2021年数学一考研真题及解析如下:
一、选择题
1. 设函数$f(x) = x^3 - 3x + 2$,则$f'(x)$的零点为:
A. $x = -1$
B. $x = 1$
C. $x = -2$
D. $x = 2$
解析:$f'(x) = 3x^2 - 3$,令$f'(x) = 0$,得$x = \pm 1$,故选A和B。
2. 若$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$,则$\lim_{x \to 0} \frac{\tan x}{x}$的值为:
A. 1
B. 0
C. 无穷大
D. 不存在
解析:$\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}$,当$x \to 0$时,$\cos x \to 1$,故$\lim_{x \to 0} \frac{\tan x}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x \cos x} = 1$,选A。
二、填空题
3. 设$A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix}$,则$A^{-1}$为:
解析:$A^{-1} = \frac{1}{2} \begin{bmatrix} 4 & -2 \\ -3 & 1 \end{bmatrix}$。
三、解答题
4. 解微分方程$\frac{dy}{dx} = 2x^2y$。
解析:分离变量,得$\frac{1}{y} dy = 2x^2 dx$,两边积分,得$\ln |y| = \frac{2}{3}x^3 + C$,即$y = C_1 e^{\frac{2}{3}x^3}$。
5. 设$A$为三阶矩阵,且$A^3 - 3A^2 + 2A - E = 0$,求$A^{-1}$。
解析:由题意,$(A - E)(A^2 - 2A + E) = 0$,故$A - E$或$A^2 - 2A + E$为0矩阵。若$A - E = 0$,则$A = E$,$A^{-1} = E$;若$A^2 - 2A + E = 0$,则$A(A - 2E) = -E$,$A^{-1} = -\frac{1}{2}(A - 2E)$。
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