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历年真题 · 2019 年 10 月

2019 年 10 月 · 00022 高等数学(工专)真题

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2019 年 10 月高等教育自学考试全国统一命题考试

高等数学(工专)

课程代码:00022

注意事项

  1. 本试卷分为两部分,第一部分为选择题,第二部分为非选择题。
  2. 应考者必须按试题顺序在答题卡(纸)指定位置上作答,答在试卷上无效。
  3. 涂写部分、画图部分必须使用 2B 铅笔,书写部分必须使用黑色字迹签字笔。

试题

第一部分 选择题

一、单项选择题

本大题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。

  1. 下列函数中,单调减少的函数是

    A. y=2x+1y=2x+1

    B. y=2xy=2^x

    C. y=exy=e^{-x}

    D. y=(x1)2y=(x-1)^2

  2. 为使函数

    f(x)={6x,x<1,a,x1f(x)= \begin{cases} 6x, & x<1,\\ a, & x\ge 1 \end{cases}

    x=1x=1 处连续,应取 a=a=

    A. 66

    B. 11

    C. 00

    D. 1-1

  3. 级数 n=1(1)n1\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^{n-1},则该级数的前 nn 项和数列的极限为

    A. 11

    B. 1-1

    C. 00

    D. 不存在

  4. xf(x)dx=\displaystyle\int x f'(x)\,dx=

    A. xf(x)f(x)+Cxf(x)-f'(x)+C

    B. xf(x)f(x)+Cxf'(x)-f(x)+C

    C. xf(x)f(x)dxxf(x)-\displaystyle\int f(x)\,dx

    D. f(x)xf(x)+Cf(x)-xf'(x)+C

  5. 设矩阵 A=[3211]A=\begin{bmatrix}3&2\\1&1\end{bmatrix},则 A1=A^{-1}=

    A. [3211]\begin{bmatrix}3&-2\\-1&1\end{bmatrix}

    B. [1213]\begin{bmatrix}1&-2\\-1&3\end{bmatrix}

    C. [1213]\begin{bmatrix}-1&2\\1&-3\end{bmatrix}

    D. [3211]\begin{bmatrix}-3&2\\1&-1\end{bmatrix}

第二部分 非选择题

二、填空题

本大题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。

  1. 函数 y=arcsin(x6)y=\arcsin(x-6) 的定义域是 \underline{\hspace{2.5cm}}

  2. 极限 limx0arctanxx=\displaystyle\lim_{x\to 0}\frac{\arctan x}{x}=\underline{\hspace{2.5cm}}

  3. y=2cosxy=2^{\cos x},则 y=y'=\underline{\hspace{2.5cm}}

  4. 设函数 f(x)f(x) 在点 x0x_0 可导且 f(x0)=2f'(x_0)=2,则

    limΔx0f(x0+3Δx)f(x0)Δx=.\lim_{\Delta x\to 0}\frac{f(x_0+3\Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}= \underline{\hspace{2.5cm}}.
  5. f(x)f(x) 的一个原函数为 sin2x\sin 2x,则 f(x)dx=\displaystyle\int f'(x)\,dx=\underline{\hspace{2.5cm}}

  6. a>0a>0 时,由定积分的几何意义可知,

aaa2x2dx=.\int_{-a}^{a}\sqrt{a^2-x^2}\,dx= \underline{\hspace{2.5cm}}.
  1. 行列式
123432164=.\begin{vmatrix} 1&2&3\\ 4&3&2\\ 1&6&4 \end{vmatrix} = \underline{\hspace{2.5cm}}.
  1. 设矩阵
A=[111022110],B=[123012001],A=\begin{bmatrix} 1&1&-1\\ 0&2&2\\ 1&-1&0 \end{bmatrix}, \quad B=\begin{bmatrix} 1&2&-3\\ 0&1&2\\ 0&0&1 \end{bmatrix},

AB=AB=\underline{\hspace{2.5cm}}

三、计算题

本大题共 7 小题,每小题 6 分,共 42 分。

  1. 计算极限 limx+exx2\displaystyle\lim_{x\to +\infty}\frac{e^x}{x^2}

  2. 设函数 f(x)f(x) 可导,且 f(2)=1f'(2)=1,已知 y=f(2lnx)y=f(2\ln x),求 dyx=e\left.dy\right|_{x=e}

  3. 求曲线 y=xlnx+1y=x\ln x+1 在点 (1,1)(1,1) 处的切线方程和法线方程。

  4. 求不定积分 1+lnxxdx\displaystyle\int\frac{\sqrt{1+\ln x}}{x}\,dx

  5. 求曲线 y=x44x3+6x1y=x^4-4x^3+6x-1 的凹、凸区间及拐点。

  6. 计算定积分 01x21+x2dx\displaystyle\int_0^1\frac{x^2}{1+x^2}\,dx

  7. 用消元法求解线性方程组

{x1+2x2x3=1,2x1+4x2+x3=5,x1+2x2+2x3=4.\begin{cases} x_1+2x_2-x_3=1,\\ 2x_1+4x_2+x_3=5,\\ x_1+2x_2+2x_3=4. \end{cases}

四、综合题

本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分。

  1. 利用函数的单调性证明:当 x>ex>e 时,lnxx<1e\displaystyle\frac{\ln x}{x}<\frac{1}{e}

  2. 求由曲线 y=xy=\sqrt{x} 及直线 x=2x=2y=0y=0 所围成的平面图形绕 xx 轴旋转一周所成的旋转体的体积。

答案及评分参考

一、单项选择题

本大题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分。

  1. C
  2. A
  3. D
  4. C
  5. B

二、填空题

本大题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。

  1. [5,7][5,7]5x75\le x\le 7

  2. 11

  3. 2cosxsinxln2-2^{\cos x}\sin x\ln 2

  4. 66

  5. 2cos2x+C2\cos 2x+C

  6. 12πa2\dfrac{1}{2}\pi a^2

  7. 3535

  8. [132026115]\begin{bmatrix}1&3&-2\\0&2&6\\1&1&-5\end{bmatrix}

三、计算题

本大题共 7 小题,每小题 6 分,共 42 分。

  1. 解:
limx+exx2=limx+ex2x=limx+ex2=+.\lim_{x\to+\infty}\frac{e^x}{x^2} =\lim_{x\to+\infty}\frac{e^x}{2x} =\lim_{x\to+\infty}\frac{e^x}{2} =+\infty.
  1. 解:
dydx=f(2lnx)21x.\frac{dy}{dx}=f'(2\ln x)\cdot 2\cdot\frac{1}{x}. dydxx=e=f(2)2e=2e.\left.\frac{dy}{dx}\right|_{x=e}=f'(2)\cdot\frac{2}{e}=\frac{2}{e}.

dyx=e=2edx.\left.dy\right|_{x=e}=\frac{2}{e}\,dx.
  1. 解:
y=lnx+x1x=lnx+1.y'=\ln x+x\cdot\frac{1}{x}=\ln x+1.

曲线在点 (1,1)(1,1) 处的切线斜率为 k1=1k_1=1,法线斜率为 k2=1k_2=-1

故所求切线方程为

y1=x1,y-1=x-1,

y=x.y=x.

所求法线方程为

y1=(x1),y-1=-(x-1),

y=x+2.y=-x+2.
  1. 解:
1+lnxxdx=1+lnxd(1+lnx)=23(1+lnx)32+C.\int\frac{\sqrt{1+\ln x}}{x}\,dx =\int\sqrt{1+\ln x}\,d(1+\ln x) =\frac{2}{3}(1+\ln x)^{\frac{3}{2}}+C.
  1. 解:

函数 y=x44x3+6x1y=x^4-4x^3+6x-1 在其定义域 (,+)(-\infty,+\infty) 内二阶可导,且

y=4x312x2+6,y'=4x^3-12x^2+6, y=12x224x=12x(x2).y''=12x^2-24x=12x(x-2).

y=0y''=0,得 x1=0, x2=2x_1=0,\ x_2=2

x(,0)x\in(-\infty,0) 时,y>0y''>0;当 x(0,2)x\in(0,2) 时,y<0y''<0;当 x(2,+)x\in(2,+\infty) 时,y>0y''>0

因此曲线的凹区间为 (,0)(-\infty,0)(2,+)(2,+\infty),凸区间为 (0,2)(0,2),拐点为 (0,1)(0,-1)(2,5)(2,-5)

  1. 解:
01x21+x2dx=01(111+x2)dx=(xarctanx)01=1π4.\int_0^1\frac{x^2}{1+x^2}\,dx =\int_0^1\left(1-\frac{1}{1+x^2}\right)\,dx =\left.(x-\arctan x)\right|_0^1 =1-\frac{\pi}{4}.
  1. 解:对方程组的增广矩阵进行初等行变换:
[121124151224][121100330033][121100110000].\begin{bmatrix} 1&2&-1&1\\ 2&4&1&5\\ 1&2&2&4 \end{bmatrix} \to \begin{bmatrix} 1&2&-1&1\\ 0&0&3&3\\ 0&0&3&3 \end{bmatrix} \to \begin{bmatrix} 1&2&-1&1\\ 0&0&1&1\\ 0&0&0&0 \end{bmatrix}.

因此,原方程组化成了

{x1+2x2x3=1,x3=1.\begin{cases} x_1+2x_2-x_3=1,\\ x_3=1. \end{cases}

故方程组的通解为

{x1=22x2,x2=x2,x3=1,\begin{cases} x_1=2-2x_2,\\ x_2=x_2,\\ x_3=1, \end{cases}

其中 x2x_2 为自由未知量。

四、综合题

本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分。

  1. 证明:设
f(x)=lnxx.f(x)=\frac{\ln x}{x}.

函数 f(x)f(x)(e,+)(e,+\infty) 上连续,在 (e,+)(e,+\infty) 内可导,且在 (e,+)(e,+\infty)

f(x)=1lnxx2<0.f'(x)=\frac{1-\ln x}{x^2}<0.

所以 f(x)f(x)(e,+)(e,+\infty) 上单调减少。

故当 x>ex>e 时,

f(x)<f(e)=1e,f(x)<f(e)=\frac{1}{e},

lnxx<1e.\frac{\ln x}{x}<\frac{1}{e}.
  1. 解:所求体积
V=π02(x)2dx=π02xdx=πx2202=2π.V=\pi\int_0^2(\sqrt{x})^2\,dx =\pi\int_0^2 x\,dx =\left.\pi\cdot\frac{x^2}{2}\right|_0^2 =2\pi.