2023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

05: 17: 42
答题卡
得分 125/150
答对题目数 8/22
评价

答题情况分析报告

正确: 8
错误: 14
未答: 0
总分: 125/150
正确率 36.4%
第1题 高等数学 单选题 题目链接

$y = x\ln(e+\frac{1}{x - 1})$曲线的渐近线方程为(  )。

A. $y = x + e$    B. $y = x+\frac{1}{e}$ 

C. $y = x$     D. $y = x-\frac{1}{e}$

正确答案:B 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

若微分方程$y'' + ay' + by = 0$的解在$(-\infty, +\infty)$上有界,则(  )

(A)$a < 0, b > 0$     (B)$a > 0, b > 0$

(C)$a = 0, b > 0$     (D)$a = 0, b < 0$

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3题 高等数学 单选题 题目链接

 设函数$y = f(x)$由$\begin{cases}x = 2t + |t|\\y = |t|\sin t\end{cases}$确定,则(  )

(A)$f(x)$连续,$f^{\prime}(0)$不存在.

(B)$f^{\prime}(0)$存在,$f^{\prime}(x)$ 在$x = 0$处不连续.

(C) $f^{\prime}(x)$连续,$f^{\prime\prime}(0)$不存在.

(D)$f^{\prime\prime}(0)$存在,$f^{\prime\prime}(x)$在$x = 0$处不连续.

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:60%
点击此处查看本题答案

第4题 高等数学 单选题 题目链接

已知\( a_{n} < b_{n}(n=1,2,\cdots) \),若级数\( \sum_{n=1}^{\infty} a_{n} \)与\( \sum_{n=1}^{\infty} b_{n} \)均收敛,则“级数\( \sum_{n=1}^{\infty} a_{n} \)绝对收敛”是“级数\( \sum_{n=1}^{\infty} b_{n} \)绝对收敛”的()

(A)充分必要条件

(B)充分不必要条件

(C)必要不充分条件

(D)既不充分也不必要

正确答案:A 你的答案: C 正确率:18%
点击此处查看本题答案

第5题 线性代数 单选题 题目链接

 已知\(n\)阶矩阵,\(A\),\(B\),\(C\)满足\(ABC = O\),\(E\)为\(n\)阶单位矩阵. 记矩阵\(\begin{pmatrix}O&A\\BC&E\end{pmatrix}\),\(\begin{pmatrix}AB&C\\O&E\end{pmatrix}\),\(\begin{pmatrix}E&AB\\AB&O\end{pmatrix}\)的秩分别为\(r_1\),\(r_2\),\(r_3\),则

(A)\(r_1\leq r_2\leq r_3\)

(B)\(r_1\leq r_3\leq r_2\)

(C)\(r_3\leq r_1\leq r_2\)

(D)\(r_2\leq r_1\leq r_3\)

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:44%
点击此处查看本题答案

第6题 线性代数 单选题 题目链接

下列矩阵不能相似于对角矩阵的是( )

(A)\(\begin{pmatrix}1&1&a\\0&2&2\\0&0&3\end{pmatrix}\)

(B)\(\begin{pmatrix}1&1&a\\1&2&0\\a&0&3\end{pmatrix}\)

(C)\(\begin{pmatrix}1&1&a\\0&2&0\\0&0&2\end{pmatrix}\)

(D)\(\begin{pmatrix}1&1&a\\0&2&2\\0&0&2\end{pmatrix}\)

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:62%
点击此处查看本题答案

第7题 线性代数 单选题 题目链接

已知向量\(\alpha_{1}=\begin{pmatrix}1\\2\\3\end{pmatrix}\),\(\alpha_{2}=\begin{pmatrix}2\\1\\1\end{pmatrix}\),\(\beta_{1}=\begin{pmatrix}2\\5\\9\end{pmatrix}\),\(\beta_{2}=\begin{pmatrix}1\\0\\1\end{pmatrix}\). 若\(\gamma\)既可由\(\alpha_{1},\alpha_{2}\)线性表示,也可由\(\beta_{1},\beta_{2}\)线性表示,则\(\gamma =\)

(A)\(k\begin{pmatrix}3\\3\\4\end{pmatrix},k\in R\).

(B)\(k\begin{pmatrix}3\\5\\10\end{pmatrix},k\in R\).

(C)\(k\begin{pmatrix}-1\\1\\2\end{pmatrix},k\in R\).

(D)\(k\begin{pmatrix}1\\5\\8\end{pmatrix},k\in R\).

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:85%
点击此处查看本题答案

第8题 概率论 单选题 题目链接

设随机变量\(X\)服从参数为\(1\)的泊松分布,则\(E(|X - EX|)=\)(  )

(A)\(\frac{1}{e}\)    (B)\(\frac{1}{2}\)    (C)\(\frac{2}{e}\)    (D)\(1\)

正确答案:C 你的答案: A 正确率:77%
点击此处查看本题答案

第9题 概率论 单选题 题目链接

设\(X_{1},X_{2},\cdots,X_{n}\)为来自总体\(N(\mu,\sigma^{2})\)的简单随机样本,\(Y_{1},Y_{2},\cdots,Y_{m}\)为来自总体\(N(\mu,2\sigma^{2})\)的简单随机样本,其两样本之间相互独立,记

\(\overline{X}=\frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}X_{i},\overline{Y}=\frac{1}{m}\sum_{i = 1}^{m}Y_{i},S_{1}^{2}=\frac{1}{n - 1}\sum_{i = 1}^{n}(X_{i}-\overline{X})^{2},S_{2}^{2}=\frac{1}{m - 1}\sum_{i = 1}^{m}(Y_{i}-\overline{Y})^{2}\)则(  )

(A)\(\frac{S_{1}^{2}}{S_{2}^{2}}\sim F(n,m)\)

(B)\(\frac{S_{1}^{2}}{S_{2}^{2}}\sim F(n - 1,m - 1)\)

(C)\(\frac{2S_{1}^{2}}{S_{2}^{2}}\sim F(n,m)\)

(D)\(\frac{2S_{1}^{2}}{S_{2}^{2}}\sim F(n - 1,m - 1)\)

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:85%
点击此处查看本题答案

第10题 概率论 单选题 题目链接

设\( X_1,X_2 \)为来自总体\( N(\mu,\sigma^2) \)的简单随机样本,其中\( \sigma(\sigma>0) \)是未知参数,若\( \hat{\sigma}=a|X_1 - X_2| \)为\( \sigma \)的无偏估计,则\( a = \)()

(A)\( \frac{\sqrt{\pi}}{2} \)    (B)\( \frac{\sqrt{2\pi}}{2} \)    (C)\( \sqrt{\pi} \)    (D)\( \sqrt{2\pi} \)

正确答案:A 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)当\(x\to0\)时,函数\(f(x)=ax + bx^{2}+\ln(1 + x)\)与\(g(x)=e^{x^{2}}-\cos x\)是等价无穷小,则\(ab=\)__________.

你的答案:

-2


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是“-2”。

标准答案为“2”。

题目要求当 \(x \to 0\) 时,\(f(x)\) 与 \(g(x)\) 是等价无穷小,即 \(\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{g(x)} = 1\)。通过计算,需要将 \(f(x)\) 和 \(g(x)\) 分别展开到 \(x^2\) 项,并比较系数,最终得到关于 \(a\) 和 \(b\) 的方程组:\(a + 1 = 0\) 和 \(b + \frac{1}{2} = \frac{3}{2}\)。解得 \(a = -1\),\(b = 1\),因此 \(ab = -1\)。但标准答案给出的是 \(ab = 2\),这表明标准答案的计算过程或题目设置可能存在笔误或特殊约定。然而,根据题目给定的标准答案“2”进行评判,学生的答案“-2”与之不符。因此,本题得分为0分。

题目总分:0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)曲面\(z = x + 2y+\ln(1 + x^{2}+y^{2})\)在点\((0,0,0)\)处的切平面方程为__________.

你的答案:

x+2y-z=0


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为 \(x + 2y - z = 0\),与标准答案完全一致。

解题思路分析:曲面在一点处的切平面方程,通常需要先求该点处曲面的法向量。对于曲面 \(z = f(x, y) = x + 2y + \ln(1 + x^2 + y^2)\),法向量可由 \((f_x, f_y, -1)\) 给出。计算偏导数:\(f_x = 1 + \frac{2x}{1+x^2+y^2}\),\(f_y = 2 + \frac{2y}{1+x^2+y^2}\)。在点 \((0,0,0)\) 处,\(f_x(0,0)=1\),\(f_y(0,0)=2\)。因此,该点处曲面的一个法向量为 \((1, 2, -1)\)。切平面方程为 \(1 \cdot (x-0) + 2 \cdot (y-0) + (-1) \cdot (z-0) = 0\),即 \(x + 2y - z = 0\)。学生的答案与此过程的结果相符。

根据打分要求:答案正确,应得满分。思路与标准答案一致,不扣分。无逻辑错误。学生未做额外分析,无需考虑加分或扣分。

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13题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)设\(f(x)\)是周期为\(2\)的周期函数,且\(f(x)=1 - x,x\in[0,1]\),若\(f(x)=\frac{a_{0}}{2}+\sum_{n = 1}^{\infty}a_{n}\cos n\pi x\),则\(\sum_{n = 1}^{\infty}a_{2n}=\)__________.

你的答案:

0


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答为“0”。本题要求计算傅里叶余弦级数展开中偶数项系数之和 \(\sum_{n=1}^{\infty} a_{2n}\)。已知函数 \(f(x)\) 在 \([0,1]\) 上定义为 \(1-x\),并以周期2延拓。由于该延拓函数关于y轴对称(是偶函数),其傅里叶级数只含余弦项,形式与题目所给一致。

计算系数 \(a_n = 2\int_0^1 (1-x) \cos(n\pi x) dx\)。通过计算可得 \(a_n = \frac{2(1 - \cos(n\pi))}{(n\pi)^2}\)。因此,当 \(n\) 为偶数时,\(\cos(n\pi)=1\),故 \(a_{2n}=0\)。所以 \(\sum_{n=1}^{\infty} a_{2n} = 0\)。

学生的答案“0”与标准答案完全一致,且作答清晰。根据打分要求,答案正确应给满分。本题为填空题,学生未展示步骤,但答案正确,不扣分。

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)设连续函数\(f(x)\)满足:\(f(x + 2)-f(x)=x\),\(\int_{0}^{2}f(x)dx = 0\),则\(\int_{1}^{3}f(x)dx=\)__________.

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 \(\frac{1}{2}\),与标准答案完全一致。根据题目要求,填空题正确则给满分5分。虽然无法看到学生的具体解题过程,但最终答案正确,因此得5分。

题目总分:5分

点击此处查看本题答案

第15题 线性代数 综合题 题目链接

(填空题)已知向量\(\alpha_{1}=\begin{pmatrix}1\\0\\1\\1\end{pmatrix}\),\(\alpha_{2}=\begin{pmatrix}-1\\-1\\0\\1\end{pmatrix}\),\(\alpha_{3}=\begin{pmatrix}0\\1\\-1\\1\end{pmatrix}\),\(\beta=\begin{pmatrix}1\\1\\1\\-1\end{pmatrix}\),\(\gamma = k_{1}\alpha_{1}+k_{2}\alpha_{2}+k_{3}\alpha_{3}\). 若\(\gamma^{T}\alpha_{i}=\beta^{T}\alpha_{i}(i = 1,2,3)\),则\(k_{1}^{2}+k_{2}^{2}+k_{3}^{2}=\)________.

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 \(\frac{11}{9}\),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5分。

题目总分:5分

点击此处查看本题答案

第16题 概率论 综合题 题目链接

(填空题)设随机变量\(X\)与\(Y\)相互独立,且\(X\sim B(1,\frac{1}{3})\),\(Y\sim B(2,\frac{1}{2})\)则\(P\{X = Y\}=\)_______.

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答的两次识别结果均为 \(\frac{1}{3}\),与标准答案完全一致。根据题目要求,随机变量 \(X\) 与 \(Y\) 相互独立,且 \(X \sim B(1, \frac{1}{3})\),\(Y \sim B(2, \frac{1}{2})\),计算 \(P\{X = Y\}\) 的正确结果即为 \(\frac{1}{3}\)。学生答案正确,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)

设曲线\(y = y(x)(x > 0)\)经过点\((1,2)\),该曲线上任一点\(P(x,y)\)到\(y\)轴的距离等于该点处的切线在\(y\)轴上的截距.

(1) 求\(y(x)\);

(2) 求函数\(f(x)=\int_{1}^{x}y(t)dt\)在\((0,+\infty)\)上的最大值.

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生正确写出切线方程,并根据“曲线上任一点到 y 轴的距离等于该点处的切线在 y 轴上的截距”建立方程 \(x = y - xy'\),整理得到一阶线性微分方程并求解,得到通解 \(y = x(C - \ln x)\)。利用初始条件 \(y(1)=2\) 确定常数 \(C=2\),最终得到正确结果 \(y(x) = x(2 - \ln x)\)。解题过程完整,逻辑清晰,与标准答案一致。

得分:5分。

(2)得分及理由(满分5分)

学生首先根据(1)的结果写出 \(f(x) = \int_{1}^{x} y(t) dt\),并正确应用微积分基本定理得到 \(f'(x) = y(x) = x(2 - \ln x)\)。令 \(f'(x)=0\) 解得驻点 \(x = e^2\)。分析 \(f'(x)\) 的符号:当 \(0 < x < e^2\) 时 \(f'(x) > 0\),当 \(x > e^2\) 时 \(f'(x) < 0\),因此 \(x = e^2\) 是极大值点,也是最大值点。最后计算最大值 \(f(e^2) = \int_{1}^{e^2} t(2 - \ln t) dt\),并给出结果 \(\frac{e^4 - 5}{4}\)。整个过程与标准答案完全一致,计算正确。

需要特别说明:学生的第二次识别结果中包含了一段自我纠错的分析,指出“原答案中求导和驻点计算存在一些问题”,并给出了另一套(错误的)推理,认为 \(f(x)\) 应该是 \(x(2-\ln x)\) 本身,驻点应为 \(x=e\),最大值应为 \(e\)。但根据题目定义,\(f(x)\) 是积分函数,并非 \(y(x)\) 本身。在第一次识别结果及最终呈现的答案主体中,学生实际采用的是正确的思路和计算(即对积分函数求导)。根据“只要其中有一次回答正确则不扣分”的原则,且最终答案正确,因此不扣分。

得分:5分。

题目总分:5+5=10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)

求函数\(f(x,y)=(y - x^{2})(y - x^{3})\)的极值.

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。学生作答提供了两次识别结果,内容基本一致,核心解题思路正确,步骤完整。具体分析如下:

  1. 求驻点:学生正确计算了一阶偏导数并令其为零,得到了三个驻点(0,0)、(1,1)、(2/3, 10/27)。这与标准答案一致。在第一次识别中,一阶偏导数 \(f_x'\) 的表达式有误(应为 \(-2x(y-x^3) + (y-x^2)(-3x^2)\) 化简后的形式,但学生写成了 \(-3x^2-2xy+5x^4\),经检验此表达式正确,只是形式与标准答案不同,不扣分)。第二次识别中 \(f_x'\) 表达式多了一个“-3”,这可能是识别错误,但后续计算仍得到了正确的驻点,说明实际计算时未使用此错误表达式,因此不扣分。
  2. 求二阶偏导数及判别:学生正确计算了二阶偏导数 \(A=f_{xx}''\), \(B=f_{xy}''\), \(C=f_{yy}''\),形式与标准答案等价。在第一次识别中,点(2/3, 10/27)处的 \(A\) 值计算错误(应为100/27,学生算得40/27),导致 \(AC-B^2\) 计算错误(得出负值),但结论仍错误地判断为极小值点,且极小值算错。在第二次识别中,所有计算均正确,结论正确。
  3. 对判别法失效点的处理:对于点(0,0),学生正确指出判别法失效,并通过取特殊路径(y=0)分析函数值变号,说明不是极值点,方法正确。
  4. 最终结论:根据第二次识别结果,学生正确得出(2/3, 10/27)是极小值点,极小值为-4/729。

根据打分要求,学生作答存在两处不一致:第一次识别中(2/3, 10/27)点的计算有逻辑错误(A值算错导致判别式算错但结论矛盾),应扣分;但第二次识别完全正确。由于要求“只要其中有一次回答正确则不扣分”,且第二次识别正确,因此不因第一次的错误扣分。整体思路、步骤和最终答案正确。

扣分项:无。

得分:12分。

题目总分:12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)

设空间有界区域\(\Omega\)由柱面\(x^{2}+y^{2}=1\)与平面\(z = 0\)和\(x + z = 1\)围成. \(\Sigma\)为\(\Omega\)的边界曲面的外侧. 计算曲面积分

\(I=\iint_{\Sigma}2xz\mathrm{d}y\mathrm{d}z+xz\cos y\mathrm{d}z\mathrm{d}x + 3yz\sin x\mathrm{d}x\mathrm{d}y\).

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答整体思路正确,使用了高斯公式将曲面积分转化为三重积分,并正确计算了散度。在利用对称性简化积分时,虽然表述上存在一些不严谨之处(例如“关于y-z平面对称”应明确为“关于yOz平面对称”,且对称性分析中函数奇偶性判断的表述可以更准确),但核心思想正确,且最终得到了正确的被积函数 2z。在计算三重积分时,正确确定了积分区域Ω在xy平面上的投影以及z的上下限,并正确化为累次积分进行计算。在计算二重积分时,利用了对称性简化,并正确应用了极坐标变换。尽管过程中有一些书写跳跃(如第一次识别结果中从∬(1-2x+x²)dxdy直接跳到∬(1+x²)dσ,中间省略了利用对称性消去-2x项的说明),但第二次识别结果给出了完整的推理步骤。最终答案与标准答案一致。

主要扣分点:在第一次识别结果中,高斯公式后的表达式“∬∫ 2z - xz sin y + 3y sin x dv”写成了“∬∫ 2z - xz sin y + 3y sin x dv”,这属于书写不规范,但根据上下文可判断为误写,不扣分。在对称性分析部分,学生表述为“由于积分区域Ω关于y-z平面对称,f(x,y,z)=-xz sin y是关于x的奇函数”,这里“y-z平面”通常写作“yOz平面”,且严格来说,区域Ω关于yOz平面对称,函数-xz sin y关于变量x是奇函数,因此积分为零。这个逻辑是正确的,但表述的严谨性稍有不足。考虑到这是识别文本,且核心逻辑无误,不因此扣分。

综上,学生答案步骤完整,核心逻辑正确,计算准确,最终答案正确。给予满分12分。

题目总分: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)

设函数\(f(x)\)在\([-a,a]\)上具有\(2\)阶连续导数. 证明:

(1)若\(f(0)=0\),则存在\(\xi\in(-a,a)\),使得\(f''(\xi)=\frac{1}{a^{2}}[f(a)+f(-a)]\);

(2)若\(f(x)\)在\((-a,a)\)内取得极值,则存在\(\eta\in(-a,a)\),使得\(\vert f''(\eta)\vert\geq\frac{1}{2a^{2}}\vert f(a)-f(-a)\vert\).

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次识别结果在写出②式时,将 f(-a) 的展开式误写为 f'(0)a + ...,与①式相同,这属于逻辑错误(应为 -f'(0)a)。但第2次识别结果已正确写出②式为 -f'(0)a + ...。根据“两次识别只要有一次正确则不扣分”的原则,此错误不扣分。

后续步骤逻辑基本正确:利用泰勒公式在0点展开,分别代入 a 和 -a,相加得到 f(a)+f(-a) 的表达式,再应用连续函数的介值定理得到结论。关键步骤和最终结论与标准答案一致。

主要扣分点:证明过程中,学生未明确写出泰勒公式中的余项对应的中值点不同(标准答案中的 η₁ 和 η₂),而是统一用 ξ,但在后续处理时又引入了 ξ₁ 和 ξ₂,逻辑上不够严谨,存在表述瑕疵。考虑到核心思路和结论正确,扣1分。

得分:5分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生作答中完全未提供第(2)问的解答。

得分:0分。

题目总分:5+0=5分

点击此处查看本题答案

第21题 线性代数 综合题 题目链接

(本题满分 12 分)

已知二次型

\(f(x_{1},x_{2},x_{3})=x_{1}^{2}+2x_{2}^{2}+2x_{3}^{2}+2x_{1}x_{2}-2x_{1}x_{3}\);

\(g(y_{1},y_{2},y_{3})=y_{1}^{2}+y_{2}^{2}+y_{3}^{2}+2y_{2}y_{3}\). 

(1)求可逆变换\(x = Py\)将\(f(x_{1},x_{2},x_{3})\)化成\(g(y_{1},y_{2},y_{3})\)

(2)是否存在正交变换\(x = Qy\)将\(f(x_{1},x_{2},x_{3})\)化成\(g(y_{1},y_{2},y_{3})\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生作答中给出了矩阵A和B,并试图通过初等变换构造可逆矩阵P使得P^TAP=B。但学生的计算过程存在逻辑错误:

  • 学生给出的变换过程不完整且存在错误,例如从矩阵A变换到B的步骤中,最后得到的矩阵与B不一致(学生最后得到的是[[1,0,-1],[0,1,1],[0,1,1]],而B是[[1,0,0],[0,1,1],[0,1,1]],第三列不同)。
  • 学生给出的P矩阵为[[1,-1,0],[0,1,0],[0,0,1]],但通过验证可知该P不满足P^TAP=B(计算可得P^TAP不等于B)。
  • 因此,学生的解法思路虽然正确(寻找可逆变换),但具体计算错误,导致未得到正确的P矩阵。根据标准答案,正确的P应为[[1,-1,1],[0,1,0],[0,0,1]]。

由于核心计算错误,但思路正确(试图通过合同变换求解),给予部分分数。扣3分,得3分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生正确写出矩阵A和B,并计算迹:tr(A)=5,tr(B)=3。根据迹不相等推出A与B不相似,从而不存在正交变换。这一部分逻辑正确,计算无误。

但学生作答中在(1)部分已经包含了矩阵A和B的写法,此处不重复给分,仅针对(2)的推理给分。由于推理完全正确,得满分6分。

题目总分:3+6=9分

点击此处查看本题答案

第22题 概率论 综合题 题目链接

(本题满分 12 分)

设二维随机变量\((x,y)\)的概率密度为

\[ f(x,y) = \begin{cases} \frac{2}{\pi}(x^2 + y^2), & x^2 + y^2 \leq 1 \\ 0, & \text{其他} \end{cases} \]

(1)求\(X\)与\(Y\)的协方差;

(2)求\(X\)与\(Y\)是否相互独立;

(3)求\(Z = X^{2}+Y^{2}\)的概率密度.

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生正确计算了协方差:给出了公式 \(Cov(X,Y)=EXY-EXEY\),并分别计算了 \(EXY\) 和 \(EX\)(以及隐含的 \(EY\),由对称性也为0),得出协方差为0。计算过程正确,积分区域和函数代入无误,结果正确。因此得满分4分。

(2)得分及理由(满分4分)

学生正确判断了独立性:分别计算了边缘密度 \(f_X(x)\) 和 \(f_Y(y)\)。虽然第一次识别结果中边缘密度的积分表达式书写有笔误(写成了二重积分符号 \(\iint_D\),但根据上下文和第二次识别结果,可以判断是误写,实际计算思路正确),并且给出了正确的边缘密度表达式(与标准答案等价,\(\frac{4}{\pi}\sqrt{1-y^2}(\frac{2}{3}y^2+\frac{1}{3})\) 经化简即为标准答案形式)。最后正确指出 \(f(x,y) \neq f_X(x)f_Y(y)\),从而得出不独立的结论。因此得满分4分。

(3)得分及理由(满分4分)

学生正确求解了 \(Z = X^2+Y^2\) 的概率密度:定义了分布函数 \(F_Z(z)\),并正确分区讨论(\(z \le 0\), \(0 < z < 1\), \(z \ge 1\))。在计算 \(0 < z < 1\) 时的概率时,第一次识别结果中积分区域误写为 \(x^2+y^2 \le z^2\)(应为 \(x^2+y^2 \le z\)),但第二次识别结果已更正为正确区域 \(x^2+y^2 \le z\),且积分计算过程正确(化为极坐标,积分限正确,被积函数正确),得到 \(F_Z(z)=z^2\),进而求导得到密度函数 \(f_Z(z)=2z, 0

题目总分:4+4+4=12分

点击此处查看本题答案

继续练习 练习历史