设 $y=y(x)$ 是由方程 $y^3+x y+x^2-2 x+1=0$ 在点 $(1,0)$ 的某邻域内确定的可微函数, 求 $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{\int_1^x y(t) d t}{(x-1)^3}$.
设 $f(x)$ 二阶可导, 且 $f(0)=0, f^{\prime}(0)=0$, 若 $g(x, y)=\int_0^y f(x t) d t$ 满足方程
$$
\frac{\partial^2 g}{\partial x \partial y}-x y g(x, y)=x y^2 \sin x y,
$$
求 $g(x, y)$.
求级数 $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^{2 n}}{8 n^2+2 n-1}$ 在收敛区间内的和函数.
设二次型 $f\left(x_1, x_2, x_3\right)=x_1^2+x_2^2+2 x_3^2-2 x_1 x_3, g\left(x_1, x_2, x_3\right)=x_1^2+2 x_3^2-2 x_1 x_2-2 x_1 x_3$.
(1) 求一个可逆矩阵 $C$,使得 $f\left(x_1, x_2, x_3\right)$ 可用合同变换 $x = C y$ 化为标准形;
(2) 记 $g\left(x_1, x_2, x_3\right)$ 的矩阵为 $B$, 求正交矩阵 $Q$, 使得 $Q ^{ T }\left( C ^{ T } B C \right) Q$ 为对角矩阵;
(3) 求一个可逆矩阵 $T$, 使得在合同变换 $x = T y$ 下可将 $f\left(x_1, x_2, x_3\right)$ 与 $g\left(x_1, x_2, x_3\right)$ 同时化为标准形。
设随机变量 $X$ 的概率密度为 $f_X(x)=\left\{\begin{array}{ll}2 x, & 0 < x < 1, \\ 0, & \text { 其他, }\end{array}\right.$ 在给定 $X=x(0 < x < 1)$ 的条件下, 随机变量 $Y$ 在 $(-x, x)$ 上服从均匀分布.
(1) 求 $P\left\{\left.\frac{1}{2} < X < \frac{3}{2} \right\rvert\, Y=E(Y)\right\}$;
(2) 判断 $X$ 与 $Y$ 的独立性、相关性,并给出理由;
(3) 令随机变量 $Z=X-Y$, 求 $f_Z(z)$.