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历年真题 · 2021 年 10 月

2021 年 10 月 · 00022 高等数学(工专)真题

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2021 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. 函数 y=12xy=\dfrac{1}{2^x} 在 (0,+∞)(0,+\infty) 内是

    A. 有界函数

    B. 常量

    C. 无界函数

    D. 单增函数

  2. 极限 lim⁡x→0sin⁡2xx=\displaystyle\lim_{x\to 0}\frac{\sin 2x}{x}=

    A. 00

    B. 12\dfrac{1}{2}

    C. 11

    D. 22

  3. 对于级数 ∑n=1∞nsin⁡nπ2\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}n\sin\frac{n\pi}{2},下面选项中正确的是

    A. 该级数的和为 00

    B. 该级数可能收敛

    C. 该级数发散

    D. 该级数收敛

  4. 定积分 ∫−ππx2sin⁡x1+x2 dx=\displaystyle\int_{-\pi}^{\pi}\frac{x^2\sin x}{1+x^2}\,dx=

    A. 2π2\pi

    B. π\pi

    C. 11

    D. 00

  5. 设矩阵

    A=[11−1−1],B=[1−1−11],A=\begin{bmatrix}1&1\\-1&-1\end{bmatrix}, \quad B=\begin{bmatrix}1&-1\\-1&1\end{bmatrix},

    则 AB=AB=

    A. [1−11−1]\begin{bmatrix}1&-1\\1&-1\end{bmatrix}

    B. [0000]\begin{bmatrix}0&0\\0&0\end{bmatrix}

    C. [22−2−2]\begin{bmatrix}2&2\\-2&-2\end{bmatrix}

    D. [1111]\begin{bmatrix}1&1\\1&1\end{bmatrix}

第二部分 非选择题

二、填空题

本大题共 8 空,每空 4 分,共 32 分。

  1. 函数 y=x2+2x−8−ln⁡xy=\sqrt{x^2+2x-8}-\ln x 的定义域为 ‾\underline{\hspace{2.5cm}}。

  2. 极限 lim⁡x→+∞(1x+e5)=‾\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\left(\frac{1}{x}+e^5\right)=\underline{\hspace{2.5cm}}。

  3. 曲线 y=x2−1y=x^2-1 在点 (1,0)(1,0) 处的法线的斜率为 ‾\underline{\hspace{2.5cm}}。

  4. 设 y=xexy=xe^x,则 y′′=‾y''=\underline{\hspace{2.5cm}}。

  5. ∫01e3x+2 dx=‾\displaystyle\int_0^1 e^{3x+2}\,dx=\underline{\hspace{2.5cm}}。

  6. 曲线 y=x2y=x^2 与 x=1x=1 及 xx 轴所围成的平面图形的面积为 ‾\underline{\hspace{2.5cm}}。

  7. 行列式

    ∣a111a111a∣=‾.\begin{vmatrix} a&1&1\\ 1&a&1\\ 1&1&a \end{vmatrix} =\underline{\hspace{2.5cm}}.
  8. 设二阶方阵 A=[32−4−2]A=\begin{bmatrix}3&2\\-4&-2\end{bmatrix},则 ∣A5∣=‾|A^5|=\underline{\hspace{2.5cm}}。

三、计算题

本大题共 7 小题,每小题 6 分,共 42 分。

  1. 求极限 lim⁡x→π2ln⁡sin⁡x(x−π2)2\displaystyle\lim_{x\to\frac{\pi}{2}}\frac{\ln\sin x}{\left(x-\frac{\pi}{2}\right)^2}。

  2. 设 y=2xx2+1y=\dfrac{2x}{x^2+1},求 dydy。

  3. 设 y=f(u)y=f(u),而 u=g(cos⁡x)u=g(\cos x),其中 f,gf,g 是可导函数,复合函数 y=f[g(cos⁡x)]y=f[g(\cos x)],求 dydx\dfrac{dy}{dx}。

  4. 求不定积分 ∫ln⁡2xx dx\displaystyle\int\frac{\ln^2x}{x}\,dx。

  5. 求函数 y=x4−2x2y=x^4-2x^2 的极值。

  6. 计算定积分 ∫π4π2xsin⁡2x dx\displaystyle\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}}\frac{x}{\sin^2x}\,dx。

  7. 问 kk 取何值时,齐次线性方程组

    {−x1−2x2+4x3=0,2x1+kx2+x3=0,x1+x2−x3=0\begin{cases} -x_1-2x_2+4x_3=0,\\ 2x_1+kx_2+x_3=0,\\ x_1+x_2-x_3=0 \end{cases}

    有非零解?

四、综合题

本大题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分。

  1. 证明:当 x>1x>1 时,ex>exe^x>ex。

  2. 求由 y=xy=x,x=2x=2 及 xx 轴所围图形绕 xx 轴旋转一周所得旋转体的体积。

答案及评分参考

一、单项选择题

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

二、填空题

  1. [2,+∞)[2,+\infty) 或 x≥2x\ge 2

  2. e5e^5

  3. −12-\dfrac{1}{2}

  4. 2ex+xex2e^x+xe^x 或 (x+2)ex(x+2)e^x

  5. 13(e5−e2)\dfrac{1}{3}(e^5-e^2)

  6. 13\dfrac{1}{3}

  7. (a+2)(a−1)2(a+2)(a-1)^2

  8. 3232

三、计算题

  1. 解:

    lim⁡x→π2ln⁡sin⁡x(x−π2)2=lim⁡x→π2cos⁡xsin⁡x2(x−π2)=lim⁡x→π2−sin⁡x2=−12.\lim_{x\to\frac{\pi}{2}}\frac{\ln\sin x}{\left(x-\frac{\pi}{2}\right)^2} =\lim_{x\to\frac{\pi}{2}}\frac{\frac{\cos x}{\sin x}}{2\left(x-\frac{\pi}{2}\right)} =\lim_{x\to\frac{\pi}{2}}\frac{-\sin x}{2}=-\frac{1}{2}.
  2. 解:

    dydx=2(x2+1)−2x⋅2x(x2+1)2=2(1−x2)(x2+1)2,\frac{dy}{dx}=\frac{2(x^2+1)-2x\cdot2x}{(x^2+1)^2} =\frac{2(1-x^2)}{(x^2+1)^2}, dy=2(1−x2)(x2+1)2 dx.dy=\frac{2(1-x^2)}{(x^2+1)^2}\,dx.
  3. 解:

    dydx=dydududx=f′(u)g′(cos⁡x)(−sin⁡x)=−f′[g(cos⁡x)]g′(cos⁡x)sin⁡x.\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\frac{du}{dx} =f'(u)g'(\cos x)(-\sin x) =-f'[g(\cos x)]g'(\cos x)\sin x.
  4. 解:

    ∫ln⁡2xx dx=∫ln⁡2x d(ln⁡x)=ln⁡3x3+C.\int\frac{\ln^2x}{x}\,dx =\int\ln^2x\,d(\ln x) =\frac{\ln^3x}{3}+C.
  5. 解:y′=4x3−4x=4x(x−1)(x+1)y'=4x^3-4x=4x(x-1)(x+1),驻点为 x=−1,0,1x=-1,0,1。又 y′′=12x2−4y''=12x^2-4,y′′(0)<0y''(0)<0,y′′(−1)=y′′(1)>0y''(-1)=y''(1)>0。故 x=0x=0 处取得极大值 00,x=±1x=\pm1 处取得极小值 −1-1。

  6. 解:

    ∫π4π2xsin⁡2x dx=−∫π4π2x d(cot⁡x)=−[xcot⁡x]π4π2+∫π4π2cot⁡x dx\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}}\frac{x}{\sin^2x}\,dx =-\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}}x\,d(\cot x) =-\left[x\cot x\right]_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}} +\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}}\cot x\,dx =π4+ln⁡sin⁡x∣π4π2=π4+12ln⁡2.=\frac{\pi}{4}+\left.\ln\sin x\right|_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}} =\frac{\pi}{4}+\frac{1}{2}\ln2.
  7. 解:

    D=∣−1−242k111−1∣=−3(k−1).D= \begin{vmatrix} -1&-2&4\\ 2&k&1\\ 1&1&-1 \end{vmatrix} =-3(k-1).

    方程组有非零解当且仅当 D=0D=0,故 k=1k=1。

四、综合题

  1. 证明:设 f(x)=ex−exf(x)=e^x-ex,则 f(1)=0f(1)=0,且当 x>1x>1 时 f′(x)=ex−e>0f'(x)=e^x-e>0,故 f(x)f(x) 在 [1,+∞)[1,+\infty) 上单调增加。因此 x>1x>1 时 f(x)>f(1)=0f(x)>f(1)=0,即 ex>exe^x>ex。

  2. 解:

    V=π∫02x2 dx=πx33∣02=83π.V=\pi\int_0^2x^2\,dx =\pi\left.\frac{x^3}{3}\right|_0^2 =\frac{8}{3}\pi.