单选题 （共 8 题 ），每题只有一个选项正确
下列命题中不正确的是
$\text{A.}$ 若 $f(x)$ 在 $x=x_0$ 处左、右导数均存在但不相等, 则 $f(x)$ 在 $x=x_0$ 连续。
$\text{B.}$ 若 $\lim _{n \rightarrow \infty} f(n)=A, \lim _{x \rightarrow+\infty} f^{\prime}(x)=0$, 则 $\lim _{x \rightarrow+\infty} f(x)=A$ 。
$\text{C.}$ $\lim _{x \rightarrow x_0} f(x)=A, A$ 为有限值, $\lim _{x \rightarrow x_0} g(x)$ 不存在, 则 $\lim _{x \rightarrow x_0} f(x) g(x)$ 不存在
$\text{D.}$ $\lim _{x \rightarrow x_0}[f(x)+g(x)]$ 不存在, 但 $\lim _{x \rightarrow x_0} g(x)$ 存在, 则 $\lim _{x \rightarrow x_0} f(x)$ 不存在
设 $I_1=\frac{\pi}{4} \int_0^{\frac{\pi}{4}} \frac{\tan x}{x} \mathrm{~d} x, I_2=\frac{4}{\pi} \int_0^{\frac{\pi}{4}} \frac{x}{\tan x} \mathrm{~d} x$, 则
$\text{A.}$ $I_1 < 1 < I_2$
$\text{B.}$ $1 < I_2 < I_1$
$\text{C.}$ $I_1 < I_2 < 1$
$\text{D.}$ $I_2 < 1 < I_1$
设 $z=f(x, y)$ 在点 $(1,1)$ 处可微, 且 $\lim _{\substack{x \rightarrow 1 \\ y \rightarrow 1}} \frac{f(x, y)-f(1,1)-2 x-y+3}{\sqrt{(x-1)^2+(y-1)^2}}=0$, 则 $z=f(x, y)$ 在 $(1,1)$ 点 沿 $\boldsymbol{l}=\{1,2\}$ 方向的方向导数为
$\text{A.}$ $-\frac{4}{\sqrt{5}}$
$\text{B.}$ $\frac{4}{\sqrt{5}}$
$\text{C.}$ -1
$\text{D.}$ 1
设 $f(t)=\iint_{\Sigma_t}(x+t)^2 d y d z+(y+t)^2 d z d x+(z+t)^2 d x d y$, 其中积分曲面 $\Sigma_t: x^2+y^2+z^2=t^2, t>0$, 取外侧, 则 $f^{\prime}(t)=$
$\text{A.}$ 0
$\text{B.}$ $8 \pi t^3$.
$\text{C.}$ $16 \pi t^3$.
$\text{D.}$ $32 \pi t^3$.
设向量组 ( I): $\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3, \alpha_4, \alpha_5$ 均为 4 维列向量, $A=\left(\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3, \alpha_4, \alpha_5\right)$, 若 $\eta_1=(-1,1,0,0,0)$, $\eta_2=(0,1,3,1,0), \quad \eta_3=(1,0,5,1,1)^{\mathrm{T}}$ 是齐次方程组 $A X=0$ 的一个基础解系, 则向量组 ( I) 的一个极大无关组 是 $\left(\begin{array}{l}\text { 。 }\end{array}\right.$
$\text{A.}$ $\alpha_1, \alpha_2$
$\text{B.}$ $\alpha_1, \alpha_4$
$\text{C.}$ $\alpha_3, \alpha_5$
$\text{D.}$ $\alpha_1, \alpha_3, \alpha_4$
设 $A 、 B$ 为 3 阶非 0 矩阵, 满足 $A B=0$, 其中 $B=\left(\begin{array}{ccc}1 & -1 & 1 \\ 2 a & 1-a & 2 a \\ a & -a & a^2-2\end{array}\right)$, 则
$\text{A.}$ $a=-1$ 时, 必有 $r(A)=1$
$\text{B.}$ $a \neq-1$ 时, 必有 $r(A)=2$
$\text{C.}$ $a=2$ 时, 必有 $r(A)=1$
$\text{D.}$ $a \neq 2$ 时, 必有 $r(A)=2$
设 $X_1, X_2, X_3, X_4$ 为从正态总体 $N\left(0, \sigma^2\right)$ 中抽取的一个简单随机样本, $\bar{X}$ 为样本均值, $S^2$ 为样本方差, 令统计量 $T=\frac{2 \bar{X}}{S}$, 若 $P(T < -1)=0.15$, 则 $P(0 < T < 1)= $.
$\text{A.}$ 0.15
$\text{B.}$ 0.25
$\text{C.}$ 0.35
$\text{D.}$ 0.45
设总体 $X$ 的均值为 $\mu$, 标准差为 $\sigma=2$, 现抽样 $X_1, X_2, \ldots, X_n$, 是 $X$ 的简单随机样本, 且 $\bar{X}$ 是样 本 $X_1, \ldots, X_n$ 的样本均值, 若要至少使得 $99.7 \%$ 的概率保证 $|\bar{X}-\mu| < 0.5$, 试利用中心极限定理, 估计出 样本容量 $n$ 应该不小于（）．(其中已知, 正态分布表 $\Phi(2.97)=0.9985$ )
$\text{A.}$ 565
$\text{B.}$ 142
$\text{C.}$ 12
$\text{D.}$ 24
填空题 （共 6 题 ），请把答案直接填写在答题纸上
已知 $f(x)=x^2 \ln \left(1-x^2\right)$, 当 $n$ 为大于 2 的正整数时, 则 $f^{(n)}(0)=$
$\int_1^{+\infty} \frac{1}{x^2 \sqrt{x^2+1}} \mathrm{~d} x=$
设 $z=z(x, y)$ 由方程 $x y z^2+\sqrt{x^2+y^2}+z=2$ 确定, 则 $\left.d z\right|_{\substack{x=1 \\ y z 0}}=$
设函数 $f(u)$ 在曲面 $\Sigma: z=\sqrt{1-x^2-y^2}(z \geq 0)$ 上连续, 则曲面积分 $I=\iint_{\Sigma}\left[x y \sqrt{x^4+y^4+1}+\right.$ $\left.z f\left(x^2+y^2+z^2+1\right)\right] \mathrm{d} S=$
已知矩阵 $A=\left(\begin{array}{ccc}4 & 5 & a \\ -2 & -2 & 1 \\ -1 & -1 & 1\end{array}\right)$ 只有一个线性无关的特征向量, 那么矩阵 $A$ 的特征向量是
设 $X$ 与 $Y$ 相互独立, 且 $X \sim U(0,1), Y \sim E(\lambda)$ 指数分布, 且 $Y$ 的数学期望为 $\frac{1}{2}$, 则概率
$$
P\left\{\max \{X, Y\}>\frac{1}{2}\right\}=
$$
解答题 （共 9 题 ），解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
设 $f(x)$ 在 $x=0$ 处二阶可导, 且 $\lim _{x \rightarrow 0} \frac{f(x)}{x}=1, \lim _{x \rightarrow 0}\left(\frac{f(x)}{\sin x}\right)^{\frac{1}{f(x)}}=\sqrt{e}$, 求 $f^{\prime \prime}(0)$ 的 值.
多元设 $f(x, y)=3 x+4 y-a x^2-2 a y^2-2 b x y$, 试问参数 $a, b$ 分别满足什么条件时, $f(x, y)$ 有唯一极大值? $f(x, y)$ 有唯一极小值?
多元设平面区域为 $D: 0 \leq x \leq 1,0 \leq y \leq 1$, 若表达式为
$$
x y\left[\iint_D f(x, y) d x d y\right]^2=f(x, y)-1
$$
且 $I(t)=\int_t^1 f(x, t) d x$, 试求 $\int_0^1 I(t) \mathrm{d} t$.
设 $I_n=\int_0^{\frac{\pi}{4}} \sin ^n x \cos x d x, n=0,1,2 \cdots$, (I) 求 $I_n$; (II) 求级数 $\sum_{n=0}^{\infty}\left(n^2+3 n+3\right) I_n$ 的和.
设 $y=f(x)$ 在 $[0,1]$ 上非负连续, $a \in(0,1)$, 且 $f(x)$ 在 $[0, a]$ 上的平均值等于在 $[a, 1]$ 上以 $f(a)$ 为高的矩形面积. 试证明: (I ) 存在点 $\xi \in(0, a)$ 内使得 $f(\xi)=f(a)(1-a)$; (II) 存在 $\eta \in(0,1)$ 使得 $(\xi-a) f^{\prime}(\eta)=-a f(a)$.
设 $\mathrm{n}$ 阶矩阵 $A=\left(\alpha_1, \alpha_2, \cdots, \alpha_{n-1}, \alpha_n\right)$ 的前 $n-1$ 个列向量线性相关, 后 $n-1$ 个列 向量线性无关, $\beta=\alpha_1+\alpha_2+\cdots+\alpha_n$, (I) 证明: 方程组 $A x=\beta$ 必有无穷多个解; (II) 若 $\left(k_1, \cdots, k_n\right)^T$ 是 $A x=\beta$ 的任意一个解, 则必有 $k_n=1$.
已知 3 阶矩阵 $\mathrm{A}$ 的每行元素之和均为 3 , 且齐次线侏方程组 $A x=0$ 的一个基础解 系为 $\alpha_1=(1,0,-2)^T, \alpha_2=(2,1,0)^{\mathrm{T}}$, (I) 证明:A 能与对角阵相似; (II) 求 $\mathrm{A}$ 及 $\mathrm{A}^{1000}$.
设 $(X, Y)$ 联合密度函数为
$$
f(x, y)=\left\{\begin{array}{cc}
6 x y^2, & 0 < y < 1, y < x < 2-y \\
0, & \text { 其他 }
\end{array}\right.
$$
试求: (I) 边缘密度函数 $f_X(x) 、 f_Y(y)$; (II) $X$ 与 $Y$ 的独立性与相关性; (III) $Z=X+Y$ 的概率密 度函数 $f_Z(z)$.
设总体 $X$ 的概率密度函数为 $f(x ; \theta)=\left\{\begin{array}{cc}a \theta x^{a-1} e^{-\theta x^a}, & x>0 \\ 0, & x \leq 0\end{array}\right.$, 若 $\theta>0$ 为末知参 数, $a$ 是已知常数, 若 $X_1, X_2, \cdots, X_n$ 是总体 $X$ 的简单随机样本, (I) 求参数 $\theta$ 的最大似然估计 $\hat{\theta}$, (II) 在 $a=1$ 时，考察 $\hat{\theta}^{-1}$ 是否为 $\theta^{-1}$ 的无偏估计 $E\left(\hat{\theta}^{-1}\right)$.