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

03: 52: 52
答题卡
得分 109/150
答对题目数 6/23
评价

答题情况分析报告

正确: 6
错误: 17
未答: 0
总分: 109/150
正确率 26.1%
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: A 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)

学生两次识别结果均为 \(\frac{y}{\cos x}+\frac{x}{\cos y}\),与标准答案完全一致。根据题目要求,只要有一次识别正确就不扣分,因此本题得满分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)

学生两次识别结果均为 \(\sqrt{3e^{x}-2}\),与标准答案 \(y = \sqrt{3e^{x} - 2}\) 完全一致。该答案正确求解了微分方程并满足初始条件 \(y(0) = 1\),解题过程虽未展示但最终结果正确。根据评分要求,结果正确应得满分。

题目总分:4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: 未作答
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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:

32/3


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生答案:32/3

标准答案:\(\frac{32}{3}\)

评分理由:

  1. 从数值结果来看,32/3与标准答案\(\frac{32}{3}\)完全一致
  2. 该题是填空题,主要考察计算结果是否正确
  3. 虽然学生没有展示解题过程,但给出了正确的数值答案
  4. 根据填空题的评分标准,结果正确就应该给满分

得分:4分

题目总分:4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)

学生作答给出了通解形式 $(k, -2k, k)$,这与标准答案 $x = k(1, -2, 1)^{T}$ 本质相同。虽然表达形式略有差异(一个是行向量形式,一个是列向量形式),但在线性代数中,通解的表达形式可以是行向量或列向量,只要系数对应正确即可。这里系数 $k, -2k, k$ 与标准答案中的系数 $1, -2, 1$ 完全对应,说明学生正确理解了方程组的解空间结构。

根据评分规则:思路正确不扣分,表达形式差异不视为错误。因此给满分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:


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生两次识别结果均为 \(\frac{2}{3}\),与标准答案完全一致。题目要求计算 \(P\{F(X) > EX - 1\}\),其中 \(F(X)\) 是分布函数,\(EX\) 是数学期望。根据概率论知识,对于连续型随机变量,\(F(X)\) 服从均匀分布 \(U(0,1)\)。首先计算 \(EX = \int_0^2 x \cdot \frac{x}{2} dx = \frac{4}{3}\),则 \(EX - 1 = \frac{1}{3}\)。因此 \(P\{F(X) > \frac{1}{3}\} = 1 - P\{F(X) \leq \frac{1}{3}\} = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3}\)。学生答案正确,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,使用了积分因子法,计算过程正确,并正确利用初始条件求出特解。两次识别结果均正确,得满分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,正确找到了二阶导数为零的点,并正确判断了凹凸区间。但在第一次识别中,凹凸区间的判断存在一处错误:在区间(-∞,-√3)和(0,√3)上写的是y"≤0,而实际上应该是y"<0(除零点外)。不过第二次识别中已修正为y"<0。根据"只要其中有一次回答正确则不扣分"的原则,不扣分。拐点坐标计算正确。得满分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)

学生正确计算了梯度分量:\(\frac{\partial z}{\partial x} = 6a\),\(\frac{\partial z}{\partial y} = 8b\)。根据方向导数最大条件,正确建立了方程组: \[ \begin{cases} (6a)^2 + (8b)^2 = 100 \\ \frac{6a}{-3} = \frac{8b}{-4} \end{cases} \] 并解得 \(a = b = -1\)。思路和计算完全正确。但第一次识别中函数写为 \(z = ax^2 + by^2\)(漏了常数2),第二次识别中已修正为正确形式。根据"误写不扣分"原则,不扣分。
得分:5分

(Ⅱ)得分及理由(满分5分)

学生正确写出曲面积分公式: \[ S = \iint_D \sqrt{1 + z_x^2 + z_y^2}dxdy = \iint_D \sqrt{1 + 4x^2 + 4y^2}dxdy \] 正确确定积分区域 \(D: x^2 + y^2 \leq 2\),并正确使用极坐标变换。计算过程: \[ \int_0^{2\pi}d\theta\int_0^{\sqrt{2}} r\sqrt{1 + 4r^2}dr = \frac{13\pi}{3} \] 结果正确。第一次识别中曲面表达式有误写(\(z = \frac{z}{z = x^2 + by^2}\)),但第二次识别已修正,且计算过程正确。根据"误写不扣分"原则,不扣分。
得分:5分

题目总分:5+5=10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)

学生作答的整体思路正确:将无穷积分转化为级数求和,并正确计算每个区间上的积分。但在具体计算过程中存在逻辑错误:

  • 第一次识别结果中,第二行到第三行的推导有误:从 \(\sum \frac{e^{-k\pi}}{2}(1+e^{-\pi})\) 直接跳到 \(\frac{1+e^{-\pi}}{2}\sum e^{-k\pi}\) 缺少中间步骤,且第三行出现了多余的 \(\frac{e^{-k\pi}}{2}\) 项,属于计算错误。
  • 第二次识别结果中,步骤2第一行将 \(\sum \frac{(-1)^k e^{-k\pi} - (-1)^{k+1} e^{-(k+1)\pi}}{2}\) 直接写成 \(\sum \frac{e^{-k\pi}}{2}(1 - (-1)e^{-\pi})\) 是不正确的,因为这里忽略了 \((-1)^k\) 因子的影响,实际上应该按标准答案的方法处理符号。
  • 尽管最终结果 \(\frac{e^{\pi}+1}{2(e^{\pi}-1)}\) 与标准答案 \(\frac{1}{2} + \frac{1}{e^{\pi}-1}\) 在代数上是等价的,但推导过程中存在逻辑错误。

由于存在逻辑错误,扣2分。得分:8分。

题目总分:8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: 未作答
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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)对称性处理(满分2分)

学生正确利用对称性得到\(\bar{x}=0\),思路与标准答案一致。得2分。

(2)体积计算(满分3分)

学生采用变量代换方法计算体积,但存在以下问题:
1. 变量代换后区域描述不准确(未明确说明\(\Omega'\)是锥体区域)
2. 球坐标变换时积分限\(\varphi\in[0,\frac{\pi}{4}]\)和\(r\in[0,\cos\varphi]\)的推导过程不完整
3. 虽然最终结果\(\frac{\pi}{3}\)正确,但推导过程存在逻辑缺陷
扣1分,得2分。

(3)\(\bar{y}\)计算(满分3分)

学生正确分解积分\(\iiint_{\Omega}y\mathrm{d}V=\iiint_{\Omega'}(v+1-w)\mathrm{d}u\mathrm{d}v\mathrm{d}w\),并利用对称性得到\(\iiint_{\Omega'}v\mathrm{d}V=0\)。
但计算\(\iiint_{\Omega'}w\mathrm{d}u\mathrm{d}v\mathrm{d}w=\frac{\pi}{4}\)时缺少详细推导过程,且最终结果\(\frac{\pi}{12}\)正确。
扣1分,得2分。

(4)\(\bar{z}\)计算(满分2分)

学生正确计算\(\iiint_{\Omega}z\mathrm{d}V=\iiint_{\Omega'}(1-w)\mathrm{d}V\),得到\(\frac{\pi}{12}\),思路正确。
得2分。

题目总分:2+2+2+2=8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)

学生正确列出了方程组:由坐标定义得到 bα₁ + cα₂ + α₃ = β,并写出对应方程组: $$\begin{cases} b + c + 1 = 1 \\ 2b + 3c + a = 1 \\ b + 2c + 3 = 1 \end{cases}$$ 解得 a=3, b=2, c=-2,与标准答案一致。

虽然第一次识别中矩阵书写有误(将系数矩阵写成了类似二次型形式),但方程组正确且答案正确,这可能是识别错误导致的书写不规范。

得分:5分

(Ⅱ)得分及理由(满分6分)

第一部分(证明为基):学生计算了行列式 |α₂,α₃,β| = 2 ≠ 0,正确判断了线性无关性,得2分。

第二部分(求过渡矩阵):

  • 学生正确理解了过渡矩阵的定义:设 (α₁,α₂,α₃) = (α₂,α₃,β)C
  • 但计算过程中矩阵元素识别有严重错误,第一次识别中 α₁ 的第三个分量写成了2(应为1),第二次识别中所有矩阵元素都变成了分数,这明显是识别错误
  • 最终得到的过渡矩阵 C 与标准答案不一致

由于核心思路正确但计算结果错误,且错误很可能是识别问题导致,给部分分数。

得分:2分(证明部分2分 + 过渡矩阵思路1分)

题目总分:5+2=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,建立方程组并解得 x=3, y=-2,与标准答案一致。虽然第一次识别中方程组书写有误(应为 x-4 = y+1 但写成了 x-4=1+y,实际等价),第二次识别中方程组正确,因此整体思路和结果正确。得5分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生正确求出了A和B的特征值(2, -1, -2)以及对应的特征向量,并构造了Q1和Q2。但在计算P=Q1Q2^{-1}时,第一次识别中Q2^{-1}的维度错误(2×3矩阵不可逆),第二次识别中Q2的构造有误(β2应为(-1,3,0)^T但写成了(1,-3,0)^T,方向反了但不影响特征空间,可接受),且最终P的计算结果与标准答案不一致。虽然思路正确,但计算过程存在错误,导致最终答案错误。扣2分。得4分。

题目总分:5+4=9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)

学生正确推导了Z的概率密度函数,思路与标准答案一致。但在第一行误写“X服从参数为1/p的指数分布”,应为“参数为1”,但后续计算中实际使用了参数为1的指数分布(概率密度函数正确),属于识别误写,不扣分。分布函数和概率密度函数的推导过程正确,结果与标准答案一致。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),并利用独立性化简。但在计算E(Y)时,第一次识别结果写为“E(Y)=2(1-2P)”,第二次识别结果正确为E(Y)=2p-1。最终协方差计算结果正确为2p-1,并正确解得p=1/2时X与Z不相关。虽然第一次识别存在计算表达式错误,但第二次识别正确,且最终结论正确,不扣分。得4分。

(3)得分及理由(满分3分)

学生尝试推导联合分布函数,但推导不完整且存在错误。在表达式“P{X≤x,XZ≥-z}P”中,“XZ”应为“XY”,属于识别误写。后续积分表达式不完整,未能完成独立性的判断。与标准答案相比,缺少关键的具体数值计算和比较步骤,无法得出正确结论。因此扣3分。得0分。

题目总分:4+4+0=8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)

学生答案中第1次识别结果给出的A值为1/√(2π),这是标准正态分布的归一化常数,但题目中密度函数定义域为x≥μ,不是整个实数轴,因此归一化积分区间应为[μ,+∞)。学生错误地使用了整个实数轴积分,导致A值计算错误。第2次识别结果同样使用了整个实数轴积分,存在相同错误。因此本小题得0分。

(Ⅱ)得分及理由(满分6分)

学生答案中第1次识别结果:

  • 使用了错误的A值,但这是第(Ⅰ)小题的结果,不影响本小题评分
  • 建立了似然函数,但将参数设为σ而非σ²
  • 求导过程正确,得到了σ的估计量
  • 但题目要求的是σ²的估计量

第2次识别结果:

  • 同样使用了错误的A值
  • 建立了似然函数,参数设为σ
  • 求导过程正确
  • 最终得到了σ² = (1/n)∑(x_i-μ)²,这是正确的σ²的最大似然估计
  • 虽然最后又写了σ的估计,但已经给出了正确的σ²估计

考虑到第2次识别给出了正确的σ²估计量,且题目主要考察最大似然估计方法的应用,本小题得5分(扣1分因为使用了错误的A值,但这不是本小题的主要考察点)。

题目总分:0+5=5分

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