数学一模拟试题(二)参考答案
一、填空题
(1) 答案 e
[解]
,
于是
=![]()
(2) 答案 ![]()
[解] 对应齐次方程的特征方程为
,特征值为
,通解为
由
,知
,代入上式得
,故所求特解为![]()
(3) 答案 ![]()
[解] 由格林公式,得
![]()
=![]()
=![]()
(4) 答案 ![]()
[解] 设
为A的另一特征值。则由A~B知,
,且
,可见
,从而A,B有相同的特征值
,
.
于是有
,![]()
故 
(5) 答案 1/2
[解] 由题设,
,
于是
+
![]()
(6) 答案 40
[解]
, 得n³40.
二、
选择题
(1) 答案 A
[解] ![]()
![]()
于是有
,故应选(A).
(2) 答案C
[解] 注意
而
故应选(C).
(3) 答案 C.
[解] 由
,有
,于是
,可见在点x=0的左右两侧
变号,因此(0, f(0))为曲线y=f(x)的拐点.
(4) 答案 C
[解] 根据
,
,知(A),(B)正确; 而
是单根,应此(0E-A)x=-Ax=0只有一个线性无关的解向量,既Ax=0的基础解系只由一个线性无关解向量构成,(D)也正确. 特征向量的正交性是实对称矩阵所具有的性质,一般矩阵并不成立,因此应选(C).
(5) 答案 B
[解] 由题设,A的特征值满足
,又根据正负惯性指数均为1知,
于是有2E+A的特征值全大于零,可见2E+A为正定矩阵,而(A),(C),(D)均不成立,故应选(B).
(6) 答案C
[解] 因为
独立同分布,
,所以
,由
的可加性知
故选(C).
三、[解]
,
,
,
,
故 ![]()
四、[证] 由lnx=ln[1+(x-1)]=(x-1)-
,得
=![]()
=![]()
=![]()
又设
,故
在(1,2)内单调增加,有
故
![]()
五、[证] 令
, 则
![]()
![]()
于是 
=![]()
=
,
因f(x,y)在单位圆的边界上取值为零,故
,再利用定积分的中值定理,可知
,
故
=![]()
六、[解] 记
,其中![]()

=
![]()
由于
,当
时,
,任取r>0充分小,记
为圆周
,并取顺时针方向,则
,故![]()
取
![]()
![]()
=![]()
因I与r无关,令
,故得 I=![]()
七、[解] 采用柱面坐标系,则
,
于是
.

=
八、[解] 在单位时间内流向曲面
外侧的流体的质量即流量,记为
,则
![]()
添加曲面
取上侧的曲面积分,由
和
组成封闭曲面,且积分是在该封闭曲面的外侧进行,由高斯公式得:
![]()
所以 ![]()
=
,其中![]()
故 ![]()
=![]()
负号应解释为在单位时间内流入曲面
的流体的质量为![]()
九 [解] 由题设知: r(A)=2,且有
,
,
![]()
于是有
可见
线性无关,秩
r(B)=2, 且
为By=
的特解,又由
知
为By=0的非零解,可作为基础解系,故By=
的通解为
,其中k为任意常数.
十、[解] (1) 由r(A)+r(B)<n, 知r(A)<n, r(B)<n, 因此有
,故
为A,B相同的特征值.
(2)设r(A)=s,r(B)=t, Ax=0的基础解系为
, Bx=0的基础解
,由于(n-s)+(n-t)>n, 故向量组
,
必线性相关.
(3) 由
,
线性相关知,存在不全为零的
使
,
令![]()
,则
(否则
全为零)为A,B属于特征值
的公共特征向量.
十一、 [解] 设
为在[0,1]中任取的第i个点的坐标,i=1,2,…n.
则
独立同服从[0,1]上的均匀分布,其分布函数为

令
,
,则最远两点的距离为
,
于是 ![]()
因为 

于是
,
从而
,![]()
故 ![]()
十二、[解] 由于
,则
无偏性要求![]()