2024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

04: 06: 21
答题卡
得分 119/150
答对题目数 9/22
评价

答题情况分析报告

正确: 9
错误: 13
未答: 0
总分: 119/150
正确率 40.9%
第1题 高等数学 单选题 题目链接

 已知函数\(f(x)=\int_{0}^{x}e^{\cos t}dt\),\(g(x)=\int_{0}^{\sin x}e^{t^{2}}dt\),则( )

A. \(f(x)\)是奇函数,\(g(x)\)是偶函数

B. \(f(x)\)是偶函数,\(g(x)\)是奇函数

C. \(f(x)\)与\(g(x)\)均为奇函数

D. \(f(x)\)与\(g(x)\)均为周期函数

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

已知\(P = P(x,y,z)\),\(Q = Q(x,y,z)\)均连续,\(\sum\)为\(z = \sqrt{1 - x^{2}-y^{2}}\),\(x\leq0\),\(y\geq0\)的上侧,则\(\iint_{\sum}P\mathrm{d}y\mathrm{d}z + Q\mathrm{d}x\mathrm{d}z=\)

A. \(\iint_{\sum}(\frac{x}{z}P+\frac{y}{z}Q)\mathrm{d}x\mathrm{d}y\)

B. \(\iint_{\sum}(-\frac{x}{z}P+\frac{y}{z}Q)\mathrm{d}x\mathrm{d}y\)

C. \(\iint_{\sum}(\frac{x}{z}P - \frac{y}{z}Q)\mathrm{d}x\mathrm{d}y\)

D. \(\iint_{\sum}(-\frac{x}{z}P-\frac{y}{z}Q)\mathrm{d}x\mathrm{d}y\) 

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:38%
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第3题 高等数学 单选题 题目链接

已知幂级数$\sum_{n = 0}^{\infty}a_{n}x^{n}$的和函数为$\ln(2 + x)$,则$\sum_{n = 0}^{\infty}na_{2n}=$( )

A. $-\frac{1}{6}$    B. $-\frac{1}{3}$    C. $\frac{1}{6}$    D. $\frac{1}{3}$ 

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:35%
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第4题 高等数学 单选题 题目链接

设函数$f(x)$在区间$(-1,1)$上有定义,且$\lim\limits_{x \to 0}f(x)=0$,则(  )

A. 当$\lim\limits_{x \to 0}\frac{f(x)}{x}=m$时,$f^{\prime}(0)=m$

B. 当$f^{\prime}(0)=m$时,$\lim\limits_{x \to 0}\frac{f(x)}{x}=m$

C. 当$\lim\limits_{x \to 0}f^{\prime}(x)=m$时,$f^{\prime}(0)=m$

D. 当$f^{\prime}(0)=m$时,$\lim\limits_{x \to 0}f^{\prime}(x)=m$

正确答案:B 你的答案: D 正确率:61%
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第5题 线性代数 单选题 题目链接

在空间直角坐标系\(O - xyz\)中,三张平面
\(\pi_{i}:a_{i}x + b_{i}y + c_{i}z = d_{i}(i = 1,2,3)\)的位置关系如图所示,
记\(\alpha_{i}=(a_{i},b_{i},c_{i})\),\(\beta_{i}=(a_{i},b_{i},c_{i},d_{i})\),若\(r\begin{pmatrix}\alpha_{1}\\\alpha_{2}\\\alpha_{3}\end{pmatrix}=m\),\(r\begin{pmatrix}\beta_{1}\\\beta_{2}\\\beta_{3}\end{pmatrix}=n\),则(  )

A. \(m = 1\),\(n = 2\)    B. \(m = n = 2\)
C. \(m = 2\),\(n = 3\)    D. \(m = n = 3\) 

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:65%
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第6题 线性代数 单选题 题目链接

设向量\(\alpha_{1}=\begin{pmatrix}a\\1\\ -1\\1\end{pmatrix}\),\(\alpha_{2}=\begin{pmatrix}1\\1\\b\\a\end{pmatrix}\),\(\alpha_{3}=\begin{pmatrix}1\\a\\ -1\\1\end{pmatrix}\),若\(\alpha_{1},\alpha_{2},\alpha_{3}\)线性相关,且其中任意两个向量均线性无关,则( )

A. \(a = 1,b\neq - 1\)    B. \(a = 1,b = - 1\)

C. \(a\neq - 2,b = 2\)    D. \(a = - 2,b = 2\)

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:63%
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第7题 线性代数 单选题 题目链接

设\(A\)是秩为\(2\)的\(3\)阶矩阵,\(\alpha\)是满足\(A\alpha = 0\)的非零向量,若对满足\(\beta^{T}\alpha = 0\)的\(3\)维列向量\(\beta\),均有\(A\beta=\beta\),则( )

A. \(A^{3}\)的迹为\(2\)    B. \(A^{3}\)的迹为\(5\)

C. \(A^{2}\)的迹为\(8\)    D. \(A^{2}\)的迹为\(9\)

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:76%
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第8题 概率论 单选题 题目链接

设随机变量$X$,$Y$相互独立,且$X$服从正态分布$N(0,2)$,$Y$服从正态分布$N(-2,2)$,若$P\{2X + Y < a\} = P\{X > Y\}$,则$a = ($  )

A. $-2 - \sqrt{10}$      B. $-2 + \sqrt{10}$ 

C. $-2 - \sqrt{6}$      D. $-2 + \sqrt{6}$ 

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:42%
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第9题 概率论 单选题 题目链接

设随机变量$X$的概率密度为$f(x)=\begin{cases}2(1 - x),&0 < x < 1\\0,&\text{其它}\end{cases}$,在$X = x(0 < x < 1)$的条件下,随机变量$Y$服从区间$(x,1)$上的均匀分布,则$\mathrm{Cov}(X,Y)=$(  )

A. $-\frac{1}{36}$     B. $-\frac{1}{72}$     C. $\frac{1}{72}$     D. $\frac{1}{36}$

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:47%
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第10题 概率论 单选题 题目链接

设随机变量$X,Y$相互独立,且均服从参数为$\lambda$的指数分布,令$Z = |X - Y|$,则下列随机变量与$Z$同分布的是( )

A. $X + Y$    B. $\frac{X + Y}{2}$    C. $2X$    D. $X$

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:47%
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第11题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)若\(\lim_{x \to 0}\frac{(1 + ax^{2})^{\sin x}-1}{x^{3}} = 6\),则\(a=\)______

你的答案:

6


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答为“6”,与标准答案完全一致。本题为填空题,仅根据最终答案的正误给分。根据题目要求,答案正确则给满分5分,无需考虑步骤或额外分析。因此,本题得5分。

题目总分:5分

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第12题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)设函数$f(u,v)$具有2阶连续偏导数,且$df|_{(1,1)} = 3du + 4dv$,令$y = f(\cos x,1 + x^{2})$,则$\frac{d^{2}y}{dx^{2}}|_{x = 0}=$______

你的答案:

5


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“5”,与标准答案完全一致。本题为填空题,最终结果正确即可获得满分。根据题目要求,正确给5分,错误给0分,禁止给步骤分。因此,该学生得5分。

题目总分:5分

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第13题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)已知函数$f(x)=x + 1$,若$f(x)=\frac{a_{0}}{2}+\sum_{n = 1}^{\infty}a_{n}\cos nx$,$x\in[0,\pi]$,则$\lim_{n\rightarrow\infty}n^{2}\sin a_{2n - 1}=$ __________ 

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生两次识别结果均为 \(-\frac{1}{\pi}\),与标准答案完全一致。根据题目要求,本题为填空题,正确则给5分。因此,本题得分为5分。

题目总分:5分

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第14题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)微分方程$y'=\frac{1}{(x + y)^2}$满足条件$y(1)=0$的解为______

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生两次识别结果均为 \(x = \tan(y + \frac{\pi}{4}) - y\),这与标准答案 \(x=\tan(y+\frac{\pi}{4})-y\) 完全一致。该答案正确表达了微分方程满足给定初始条件的隐式解。根据评分规则,答案正确得满分。

题目总分:5分

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第15题 线性代数 综合题 题目链接

(填空题)设实矩阵\(A = \begin{pmatrix}a + 1&a\\a&a\end{pmatrix}\),若对任意实向量\(\alpha=\begin{pmatrix}x_1\\x_2\end{pmatrix}\),\(\beta=\begin{pmatrix}y_1\\y_2\end{pmatrix}\),\((\alpha^{T}A\beta)^{2}\leq\alpha^{T}A\alpha\cdot\beta^{T}A\beta\)都成立,则\(a\)的取值范围是______

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生两次识别结果均为 \([0, +\infty)\),与标准答案 \([0, +\infty)\) 完全一致。该答案正确描述了参数 \(a\) 的取值范围。根据评分规则,答案正确给满分5分。

题目总分:5分

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第16题 概率论 综合题 题目链接

(填空题)设随机试验每次成功的概率为\(P\),现进行 3 次独立重复试验,在至少成功 1 次的条件下,3 次试验全部成功的概率为\(\frac{4}{13}\),则\(P=\)______

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生两次识别结果均为 \(\frac{2}{3}\),与标准答案一致。根据题目要求,答案正确即给满分。因此本题得5分。

题目总分:5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)
已知平面区域\(D =\{(x,y)|\sqrt{1 - y^{2}}\leq x\leq1, - 1\leq y\leq1\}\),计算\(\iint_{D}\frac{x}{\sqrt{x^{2}+y^{2}}}dxdy\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

本题满分10分。学生的两次识别结果中,第二次识别结果与标准答案在核心步骤和最终结果上完全一致。

详细分析:

  • 第一步(对称性化简): 学生正确指出积分区域关于x轴对称,且被积函数关于y是偶函数,因此将原积分化为2倍在第一象限部分区域D1上的积分。这一步思路正确,表述清晰。
  • 第二步(化为二次积分): 正确写出积分限:\(2\int_{0}^{1}dy\int_{\sqrt{1 - y^{2}}}^{1}\frac{x}{\sqrt{x^{2}+y^{2}}}dx\)。
  • 第三步(内层积分计算): 正确进行变量代换 \(d(x^2+y^2)\),并计算出内层积分结果为 \(2\sqrt{1+y^2} - 2\)。这一步是计算的关键,学生处理正确。
  • 第四步(外层积分计算): 正确计算积分 \(\int_{0}^{1}\sqrt{1+y^2}dy\),并应用公式得到结果 \(\frac{\sqrt{2}}{2}+\frac{\ln(1+\sqrt{2})}{2}\)。
  • 最终结果: 最终结果为 \(\sqrt{2}+\ln(1+\sqrt{2})-2\),与标准答案 \(\sqrt{2}-2+\ln(1+\sqrt{2})\) 完全等价。

关于第一次识别结果: 第一次识别结果中存在明显的笔误或识别错误,例如积分限写错、微分符号错误(\(d(\ln(x^2+y^2))\))。但根据“禁止扣分”规则第3条,只要有一次识别正确则不扣分。第二次识别结果是完整且正确的。

因此,该解答逻辑清晰,计算准确,应得满分。

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12分)
已知函数$f(x,y)=x^{3}+y^{3}-(x + y)^{2}+3$,设$T$是曲面$z = f(x,y)$在点$(1,1,1)$处的切平面,$D$为$T$与坐标平面所围成的有界区域在$xOy$平面上的投影。
(1) 求$T$的方程
(2) 求$f(x,y)$在$D$上的最大值和最小值

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生第1次识别结果中,将函数错误写为 \(f(x,y,z)\),且计算偏导数时未代入点 \((1,1)\),直接写出表达式,并错误给出 \(z_z'=0\),法向量推导混乱,但最终切平面方程写为 \(x+y+z=3\),与标准答案一致。第2次识别结果中,正确计算了 \(z_x'(1,1)=-1\) 和 \(z_y'(1,1)=-1\),但法向量推导过程存在错误(如设 \(\vec{n}=(a,b,c)\) 后错误得出 \(\vec{n}=(0,0,1)\),后又提到正确法向量应为 \((1,1,-1)\),但最终仍给出方程 \(x+y+z=3\))。由于最终切平面方程正确,且识别结果中存在正确计算步骤,根据“只要其中有一次回答正确则不扣分”的原则,且核心结果正确,不扣分。但过程存在明显逻辑错误,应适当扣分。考虑到最终答案正确,且识别中可能包含误写,给予5分(满分6分)。

(2)得分及理由(满分6分)

学生正确给出了区域 \(D: x+y\leq3, x\geq0, y\geq0\),并系统求出了内部驻点、各边界上的驻点及顶点函数值,最终得出最大值21、最小值 \(\frac{17}{27}\),与标准答案完全一致。虽然在第1次识别中偏导数写为 \(3x^2-2x-2y\)(标准答案为 \(3x^2-2(x+y)\),等价),以及驻点标记有轻微笔误(如“驻点为 \(x(\frac{4}{3},\frac{4}{3})\)”),但根据“误写不扣分”原则,且核心逻辑与计算正确,不扣分。因此给予满分6分。

题目总分:5+6=11分

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第19题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分12分)
设函数\(f(x)\)具有 2 阶导数,且\(f^{\prime}(0)=f^{\prime}(1)\),\(\vert f^{\prime\prime}(x)\vert\leq1\),证明:
(1) 当\(x\in(0,1)\)时,\(\vert f(x)-f(0)(1 - x)-f(1)x\vert\leq\frac{x(1 - x)}{2}\) 
\((2)\) \(\left|\int_{0}^{1}f(x)dx - \frac{f(0) + f(1)}{2}\right| \leq \frac{1}{12}\)

你的答案: 未作答
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第20题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分12分)
已知有向曲线 L 的球面\(x^{2}+y^{2}+z^{2}=2x\)与平面\(2x - z - 1 = 0\)的交线,从 z 轴正向往 z 轴负向看去为逆时针方向,计算曲线积分
\(\int_{L}(6xyz - yz^{2})dx + 2x^{2}zdy + xyzdz\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

本题满分12分,学生作答整体思路正确,使用了斯托克斯公式将曲线积分转化为曲面积分,并正确选取了曲面(平面的一部分)和投影区域进行计算。但在具体计算过程中存在一些错误:

  1. 在计算旋度的第二分量时,学生写为“16xy - 3yz”,而正确应为“6xy - 3yz”(对第一分量关于z求偏导减去第三分量关于x求偏导:∂(6xyz-yz²)/∂z - ∂(xyz)/∂x = 6xy - 2yz - yz = 6xy - 3yz)。这是一个明显的计算错误,属于逻辑错误。
  2. 在投影区域D的表达中,第一次识别结果为“\(\frac{(x - \frac{2}{5})^{2}}{(\frac{2}{5})^{2}} + \frac{y^{2}}{(\frac{1}{\sqrt{5}})^{2}} \leq 1\)”,第二次识别结果为“\((x-\frac{2}{5})^{2}+\frac{y^{2}}{(\frac{2}{\sqrt{5}})^{2}}\leq1\)”,两者不一致且与标准答案的椭圆中心x=3/5不同。但最终计算椭圆面积时,学生使用了正确的半轴长(2/5和2/√5)并得到了正确结果4√5π/25。考虑到可能是识别误差,且最终结果正确,不扣分。
  3. 在积分化简过程中,学生最终得到被积函数为1,与标准答案一致,说明中间代数化简虽有表达式书写错误,但实质计算正确。

扣分点:旋度分量计算错误(16xy应改为6xy),扣2分。

得分:10分(满分12分)

题目总分:10分

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第21题 线性代数 综合题 题目链接

(本题满分12分)
已知数列\(\{ x_{n}\}\),\(\{ y_{n}\}\),\(\{ z_{n}\}\)满足\(x_{0}=-1\),\(y_{0}=0\),\(z_{0}=2\),且
\(\begin{cases}x_{n}=-2x_{n - 1}+2z_{n - 1}\\y_{n}=-2y_{n - 1}-2z_{n - 1}\\z_{n}=-6x_{n - 1}-3y_{n - 1}+3z_{n - 1}\end{cases}\),记\(\alpha_{n}=\begin{pmatrix}x_{n}\\y_{n}\\z_{n}\end{pmatrix}\),写出满足\(\alpha_{n}=A\alpha_{n - 1}\)的矩阵\(A\),并求\(A^{n}\)及\(x_{n}\),\(y_{n}\),\(z_{n}\)。

你的答案:


评分及理由

(1)写出矩阵A(满分2分)

学生正确写出矩阵 \(A = \begin{bmatrix}-2&0&2\\0&-2&-2\\-6&-3&3\end{bmatrix}\),与标准答案一致。得2分。

(2)求A^n(满分6分)

学生正确计算特征值 \(\lambda_1=0, \lambda_2=-2, \lambda_3=1\),得2分。
学生求出了三个特征向量,但第二个特征向量 \(\xi_2=[1,-2,0]^T\) 与标准答案 \((-1, 2, 0)^T\) 相差一个负号,这属于同一个特征子空间,不扣分。第一个特征向量 \(\xi_1=[-1,1,1]^T\) 与标准答案 \((1,-1,1)^T\) 也相差一个负号,同样不扣分。第三个特征向量 \(\xi_3=[-2,2,-3]^T\) 与标准答案 \((2,-2,3)^T\) 也相差一个负号。因此构造可逆矩阵 \(P\) 的思路正确,得2分。
然而,在后续计算 \(A^n = P\Lambda^n P^{-1}\) 时,学生的计算过程出现了严重的逻辑错误和计算错误。在第一次识别结果中,矩阵乘法运算错误,得到的 \(A^n\) 矩阵形式不正确且不完整(第三行缺失)。在第二次识别结果中,给出的 \(A^n\) 结果矩阵不完整且元素表达式有误(例如出现了单行多列的情况)。这导致最终结果与标准答案 \(A^n=\begin{pmatrix}-4+(-1)^{n + 1}\cdot2^n&-2+(-1)^{n + 1}\cdot2^n&2\\4+(-1)^{n}\cdot2^{n + 1}&2+(-1)^{n}\cdot2^{n + 1}&-2\\-6&-3&3\end{pmatrix}\) 不符。因此,本部分扣除4分。得分为 2+2-4=0分。

(3)求x_n, y_n, z_n(满分4分)

由于学生在第(2)步中没有正确求出 \(A^n\),因此无法正确计算 \(\alpha_n = A^n \alpha_0\)。学生的作答中未给出 \(x_n, y_n, z_n\) 的明确表达式,故本部分不得分。得0分。

题目总分:2+0+0=2分

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第22题 概率论 综合题 题目链接

(本题满分12分)
设总体$X$服从$[0, \theta]$上的均匀分布,其中$\theta\in(0, +\infty)$为未知参数,$X_1, X_2, \cdots, X_n$是来自总体$X$的简单随机样本,记$X(n)=\max\{X_1, X_2, \cdots, X_n\}$,$T_c = cX(n)$。
(1)求$c$,使得$T_c$是$\theta$的无偏估计; 
(2)记\(h(c) = E(T_{c}-\theta)^{2}\),求\(c\)使得\(h(c)\)最小。 

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生作答中,第1次识别结果在计算 \(E[X_{(n)}]\) 时出现了明显的逻辑错误:在积分计算过程中,错误地将概率密度函数写为 \(\frac{nx^{n-1}}{\theta^n}\) 后,积分时错误地处理为 \(\int_0^\theta \frac{nx^{n-1}}{\theta^n} dx\)(这是对概率密度本身的积分,而不是求期望的积分),且中间步骤混乱,最后得到 \(E(T_c) = \frac{C\theta}{n+1}\),这与正确结果 \(\frac{cn}{n+1}\theta\) 不一致。但第2次识别结果完全正确:正确推导了 \(X_{(n)}\) 的密度函数,正确计算了 \(E[X_{(n)}] = \frac{n\theta}{n+1}\),并令 \(E(T_c)=\theta\) 解得 \(c=\frac{n+1}{n}\)。根据题目要求“对学生作答进行了两次识别,只要其中有一次回答正确则不扣分”,且第2次识别结果正确,因此本题不扣分。得6分。

(2)得分及理由(满分6分)

第1次识别结果中,在计算 \(h(c)\) 后,对 \(h'(c)\) 的表达式给出有误(写了两个不同的 \(h'(c)\) 表达式,且第二个缺少变量 \(c\)),未完成最小值的求解。但第2次识别结果正确:正确计算了 \(E(X_{(n)}^2)=\frac{n\theta^2}{n+2}\),正确写出了 \(h(c)=E(T_c-\theta)^2\) 的表达式为 \(\frac{nC^2\theta^2}{n+2} - \frac{2\theta^2 C n}{n+1} + \theta^2\),并正确求导得到 \(h'(C)=\frac{2n\theta^2 C}{n+2} - \frac{2n\theta^2}{n+1}\)。虽然未写出令导数为零解出 \(c\) 及判断极小值的最后一步,但题目要求“对于答案中包含多余的信息错误,是识别问题则不扣分”,且核心推导过程正确,导数表达式正确,可以认为思路完整。考虑到标准答案中最后解出 \(c=\frac{n+2}{n+1}\) 并判断是极小值,学生作答缺少最后一步,应适当扣1分。得5分。

题目总分:6+5=11分

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