2004年数学四试题分析、详解和评注
一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)
(1) 若 ,则a = ,b = .
【分析】本题属于已知极限求参数的反问题.
【详解】因为 ,且 ,所以
,得a = 1. 极限化为
,得b = -4.
因此,a = 1,b = -4.
【评注】一般地,已知 = a ,
(1) 若g(x) ® 0,则f (x) ® 0;
(2) 若f (x) ® 0,且a ¹ 0,则g(x) ® 0.
完全类似的例题见《数学复习指南》p36例1.60,p43第1(3)题,p44第2(10)题、
第6题,《数学题型集粹与练习题集》p19例1.34,《数学四临考演习》p79第7题,
《考研数学大串讲》p12例17、19.
(2) 设 ,则 .
【分析】本题为基础题型,先求导函数即可.
【详解】因为 , ,
所以, .
【评注】 本题属基本题型,主要考查复合函数求导.
类似例题在一般教科书上均可找到.
(3) 设 ,则 .
【分析】本题属于求分段函数的定积分,先换元:x - 1 = t,再利用对称区间上奇偶函数
的积分性质即可.
【详解】令x - 1 = t,
= .
【评注】一般地,对于分段函数的定积分,按分界点划分积分区间进行求解.
完全类似的例题见《数学复习指南》p96例4.17,《数学四临考演习》p61第2题,
p68第15题,《考研数学大串讲》p41例14.
(4) 设 , ,其中 为三阶可逆矩阵, 则
.
【分析】 将 的幂次转化为 的幂次, 并注意到 为对角矩阵即得答案.
【详解】因为
, .
故
,
.
【评注】本题是对矩阵高次幂运算的考查.
完全类似的例题可见《数学复习指南》p.291例2.13.
(5) 设 是实正交矩阵,且 , ,则线性方程组 的解是 .
【分析】利用正交矩阵的性质即可得结果.
【详解】因为 , 而且 是实正交矩阵, 于是 , 的每一个行(列)向量均为单位向量, 所以
.
【评注】本题主要考查正交矩阵的性质和矩阵的运算.
类似的例题可见《考研数学大串讲》(2002版, 世界图书出版公司) p.174例33.
(6) 设随机变量 服从参数为 的指数分布, 则 .
【分析】 根据指数分布的分布函数和方差立即得正确答案.
【详解】 由于 , 的分布函数为
故
.
【评注】本题是对重要分布, 即指数分布的考查, 属基本题型.
二、选择题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)
(7) 函数 在下列哪个区间内有界.
(a) (-1 , 0). (b) (0 , 1). (c) (1 , 2). (d) (2 , 3). [ a ]
【分析】如f (x)在(a , b)内连续,且极限 与 存在,则函数f (x)
在(a , b)内有界.
【详解】当x ¹ 0 , 1 , 2时,f (x)连续,而 , ,
, , ,
所以,函数f (x)在(-1 , 0)内有界,故选(a).
【评注】一般地,如函数f (x)在闭区间[a , b]上连续,则f (x)在闭区间[a , b]上有界;
如函数f (x)在开区间(a , b)内连续,且极限 与 存在,则函数f (x)
在开区间(a , b)内有界.
完全类似的例题见《数学题型集粹与练习题集》p4例1.10,《数学四临考演习》p51
第15题.
(8) 设f (x)在(-¥ , +¥)内有定义,且 ,
,则
(a) x = 0必是g(x)的第一类间断点. (b) x = 0必是g(x)的第二类间断点.
(c) x = 0必是g(x)的连续点.
(d) g(x)在点x = 0处的连续性与a的取值有关. [ d ]
【分析】考查极限 是否存在,如存在,是否等于g(0)即可,通过换元 ,
可将极限 转化为 .
【详解】因为 = a(令 ),又g(0) = 0,所以,
当a = 0时, ,即g(x)在点x = 0处连续,当a ¹ 0时,
,即x = 0是g(x)的第一类间断点,因此,g(x)在点x = 0处的连续性
与a的取值有关,故选(d).
【评注】本题属于基本题型,主要考查分段函数在分界点处的连续性.
完全类似的例题见《数学复习指南》p41例1.70,《数学题型集粹与练习题集》p20例1.35.
(9) 设f (x) = |x(1 - x)|,则
(a) x = 0是f (x)的极值点,但(0 , 0)不是曲线y = f (x)的拐点.
(b) x = 0不是f (x)的极值点,但(0 , 0)是曲线y = f (x)的拐点.
(c) x = 0是f (x)的极值点,且(0 , 0)是曲线y = f (x)的拐点.
(d) x = 0不是f (x)的极值点,(0 , 0)也不是曲线y = f (x)的拐点. [ c ]
【分析】由于f (x)在x = 0处的一、二阶导数不存在,可利用定义判断极值情况,
考查f (x)在x = 0的左、右两侧的二阶导数的符号,判断拐点情况.
【详解】设0 < d < 1,当x î (-d , 0) è (0 , d)时,f (x) > 0,而f (0) = 0,所以x = 0是f (x)
的极小值点.
显然,x = 0是f (x)的不可导点. 当x î (-d , 0)时,f (x) = -x(1 - x), ,
当x î (0 , d)时,f (x) = x(1 - x), ,所以(0 , 0)是曲线y = f (x)的拐点.
故选(c).
【评注】对于极值情况,也可考查f (x)在x = 0的某空心邻域内的一阶导数的符号来判断.
完全类似的例题见《数学复习指南》p141例6.9,《考研数学大串讲》p96例5.
(10) 设 , ,则
(a) f(x)在x = 0点不连续.
(b) f(x)在(-¥ , +¥)内连续,但在x = 0点不可导.
(c) f(x)在(-¥ , +¥)内可导,且满足 .
(d) f(x)在(-¥ , +¥)内可导,但不一定满足 . [ b ]
【分析】先求分段函数f (x)的变限积分 ,再讨论函数f(x)的连续性与
可导性即可.
【详解】当x < 0时, ;
当x > 0时, ,当x = 0时,f(0) = 0. 即f(x) = |x|,
显然,f(x)在(-¥ , +¥)内连续,但在x = 0点不可导. 故选(b).
【评注】本题主要考查求分段函数的变限积分. 对于绝对值函数: 在 处
不可导;f (x) = 在 处有n阶导数,则 .
完全类似的例题见《数学复习指南》p95例4.15,《考研数学大串讲》p42例15.
(11) 设 在[a , b]上连续,且 ,则下列结论中错误的是
(a) 至少存在一点 ,使得 > f (a).
(b) 至少存在一点 ,使得 > f (b).
(c) 至少存在一点 ,使得 .
(d) 至少存在一点 ,使得 = 0. [ d ]
【分析】利用介值定理与极限的保号性可得到三个正确的选项,由排除法可选出错误选项.
【详解】首先,由已知 在[a , b]上连续,且 ,则由介值定理,
至少存在一点 ,使得 ;
另外, ,由极限的保号性,至少存在一点
使得 ,即 . 同理,至少存在一点
使得 . 所以,(a) (b) (c)都正确,故选(d).
【评注】 本题综合考查了介值定理与极限的保号性,有一定的难度.
完全类似的例题见《数学复习指南》p130例5.8,《数学题型集粹与练习题集》p70例5.4.
(12) 设 阶矩阵 与 等价, 则必须
(a) 当 时, . (b) 当 时, .
(c) 当 时, . (d) 当 时, . [ d ]
【分析】 利用矩阵 与 等价的充要条件: 立即可得.
【详解】因为当 时, , 又 与 等价, 故 , 即 , 从而选 (d).
【评注】本题是对矩阵等价、行列式的考查, 属基本题型.
相关知识要点见《数学复习指南》p.284-286.
(13) 设随机变量 服从正态分布 , 对给定的 , 数 满足 , 若 , 则 等于
(a) . (b) . (c) . (d) . [ b ]
【分析】 利用标准正态分布密度曲线的对称性和几何意义即得.
【详解】 由 , 以及标准正态分布密度曲线的对称性可得
.
故正确答案为(b).
【评注】本题是对标准正态分布的性质, 严格地说它的上分位数概念的考查.
见《数学复习指南》p.489分位数概念的注释.
(14) 设随机变量 独立同分布,且方差 .令随机变量
, 则
(a) . (b) .
(c) . (d) . [ c ]
【分析】 利用协方差的性质立即得正确答案..
【详解】 由于随机变量 独立同分布, 于是可得
.
故正确答案为(c).
【评注】本题是对协方差性质的考查, 属于基本题.
相关知识点见《数学复习指南》p.454, 类似的例题可见《2004文登模拟试题》数三的第一套第23题.

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