跳转至

2025 年

第 1 题

Example

已知函数 \(f(x)=\displaystyle \int_{0}^{x}e^{t^2}\sin t\,\mathrm{d}t,\ g(x)=\displaystyle \int_{0}^{x}e^{t^2}\,\mathrm{d}t\cdot \sin^2 x\),则 ?

(A) \(x=0\) 是 \(f(x)\) 的极值点,也是 \(g(x)\) 的极值点

(B) \(x=0\) 是 \(f(x)\) 的极值点,\((0,0)\) 是曲线 \(y=g(x)\) 的拐点

(C) \(x=0\) 是 \(f(x)\) 的极值点,\((0,0)\) 是曲线 \(y=f(x)\) 的拐点

(D) \((0,0)\) 是曲线 \(y=f(x)\) 的拐点,也是曲线 \(y=g(x)\) 的拐点

研究的都是 \(x=0\) 这一点的局部性质,因此直接在 \(x=0\) 处使用泰勒拟合即可。\(f(x)=\displaystyle \int_{0}^{x} t\cdot[1+o(1)] \mathrm{~d} t \sim \frac{x^{2}}{2}\),\(g(x)=\displaystyle \int_{0}^{x} [1+o(1)]\mathrm{~d} t\cdot x^{2}\sim x^{3}\),这样一来答案显然选 B。

当然如果不会泰勒的话那就慢慢算,这就导致第一题计算量就比较大。

Tip

写文字解析的时候我突然发现 \(f(x)\) 是偶函数,\(g(x)\) 是奇函数,所以只有 B 选项可能正确,秒了!

第 2 题

Example

已知级数 : \((1)\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty}\sin \frac{n^3\pi}{n^2+1}\); \((2)\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty}(-1)^n\left(\frac{1}{\sqrt[3]{n^2}}-\tan\frac{1}{\sqrt[3]{n^2}}\right)\),则 ?

(A) \((1)\) 与 \((2)\) 均条件收敛

(B) \((1)\) 条件收敛,\((2)\) 绝对收敛

(C) \((1)\) 绝对收敛,\((2)\) 条件收敛

(D) \((1)\) 与 \((2)\) 均绝对收敛

选 B。对于第一个级数,拆一个 \(n\pi\) 出来等价即可;第二个级数直接泰勒。

第 3 题

Example

设函数 \(f(x)\) 在区间 \([0,+\infty)\) 上可导,则 ?

(A) 当 \(\displaystyle \lim_{x\to+\infty}f(x)\) 存在时,\(\displaystyle \lim_{x\to+\infty}f'(x)\) 存在

(B) 当 \(\displaystyle \lim_{x\to+\infty}f'(x)\) 存在时,\(\displaystyle \lim_{x\to+\infty}f(x)\) 存在

(C) 当 \(\displaystyle \lim_{x\to+\infty}\frac{\displaystyle \int_{0}^{x}f(t)\,\mathrm{d}t}{x}\) 存在时,\(\displaystyle \lim_{x\to+\infty}f(x)\) 存在

(D) 当 \(\displaystyle \lim_{x\to+\infty}f(x)\) 存在时,\(\displaystyle \lim_{x\to+\infty}\frac{\displaystyle \int_{0}^{x}f(t)\,\mathrm{d}t}{x}\) 存在

选 D,多次考察的反例,在 2002 年数一第 8 题中首次考察;D 选项考察洛必达法则 。

第 4 题

Example

设函数 \(f(x,y)\) 连续,则 \(\displaystyle \int_{-2}^{2}\mathrm{d}x\int_{4-x^2}^{4}f(x,y)\,\mathrm{d}y=\) ?

(A) \(\displaystyle \int_{0}^{4}\left[\int_{-2}^{-\sqrt{4-y}}f(x,y)\,\mathrm{d}x+\int_{\sqrt{4-y}}^{2}f(x,y)\,\mathrm{d}x\right]\mathrm{d}y\)

(B) \(\displaystyle \int_{0}^{4}\left[\int_{-2}^{\sqrt{4-y}}f(x,y)\,\mathrm{d}x+\int_{\sqrt{4-y}}^{2}f(x,y)\,\mathrm{d}x\right]\mathrm{d}y\)

(C) \(\displaystyle \int_{0}^{4}\left[\int_{-2}^{-\sqrt{4-y}}f(x,y)\,\mathrm{d}x+\int_{2}^{\sqrt{4-y}}f(x,y)\,\mathrm{d}x\right]\mathrm{d}y\)

(D) \(\displaystyle 2\int_{0}^{4}\mathrm{d}y\left[\int_{\sqrt{4-y}}^{2}f(x,y)\,\mathrm{d}x\right]\)

送分题,选 A。

第 5 题

Example

二次型 \(f(x_1,x_2,x_3)=x_1^2+2x_1x_2+2x_1x_3\) 的正惯性指数为 ?

(A) \(0\)

(B) \(1\)

(C) \(2\)

(D) \(3\)

送分题,选 B。由于我们只需要对角线的元素,所以甚至都不用做对称初等变换,只做行变换即可。

第 6 题

Example

设 \(\boldsymbol{\alpha}_1,\boldsymbol{\alpha}_2,\boldsymbol{\alpha}_3,\boldsymbol{\alpha}_4\) 是 \(n\) 维向量,\(\boldsymbol{\alpha}_1,\boldsymbol{\alpha}_2\) 线性无关,\(\boldsymbol{\alpha}_1,\boldsymbol{\alpha}_2,\boldsymbol{\alpha}_3\) 线性相关,且 \(\boldsymbol{\alpha}_1+\boldsymbol{\alpha}_2+\boldsymbol{\alpha}_4=\boldsymbol{0}\),在空间直角坐标系 \(O-xyz\) 中,关于 \(x,y,z\) 的方程组 \(x\boldsymbol{\alpha}_1+y\boldsymbol{\alpha}_2+z\boldsymbol{\alpha}_3=\boldsymbol{\alpha}_4\) 的几何图形是 ?

(A) 过原点的一个平面

(B) 过原点的一条直线

(C) 不过原点的一个平面

(D) 不过原点的一条直线

选 D,解空间图像问题,\(\alpha_{4}\) 不一定是零向量,因此直线不过原点。

第 7 题

Example

设 \(n\) 阶矩阵 \(A,B,C\) 满足 \(r(A)+r(B)+r(C)=r(ABC)+2n\),给出下列四个结论 :

(1) \(r(ABC)+n=r(AB)+r(C);\)

(2) \(r(AB)+n=r(A)+r(B);\)

(3) \(r(A)=r(B)=r(C)=n;\)

(4) \(r(AB)=r(BC)=n,\)

其中正确的选项是 ?

(A) \((1)(2)\)

(B) \((1)(3)\)

(C) \((2)(4)\)

(D) \((3)(4)\)

选 A。命题人依旧大放水。注意到 (1) 和 (2) 是等价的,(3) 和 (4) 是等价的,所以排除 B 和 C;再取个特值 \(A=B=I_{n}\),\(C=O\) 即可排除 D,故选 A。

常规做法直接使用 \(\mathrm{Sylvester}\) 不等式即可,反复讲过的重要不等式,不会的同学移步下文:矩阵秩大总结

第 8 题

Example

设二维随机变量 \((X,Y)\) 服从正态分布 \(N(0,0;1,1;\rho)\),其中 \(\rho\in(-1,1)\),若 \(a,b\) 为满足 \(a^2+b^2=1\) 的任意实数,则 \(D(aX+bY)\) 的最大值为 ?

(A) \(1\)

(B) \(2\)

(C) \(1+|\rho|\)

(D) \(1+\rho^2\)

选 C。除了根据二维正态分布得到 \(X\) 和 \(Y\) 的边缘分布外,都是高中知识。

第 9 题

Example

设 \(X_1,X_2,\cdots,X_{20}\) 是来自总体 \(B(1,0.1)\) 的简单随机样本,令 \(T=\displaystyle\sum_{i=1}^{20}X_i\),利用泊松分布近似表示二项分布的方法可得 \(P\{T\leqslant 1\}\approx\) ?

(A) \(\dfrac{1}{e^2}\)

(B) \(\dfrac{2}{e^2}\)

(C) \(\dfrac{3}{e^2}\)

(D) \(\dfrac{4}{e^2}\)

选 C。考察泊松定理。

泊松定理

首次考察泊松定理,下面简单说明一下:对于二项分布 \(B(n,p)\),如果 \(n\) 很大,\(p\) 很小,且 \(np=\lambda\) 近似固定,则其概率可以用 \(\mathrm{Poisson}\) 分别近似,推导如下:

\[ \begin{aligned} P\left\{ X=k \right\} &= \binom{n}{k}p^{k}(1-p)^{n-k}\\ &= \frac{n(n-1)\cdot\cdot\cdot(n-k+1)}{k!}\left( \frac{\lambda}{n} \right)^{k}\left( 1-\frac{\lambda}{n} \right)^{n-k}\\ &= \frac{\lambda^{k}}{k!}\cdot\left( 1-\frac{\lambda}{n} \right)^{n}\cdot \left( 1-\frac{\lambda}{n} \right)^{-k}\cdot \frac{n(n-1)\cdot\cdot\cdot(n-k+1)}{n^{k}}\\ &\to \frac{\lambda^{k}}{k!}\cdot\left( 1-\frac{\lambda}{n} \right)^{n}, (n\to \infty)\\ &\to \frac{\lambda^{k}}{k!}\mathrm{e}^{ -\lambda },(n\to \infty) \end{aligned} \]

第 10 题

Example

设 \(X_1,X_2,\cdots,X_n\) 为来自正态总体 \(N(\mu,2)\) 的简单随机样本,记 \(\overline{X}=\dfrac{1}{n}\displaystyle\sum_{i=1}^n X_i\),\(Z_\alpha\) 表示标准正态分布的上侧 \(\alpha\) 分位数,假设检验问题:\(H_0:\mu\leqslant 1,\ H_1:\mu>1\) 的显著性水平为 \(\alpha\) 的检验的拒绝域为 ?

(A) \(\left\{(x_1,x_2,\dots,x_n)\,\bigg|\,\overline{X}>1+\dfrac{2}{n}Z_\alpha\right\}\)

(B) \(\left\{(x_1,x_2,\dots,x_n)\,\bigg|\,\overline{X}>1+\dfrac{\sqrt{2}}{n}Z_\alpha\right\}\)

(C) \(\left\{(x_1,x_2,\dots,x_n)\,\bigg|\,\overline{X}>1+\dfrac{2}{\sqrt{n}}Z_\alpha\right\}\)

(D) \(\left\{(x_1,x_2,\dots,x_n)\,\bigg|\,\overline{X}>1+\sqrt{\dfrac{2}{n}}Z_\alpha\right\}\)

套公式即可,参数估计和假设检验部分公式很多,一定要回自己推导而不是死记硬背。

第 11 题

Example

\(\displaystyle\lim_{x\to 0^+}\frac{x^x-1}{\ln x\cdot \ln(1-x)}=\) ?

通分后等价无穷小。

第 12 题

Example

已知函数

\[ f(x)= \begin{cases} 0, & 0\leqslant x < \dfrac{1}{2},\\[4pt] x^2, & \dfrac{1}{2}\leqslant x\leqslant 1 \end{cases} \]

的傅里叶级数为 \(\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}b_n\sin n\pi x\),\(S(x)\) 为 \(\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}b_n\sin n\pi x\) 的和函数,则 \(S\left(-\dfrac{7}{2}\right)=\) ?

热门考点傅里叶级数,本题考察狄利克雷收敛定理,对 \(f(x)\) 做周期为 \(2\) 的奇延拓即可。

第 13 题

Example

已知函数 \(U(x,y,z)=xy^2z^3\),向量 \(\boldsymbol{n}=(2,2,-1)\),则 \(\displaystyle\left.\frac{\partial U}{\partial \boldsymbol{n}}\right|_{(1,1,1)}=\) ?

套公式即可。

第 14 题

Example

已知有向曲线 \(L\) 是沿抛物线 \(y=1-x^2\) 从点 \((1,0)\) 到 \((-1,0)\) 的段,则曲线积分 \(\displaystyle\int_L (y+\cos x)\,\mathrm{d}x+(2x+\cos y)\,\mathrm{d}y\) ?

可以补线加格林解决,但是直接将曲线方程代入计算量也很小。

第 15 题

Example

设矩阵

\[ A=\begin{pmatrix} 4 & 2 & -3\\ a & 3 & -4\\ b & 5 & -7 \end{pmatrix}, \]

若方程组 \(A^2\boldsymbol{x}=\boldsymbol{0}\) 与 \(A\boldsymbol{x}=\boldsymbol{0}\) 不同解,则 \(a-b=\) ?

显然 \(A\) 不满秩,从而推出 \(a-b\) 的值。

第 16 题

Example

设 \(A,B\) 为两个不同随机事件,且相互独立,已知 \(P(A)=2P(B)\),\(P(A\cup B)=\dfrac{5}{8}\),则 \(A,B\) 中至少有一个发生的条件下,\(A,B\) 中恰好有一个发生的概率为 ?

根据定义计算即可。

第 17 题

Example

计算

\[ \int_{0}^{1}\frac{1}{(x+1)\left(x^2-2x+2\right)}\mathrm{d}x. \]

方法一:对分子分母同乘 \(x-3\) 后更好裂项,后续计算就没有难点了。

当然这种裂项方法是需要一定的代数变形能力的,如果想不到可以考虑先使用一次区间再现,然后再裂项,计算量比较大就不写了。

方法二:如果你说你就是不会裂项怎么办呢,也是有其他方法的,由于 \(x^{2}-2x+2=(x-1)^{2}+1\),所以我们自然想到做三角换元 \(x=\tan t\),从而得到组合积分法的经典例题。

对组合积分法不熟练的同学移步下文即可:组合积分法

第 18 题

Example

已知函数 \(f(u)\) 在区间 \((0,+\infty)\) 内具有二阶导数,记 \(g(x,y)=f\left(\dfrac{x}{y}\right)\),若 \(g(x,y)\) 满足

\[ x^2\frac{\partial^2 g}{\partial x^2}+xy\frac{\partial^2 g}{\partial x\partial y}+y^2\frac{\partial^2 g}{\partial y^2}=1, \]

且 \(g(x,x)=1,\ \left.\dfrac{\partial g}{\partial x}\right|_{(x,x)}=\dfrac{2}{x}\),求 \(f(u)\)。

简单计算题,计算量不算特别大,细心一点就行;化简得到一个欧拉方程,数一真题此前考过 2 次欧拉方程(2004 年和 2021 年),不算冷门考点。

第 19 题

Example

设函数 \(f(x)\) 在区间 \((a,b)\) 内可导,证明:导函数 \(f'(x)\) 在 \((a,b)\) 内严格单调增加的充分必要条件是:对 \((a,b)\) 内任意的 \(x_1,x_2,x_3\),当 \(x_1<x_2<x_3\) 时,

\[ \frac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}<\frac{f(x_3)-f(x_2)}{x_3-x_2}. \]

数分典题,本质考察凹凸性相关结论的证明。分析味很浓的一道证明题,非数考研出这种题也太不友好了。

首先看必要性,必要性很好证明,观察结论为割线斜率形式,故考虑分两段分别使用拉格朗日中值定理即可。

再看充分性,如果此前没有接触过类似方法的话几乎是不可能想到的。由于满足递增关系的任意三点都有相邻两点割线斜率递增的结论,为了得到端点值的导数信息,我们需要取某个点作为动点进行逼近,故插点 \(x_{1}< {\color{red}{t_{1}}}< x_2 < {\color{red}{t_{2}}}< x_{3}\);分别让 \(t_{1}\to x_{1}^{+}\),\(t_{2}\to x_{3}^{-}\) 即可得到 \(f'(x_{1})\) 和 \(f'(x_{3})\) 的大小关系,从而证明出导函数的单调性。

第 20 题

Example

设 \(\Sigma\) 是由直线 \(\begin{cases}x=0,\\y=0\end{cases}\) 绕直线 \(\begin{cases}x=t,\\y=t,\\z=t\end{cases}\)(\(t\) 为参数)旋转一周得到的曲面,\(\Sigma_1\) 是 \(\Sigma\) 介于平面 \(x+y+z=0\) 与 \(x+y+z=1\) 之间部分的外侧,计算曲面积分

\[ \iint_{\Sigma_1} x\,\mathrm{d}y\mathrm{d}z+(y+1)\,\mathrm{d}z\mathrm{d}x+(z+2)\,\mathrm{d}x\mathrm{d}y. \]

比较需要空间感的一道题。补面后使用高斯公式,三重积分部分直接转换为圆锥的体积;而补的面上的曲面积分转成一型来计算会更容易,因为补的面的方向余弦是平行于 \((1,1,1)\) 的,所以转一型后可以直接代入曲面方程。

第 21 题

Example

设矩阵

\[ A=\begin{pmatrix} 0 & -1 & 2\\ -1 & 0 & 2\\ -1 & -1 & a \end{pmatrix}, \]

已知 \(1\) 是 \(A\) 的特征多项式的重根。

(1) 求 \(a\) 的值。

(2) 求所有满足 \(A\boldsymbol{\alpha}=\boldsymbol{\alpha}+\boldsymbol{\beta},\ A^2\boldsymbol{\alpha}=\boldsymbol{\alpha}+2\boldsymbol{\beta}\) 的非零列向量 \(\boldsymbol{\alpha},\boldsymbol{\beta}\)。

第一问送分,最直接的方法是直接求特征多项式。

当然由于 \(A\) 有重特征值 1,所以可以考虑构造 \(B=A-I\) 得到重特征值 0,那么就由 \(B^{*}\) 的特征值为全 0,从而根据矩阵 \(B^{*}\) 的迹一步得到 \(a\) 的值。

第二问,对两个等式反复变形代入能得到很多结论,这里只提供一种做法。最后算出来 \(\alpha\) 可以是任意向量,欧亨利式结尾。

第 22 题

Example

投保人的损失事件发生时,保险公司赔付额 \(Y\) 与投保人的损失额 \(X\) 的关系为

\[ Y= \begin{cases} 0, & X\leqslant 100,\\ X-100, & X > 100. \end{cases} \]

设损失事件发生时,投保人的损失额 \(X\) 的概率密度为

\[ f(x)= \begin{cases} \dfrac{2\cdot 100^2}{(100+x)^3}, & x > 0,\\[4pt] 0, & x\leqslant 0. \end{cases} \]

(1) 求 \(P\{Y>0\}\) 及 \(E(Y)\)。

(2) 这种损失事件在一年内发生的次数记为 \(N\),保险公司在一年内就这种损失事件产生的理赔次数记为 \(M\),假设 \(N\) 服从参数为 \(8\) 的泊松分布,在 \(N=n\ (n\geqslant 1)\) 的条件下,\(M\) 服从二项分布 \(B(n,P)\),其中 \(P=P\{Y>0\}\),求 \(M\) 的概率分布。

题干很长但都是废话,不像 26 年最后一题题干长但都是有效信息。

第一问,直接根据定义计算积分即可。

第二问,考察全概率公式,根据二项分布的实际意义,我们知道只有 \(n\geqslant k\) 才有意义,因此全概率公式的下限直接从 \(n=k\) 开始。

Tip

概率论的学习要注重类比,比如连续型和离散型的公式:

\[ \begin{aligned} P\left\{ M=k \right\} &= \sum_{n}P\left\{ N=n \right\} \cdot P\left\{ M=k\mid N=n \right\} \\ f_{M}(x)&= \int_{-\infty}^{+\infty} f_{N}(y)\cdot f_{M\mid N}(x\mid y) \mathrm{~d} y \end{aligned} \]

以上就是对于 2025 年数一真题的全部解答,比 24 年简单,但是难度依旧在线。选择题一上来第 1 题就是中档题,如果泰勒运用不熟练的话计算量偏大;但是选择题里的线代题目比往年都简单很多,比如第 7 题严重放水;第 9 题考察泊松分布,算是比较冷门的考点。填空题都很基础。大题第一题就不是很好处理,裂项和三角两种处理方法都需要掌握;第 18 题计算量偏大,但是套路明显不应丢分;第 19 题对非数同学太不友好了,充分性的证明没有接触过类似的方法几乎不可能在考场上想到;20 题也是难度比较高的一道题,对解析几何和两类曲面积分都进行了考察;21 题较为常规;22 题第二问考察全概率公式,本套试卷共两处考察泊松分布,可见其重要性。

  • 更多精彩内容欢迎关注我的微信公众号!

搜一搜

评论区