单选题 （共 10 题 ），每题只有一个选项正确
已知当 $x \rightarrow 0$ 时, $\left(\mathrm{e}^{\sin ^2 x}-1\right) \ln \left(1+\sin ^2 x\right)$ 是比 $x \sin ^n x$ 高阶的无穷小量, 而 $x \tan x^n$ 是比 $\sqrt{1+\tan x^2}-1$ 高阶的无穷小量, 则正整数 $n=$
$\text{A.}$ 1
$\text{B.}$ 2
$\text{C.}$ 3
$\text{D.}$ 4
设函数 $f(x)$ 的二阶导函数 $f^{\prime \prime}(x)$ 的图形如右图所示, 则曲线 $y=$ $f(x)$ 拐点个数为
$\text{A.}$ 1
$\text{B.}$ 2
$\text{C.}$ 3
$\text{D.}$ 4
若曲线 $y=\mathrm{e}^x$ 与直线 $y=a x(a>0)$ 有两个交点, 则 $a$ 的取值范围是
$\text{A.}$ $\left(0, \frac{1}{\mathrm{e}}\right)$.
$\text{B.}$ $\left(\frac{1}{\mathrm{e}}, 1\right)$.
$\text{C.}$ $(1, \mathrm{e})$.
$\text{D.}$ $(e,+\infty)$.
设 $k>1$, 则级数 $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^n}{\sqrt{k n}+(-1)^n}$ 的敛散性为
$\text{A.}$ 绝对收敛.
$\text{B.}$ 条件收敛.
$\text{C.}$ 发散.
$\text{D.}$ 收敛性与 $k$ 的取值有关.
已知 $\boldsymbol{A}, \boldsymbol{B}$ 均为 3 阶矩阵, 将 $\boldsymbol{A}$ 的第 3 行的 (-2) 倍加至第 2 行得 $\boldsymbol{A}_1$, 将 $\boldsymbol{B}$ 的第 1,2两列互换得 $\boldsymbol{B}_1$, 再将乘积矩阵 $\boldsymbol{A}_1 \boldsymbol{B}_1$ 的第 2 行乘以 $\frac{1}{2}$, 第 3 行乘以 $\frac{1}{3}$ 得单位矩阵 $\boldsymbol{E}$, 则 $\boldsymbol{A B}=$
$\text{A.}$ $\left(\begin{array}{lll}1 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 3\end{array}\right)$.
$\text{B.}$ $\left(\begin{array}{lll}1 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 6 \\ 0 & 0 & 3\end{array}\right)$.
$\text{C.}$ $\left(\begin{array}{lll}0 & 1 & 0 \\ 2 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 3\end{array}\right)$.
$\text{D.}$ $\left(\begin{array}{lll}0 & 1 & 0 \\ 2 & 0 & 6 \\ 0 & 0 & 3\end{array}\right)$.
设 $\boldsymbol{A}, \boldsymbol{B}$ 为 $n$ 阶可逆矩阵, 且满足 $\boldsymbol{A B}=\boldsymbol{A}+\boldsymbol{B}$, 则下面结论:
(1) $\boldsymbol{A}+\boldsymbol{B}$ 可逆; (2) $\boldsymbol{A B}=\boldsymbol{B A}$; (3) $\boldsymbol{A}-\boldsymbol{E}$ 可逆; (4) $(\boldsymbol{B}-\boldsymbol{E}) \boldsymbol{x}=0$ 有非零解.
正确的共有
$\text{A.}$ 1个
$\text{B.}$ 2个
$\text{C.}$ 3个
$\text{D.}$ 4个
设三维列向量 $\boldsymbol{\alpha}, \boldsymbol{\beta}$ 均为单位向量, 且 $\boldsymbol{\alpha}^{\mathrm{T}} \boldsymbol{\beta}=0, \boldsymbol{A}=2 \boldsymbol{\alpha} \boldsymbol{\alpha}^{\mathrm{T}}+\boldsymbol{\beta} \boldsymbol{\beta}^{\mathrm{T}}$, 则二次型 $f\left(x_1, x_2, x_3\right)=\boldsymbol{x}^{\mathrm{T}} \boldsymbol{A} \boldsymbol{x}$ 的规范形为
$\text{A.}$ $y_1^2+y_2^2$.
$\text{B.}$ $y_1^2-y_2^2$.
$\text{C.}$ $y_1^2+y_2^2-y_3^2$.
$\text{D.}$ $y_1^2-y_2^2-y_3^2$.
三个随机事件 $A, B, C$ 相互独立的充分条件是
$\text{A.}$ $A, B, C$ 两两独立.
$\text{B.}$ $P(A+B+C)=1-P(\bar{A}) P(\bar{B}) P(\bar{C})$.
$\text{C.}$ $P(A B C)=P(A) P(B) P(C)$.
$\text{D.}$ $P(B-A)=1$.
设随机变量 $X$ 与 $Y$ 相互独立, 且 $X \sim N(0,1)$,
令随机变量 $Z=X Y$, 则 $Z$ 的分布为
$\text{A.}$ $N(-1,1)$.
$\text{B.}$ 与 $Y$ 同分布.
$\text{C.}$ $N(0,1)$.
$\text{D.}$ $N\left(\frac{1}{3}, \frac{2}{3}\right)$.
已知 $X \sim N(0,4)$, 样本 $X_1, X_2$ 取自总体 $X$, 则统计量 $T=\frac{\left(X_1-X_2\right)^2}{\left(X_1+X_2\right)^2}$ 服从的分布是
$\text{A.}$ $F(1,1)$.
$\text{B.}$ $\chi^2(1)$.
$\text{C.}$ $N(0,1)$.
$\text{D.}$ $t(1)$.
填空题 （共 12 题 ），请把答案直接填写在答题纸上
$\lim _{\substack{x \rightarrow 2 \\ y \rightarrow+\infty}}\left(\cos \frac{x^2}{y}\right)^{\frac{y^2+x}{x^3}}=$
设函数 $f(x)$ 在区间 $[0,1]$ 上连续可微, 且
$$
\int_0^1 f(x) \mathrm{d} x=3, \int_0^1 x f(x) \mathrm{d} x=3,
$$
则积分 $\int_0^1 x(x-1)\left[3-f^{\prime}(x)\right] \mathrm{d} x=$
差分方程 $y_{x+1}-2 y_x=x 2^x$ 的通解为
设区域 $D=\left\{(x, y) \mid 1 \leqslant x^2+y^2 \leqslant 4, x \geqslant 0, y \geqslant 0\right\}$, 则二重积分 $I=\iint_D \frac{x \sqrt{x^2+y^2}}{x+y} \mathrm{~d} x \mathrm{~d} y=$
设 $\boldsymbol{A}, \boldsymbol{B}$ 都是 3 阶矩阵, 存在可逆矩阵 $\boldsymbol{P}$, 使 $\boldsymbol{A P}=\boldsymbol{P B}$, 且 $\boldsymbol{A}$ 满足 $\boldsymbol{A}^2-\boldsymbol{A}-2 \boldsymbol{E}=\boldsymbol{O},|\boldsymbol{A}|+1 < $ 0 , 则 $\left|(3 \boldsymbol{B})^{-1}-\left(\frac{1}{2} \boldsymbol{B}\right)^{\cdot}\right|=$
设随机变量序列 $X_1, X_2, \cdots, X_n, \cdots$ 相互独立, 且都服从 $\lambda=\frac{1}{2}$ 的指数分布, $\Phi(x)$ 是标准正态 分布的分布函数, 则 $\lim _{n \rightarrow \infty} P\left\{\sum_{i=1}^n X_i \leqslant 2 n+2 \sqrt{n}\right\}=$
求极限 $\lim _{x \rightarrow+\infty} \sum_{n=1}^{\infty} \frac{x}{n^2+x^2}$.
设函数 $f(x)$ 在闭区间 $[0,1]$ 上连续,在开区间 $(0,1)$ 内可导, 且 $f(0)=0, f(1)=1$. 若三个正 数 $a, b, c$ 满足 $a+b+c=1$, 证明: 存在三个互不相等的数 $\xi_i \in(0,1), i=1,2,3$, 使得
$$
\frac{a}{f^{\prime}\left(\xi_1\right)}+\frac{b}{f^{\prime}\left(\xi_2\right)}+\frac{c}{f^{\prime}\left(\xi_3\right)}=1 .
$$
已知平面上的函数 $f(x, y)$ 满足 $\frac{\partial f(x, y)}{\partial y}=2(y-2)$, 且
$$
f(x, x)=(x-2)^2+(x-2) \ln x,
$$
求函数 $f(x, y)$ 的解析式, 并求曲线 $f(x, y)=0$ 绕直线 $y=2$ 旋转一周所形成的旋转体的体积.
设函数 $f(u)$ 在区间 $(-\infty,+\infty)$ 上具有二阶连续导数, 且 $z=f\left(\mathrm{e}^x \cos y\right)$ 满足
$$
\frac{\partial^2 z}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 z}{\partial y^2}=\mathrm{e}^{2 x}\left(z+\mathrm{e}^x \cos y\right) .
$$
(I) 验证: $f^{\prime \prime}(u)-f(u)=u$;
(II) 若 $f(0)=f^{\prime}(0)=1$, 求出函数 $f(u)$ 的表达式.
设二次型 $f\left(x_1, x_2, x_3\right)=(1-a) x_1^2+(1-a) x_2^2-2 x_3^2+2(1+a) x_1 x_2$, 经可逆线性变换 $x=$ $\boldsymbol{P y}$ 化为二次型 $g\left(y_1, y_2, y_3\right)=y_1^2-2 y_2^2+y_3^2+2 y_1 y_2-4 y_1 y_3+2 y_2 y_3$.
(I) 求常数 $a$ 的值;
（II) 求所作可逆线性变换的矩阵 $\boldsymbol{P}$.
设平面区域 $G$ 是由直线 $y=0, x=\mathrm{e}$ 以及曲线 $y=\ln x$ 围成, 随机变量 $(X, Y)$ 在区域 $G$ 内服 从均匀分布.
(I) 求条件密度函数 $f_{X \mid Y}(x \mid y)$ 与 $f_{Y \mid X}(y \mid x)$;
(II) $F(x, y)$ 是 $(X, Y)$ 的分布函数,求 $F\left(\frac{\mathrm{e}}{2}, \ln \frac{\mathrm{e}}{2}\right)$;
(III) 设 $\left(Y_1, Y_2, \cdots, Y_n\right)$ 是取自 $Y$ 的样本, $S^2=\frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^n\left(Y_i-\bar{Y}\right)^2$ 为样本方差, 求 $E\left(S^2\right)$.