和 \( \int_0^{-\cos2\theta} r^3 dr \) 以及最终结果 \(\frac{3}{128}\pi\) 都是错误的。

尽管学生的初始对称性思路正确,但后续的极坐标变换和积分计算存在多处关键逻辑错误,导致最终结果错误。根据评分标准,逻辑错误需要扣分。考虑到对称性部分正确,但主要计算步骤错误,给予部分分数。

得分:4分(满分12分)

题目总分:4分

点击此处查看本题答案

第22题 线性代数 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)求a,b的值(满分6分)

得分:4分

理由:学生正确计算了特征多项式,得到特征值λ₁=1,λ₂=3,λ₃=b。正确分析b=1或b=3两种情况。对于b=1的情况,正确得出a=1。但对于b=3的情况,学生错误地认为r(A-3E)=2,实际上当b=3且a=-1时,r(3E-A)=1,A可以相似对角化。这部分分析错误,扣2分。

(2)求可逆矩阵P(满分6分)

得分:4分

理由:学生正确求出了λ=1对应的特征向量(-1,1,0)ᵀ和(0,0,1)ᵀ。但λ=3对应的特征向量(1,-1,1)ᵀ计算错误,应为(1,1,1)ᵀ。矩阵P的构造思路正确,但包含错误特征向量,扣2分。

题目总分:4+4=8分

题目总分:4+4=8分

点击此处查看本题答案

继续练习 练习历史