《中公版·2017考研數(shù)學(xué):題海戰(zhàn)“數(shù)”800題·數(shù)學(xué)一》 考研數(shù)學(xué)(一)包含高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)三個(gè)科目,所占試卷分值比例分別為56%、22%、22%。本書按科目分為三篇,便于考生根據(jù)各個(gè)科目的特點(diǎn)有針對(duì)性地復(fù)習(xí)。 高等數(shù)學(xué)篇分為函數(shù)、極限、連續(xù),一元函數(shù)微分學(xué),一元函數(shù)積分學(xué),向量代數(shù)和空間解析幾何,多元函數(shù)微分學(xué),多元函數(shù)積分學(xué),無窮級(jí)數(shù),常微分方程,共八章! 【性代數(shù)篇分為行列式,矩陣,向量,線性方程組,矩陣的特征值和特征向量,二次型,共六章! 「怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計(jì)篇分為隨機(jī)事件和概率,隨機(jī)變量及其分布,多維隨機(jī)變量及其分布,隨機(jī)變量的數(shù)字特征,大數(shù)定律和中心極限定理,數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本概念,參數(shù)估計(jì),假設(shè)檢驗(yàn),共八章! ≌拿恳徽碌牡谝徊糠质强荚噧(nèi)容及要求,該部分嚴(yán)格貼合考研大綱。第二部是專項(xiàng)訓(xùn)練,按照題型分為選擇題、填空題和解答題三部分,每道題目均按星級(jí)標(biāo)記了難易程度,三顆星的題目均附有二維碼,考生可掃碼聽微課程,輕輕松松學(xué)數(shù)學(xué)。
考試內(nèi)容
函數(shù)的概念及表示法函數(shù)的有界性、單調(diào)性、周期性和奇偶性復(fù)合函數(shù)、反函數(shù)、分段函數(shù)和隱函數(shù)基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形初等函數(shù)函數(shù)關(guān)系的建立
數(shù)列極限與函數(shù)極限的定義及其性質(zhì)函數(shù)的左極限和右極限無窮小量和無窮大量的概念及其關(guān)系無窮小量的性質(zhì)及無窮小量的比較極限的四則運(yùn)算極限存在的兩個(gè)準(zhǔn)則:單調(diào)有界準(zhǔn)則和夾逼準(zhǔn)則兩個(gè)重要極限:
limx→0sinxx=1,limx→
第二篇線性代數(shù)
考試內(nèi)容
行列式的概念和基本性質(zhì)行列式按行(列)展開定理
考試要求
1.了解行列式的概念,掌握行列式的性質(zhì)。
2.會(huì)應(yīng)用行列式的性質(zhì)和行列式按行(列)展開定理計(jì)算行列式。
1. (★☆☆)設(shè)2n階行列式D的某一列元素及其余子式都等于a,則D=()
(A)0。(B)a2。
(C)-a2。(D)na2。
2. (★★☆)四階行列式
a100b1
0a2b20
0b3a30
b400a4
的值等于()
(A)a1a2a3a4-b1b2b3b4。
(B)a1a2a3a4+b1b2b3b4。
(C)(a1a2-b1b2)( a3a4-b3b4)。
(D)(a2a3-b2b3)(a1a4-b1b4)。
3. (★★☆)設(shè)A=a11a12a13
a21a22a23
a31a32a33,B=2a11a13a11 a12
2a21a23a21 a22
2a31a33a31 a32,且A=m,則B=()
(A)m。 (B)-8m。
(C)2m。(D)-2m。
4. (★☆☆)α1,α2,α3,β1,β2均為四維列向量,A=(α1,α2,α3,β1),B=(α3,α1,α2,β2),且A=1,B=2,則A+B=()
(A)9。(B)6。
(C)3。 (D)1。
名師講解
5.(★★★)設(shè)矩陣A=1020
0-200
-1010
0001,矩陣B滿足AB B A 2E=O,則B E=()
(A)-6。 (B)6。
(C)-112。 (D)112。
1.(★☆☆)設(shè)三階行列式D3的第二行元素分別為1、-2、3,對(duì)應(yīng)的代數(shù)余子式分別為-3、2、1,則D3=。
名師講解
2.(★★★)已知三階行列式a112a123a13
2a214a226a23
3a316a329a33=6,則a11a12a13
a21a22a23
a31a32a33=。
名師講解
3.(★★★)行列式xyx y
yx yx
x yxy=。
4.(★★☆)設(shè)n階矩陣A=122…2
222…2
223…2
222…n,則A=。
5.(★☆☆)行列式9876
1223242
1233343
1234=。
6.(★★☆)在xOy平面上,平面曲線方程y=111
23x
49x2,則平面曲線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)是。
7. (★☆☆)設(shè)A=(α1,α2,α3)是三階矩陣,且A=4。若B=(α1-3α2 2α3,α2-2α3,2α2 α3),則B=。
名師講解
8.(★★★)已知A,B,C都是行列式值為2的三階矩陣,則D=O-A
23B-1C=。
9.(★☆☆)設(shè)A為奇數(shù)階矩陣,且AAT=ATA=E。若A>0,則A-E=。
10. (★☆☆)設(shè)A,B是三階矩陣,滿足AB=A-B,其中B=-211
1-21
11-2,則A+E=。
11.(★★☆)已知A為三階方陣,A2-A-2E=O,且0<5,則A 2E=。
12.(★☆☆)設(shè)三階方陣A與B相似,且2E A=0。已知λ1=1,λ2=-1是方陣B的兩個(gè)特征值,則A 2AB=。
1. (★☆☆)設(shè)n階矩陣A=2a1
a22a
1
a22a。
證明:行列式A=(n 1)an。
2. (★★☆)證明:x-10…00
0x-1…00
000…x-1
a0a1a2…an-1an=anxn an-1xn-1 … a1x a0。
3. (★★☆)計(jì)算n階行列式α βα0…00
βα βα…00
0βα β…00
000…α βα
000…βα β,其中α≠β。
4. (★★☆)計(jì)算行列式Dn=1 a21a1a2…a1an-1a1an
a2a12 a22…a2an-1a2an
an-1a1an-1a2…(n-1) a2n-1an-1an
ana1ana2…anan-1n a2n。
名師講解
5. (★★★)計(jì)算D2n=anbn
a1b1
c1d1
cndn ,其中未寫出的元素都是0。
(一)選擇題
1.【答案】A
【解析】按這一列展開,D=a1jA1j+ a2jA2j+…+a2njA2nj=aA1j+aA2j+…+aA2nj,并注意到這一列元素的代數(shù)余子式中有n個(gè)為a,n個(gè)為-a,從而行列式的值為零。所以應(yīng)選A。
2.【答案】D
【解析】將此行列式按第一行展開,
原式=a1a2b20
b3a30
00a4-b10a2b2
0b3a3
b400=(a1a4-b1b4)a2b2
b3a3
=(a1a4-b1b4)(a2a3-b2b3),
所以選D。
3.【答案】D
【解析】 方法一:
B=2a11a13a11 a12
2a21a23a21 a22
2a31a33a31 a32=2a11a13a11 a12
a21a23a21 a22
a31a33a31 a32=2a11a13a12
a21a23a22
a31a33a32
=-2a11a12a13
a21a22a23
a31a32a33=-2A=-2m。
方法二:將行列式A的第一列加到第二列上,再將第二、三列互換,之后第一列乘以2就可以得到行列式B。由行列式的性質(zhì)知B=-2A=-2m。
4.【答案】B
【解析】方法一:由矩陣加法公式,得A B=(α1 α3,α2 α1,α3 α2,β1 β2),結(jié)合行列式的性質(zhì)有
A B=α1 α3,α2 α1,α3 α2,β1 β2
=2(α1 α2 α3),α2 α1,α3 α2,β1 β2
=2α1 α2 α3,α2 α1,α3 α2,β1 β2
=2α1 α2 α3,-α3,-α1,β1 β2
=2α2,-α3,-α1,β1 β2
=2α1,α2,α3,β1 β2
=2(A B)=6。
方法二:
A B=α1 α3,α2 α1,α3 α2,β1 β2=(α1,α2,α3,β1 β2)1100
0110
1010
0001
=α1,α2,α3,β1 β21100
0110
1010
0001=2(A B)=6。
5.【答案】C
【解析】化簡矩陣方程,構(gòu)造B E,用因式分解法,則有
A(B E) (B E)=-E,即(A E)(B E)=-E,
兩邊取行列式,由行列式乘法公式得
A E·B E=1,
又A E=2020
0-100
-1020
0002=2202
0-10
-102=-12,故B E=-112,因此選C。
(二)填空題
1.【答案】-4
【解析】根據(jù)行列式的求解方法:行列式的值等于它的任一行元素與其相應(yīng)的代數(shù)余子式乘積之和,故
D3=a21A21 a22A22 a23A23=1×(-3) (-2)×2 3×1=-4。
2.【答案】16
【解析】結(jié)合行列式的性質(zhì):行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式記號(hào)的外面,即
a112a123a13
2a214a226a23
3a316a329a33=2×3×a112a123a13
a212a223a23
a312a323a33=2×3×2×3×a11a12a13
a21a22a23
a31a32a33=6,
所以a11a12a13
a21a22a23
a31a32a33=16 。
3.【答案】-2(x3+y3)
【解析】將后兩列加到第一列上
xyx y
yx yx
x yxy=2x 2yyx y
2x 2yx yx
2x 2yxy=2(x y)1yx y
1x yx
1xy
=2(x y)1yx y
0x-y
0x-y-x=2(x y)x-y
x-y-x
=-2(x3 y3)。
4.【答案】-2(n-2)!
【解析】把第二行所有元素乘以-1加到其他各行所對(duì)應(yīng)的元素上,再將第一行所有元素乘以2加到第二行相應(yīng)的元素上,可得
A=-100…0
222…2
001…0
000…n-2=-100…0
022…2
001…0
000…n-2=-2(n-2)!。
5.【答案】120
【解析】將行列式第四行的各元素加到第一行相應(yīng)元素上后,提出公因子10,然后將第四行逐行換至第二行,即
原式=101111
1223242
1233343
1234=101111
1234
1223242
1233343
=10(2-1)(3-1)(4-1)(3-2)(4-2)(4-3)=120。
6.【答案】(2,0),(3,0)
【解析】曲線y=111
23x
49x2與x軸(即y=0)的交點(diǎn)為方程組y=111
23x
49x2,
y=0的解,行列式111
23x
49x2為范德蒙德行列式,即有y=111
23x
2232x2=(3-2)(x-2)(x-3)=0,解得x=2或3,故曲線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0),(3,0)。
7.【答案】20
【解析】方法一:利用行列式的性質(zhì)
B=α1-3α2 2α3,α2-2α3,5α3=5α1-3α2 2α3,α2-2α3,α3
=5α1-3α2,α2,α3=5α1,α2,α3=5A=20。
方法二:
B=(α1-3α2 2α3,α2-2α3,2α2 α3)=(α1,α2,α3)100
-312
2-21,
所以B=A·100
-312
2-21=4×5=20。
8.【答案】278
【解析】根據(jù)拉普拉斯展開式,得
D=(-1)3×3-A23B-1=-(-1)3A32B-1=2×3231B=278 。
9.【答案】0
【解析】A-E=A-AAT=A(E-AT)=A·E-AT=A·E-A。
由AAT=ATA=E,可知A2=1,因?yàn)锳>0,所以A=1,即A-E=E-A。
又A為奇數(shù)階矩陣,所以E-A=-(A-E)=-A-E=-E-A,故A-E=0。
10.【答案】116
【解析】由題設(shè),AB=A-B,則(A+E)(E-B)=E,因此
A+E=1E-B=13-1-1
-13-1
-1-13=116。
11.【答案】4
【解析】設(shè)A的特征值λi對(duì)應(yīng)的特征向量是xi (xi≠0,i=1,2,3),則Axi=λxi。
由A2-A-2E=O可知,特征向量xi滿足(A2-A-2E)xi=0,從而有λi2-λi-2=0,解得λi=-1或λi=2。再根據(jù)A=λ1λ2λ3及0<5可得,λ1=λ2=-1,λ3=2。
由Axi=λxi可得(A 2E)xi=(λi 2)xi,即A 2E的特征值μi (i=1,2,3)滿足μi=λi 2,所以μ1=μ2=1,μ3=4,故A 2E=1×1×4=4。
12.【答案】18
【解析】由2E A=0,可得-2E-A=0,即λ=-2是A的一個(gè)特征值。
因A與B相似,且由相似矩陣具有相同的特征值可知,λ1=1,λ2=-1也是A的特征值,所以A、B的特征值均為λ1=1,λ2=-1,λ3=-2,則E 2B的三個(gè)特征值分別為3,-1,-3。從而可得A=λ1λ2λ3=2,E 2B=3×(-1)×(-3)=9,故
A 2AB=A(E 2B)=A·E 2B=18。
(三)解答題
1.【解析】方法一:數(shù)學(xué)歸納法。
記Dn=A=2a1
a22a1
a22a1
a22a1
a22an,
以下用數(shù)學(xué)歸納法證明Dn=(n 1)an。
當(dāng)n=1時(shí),D1=2a,結(jié)論成立。
當(dāng)n=2時(shí),D2=2a1
a22a=3a2,結(jié)論成立。
假設(shè)結(jié)論對(duì)小于n的情況成立,將Dn按第一行展開,則有
Dn=2aDn-1-a21
02a1
a22a1
a22a1
a22an-1=2aDn-1-a2Dn-2
=2anan-1-a2(n-1)an-2=(n 1)an,
故A=(n 1)an。
方法二:消元法。
A=2a1
a22a1
a22a1
a22a1
a22anr2-12ar12a1
032a1
a22a1
a22a1
a22an
r3-23ar22a1
032a1
043a1
a22a1
a22a1
a22an=…
rn-n-1narn-12a1
032a1
043a1
0nn-1a1
0n 1nan=(n 1)an。
2.【解析】本題可利用遞推法證明。
記Dn=x-1…00
00…x-1
a1a2…an-1an,則
左邊=xDn (-1)n 2a0-10…0
x-1…0
0…x-1=xDn (-1)2n 2a0=xDn a0。
顯然D1=an,根據(jù)上面的結(jié)論有
左邊=xDn a0=x(xDn-1 a1) a0=x2Dn-1 xa1 a0=…
=xnD1 an-1xn-1 … a1x a0=anxn an-1xn-1 … a1x a0=右邊,
所以,命題成立。
3.【解析】令Dn=α βα0…00
βα βα…00
0βα β…00
000…α βα
000…βα β,
則將該行列式按第一行展開得
Dn=(α β)Dn-1-αβα…00
0α β…00
00…α βα
00…βα β(n-1)×(n-1),
再將上式中后面的n-1階行列式按照第一列展開得Dn=(α β)Dn-1-αβDn-2,則
Dn-αDn-1=β(Dn-1-αDn-2)=β2(D