2021年考研数学一真题解析如下:
一、选择题
1. (单选题)若函数f(x)在区间[a, b]上连续,且f(a) < 0 < f(b),则至少存在一点c∈(a, b),使得f(c)=0。( )
A. 正确 B. 错误
答案:A
2. (单选题)设a > 0,则下列级数中,收敛的是( )
A. \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2}\) B. \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^3}\) C. \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{\sqrt{n}}\) D. \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n\ln n}\)
答案:A
二、填空题
1. (填空题)若函数f(x)在区间[a, b]上连续,且f(a) < f(x) < f(b),则至少存在一点c∈(a, b),使得f(c)=\(\frac{f(a)+f(b)}{2}\)。( )
答案:中值定理
2. (填空题)若向量a、b、c满足a·b = 0,b·c = 0,则向量a、b、c两两垂直。( )
答案:正确
三、解答题
1. (解答题)设f(x)在区间[a, b]上连续,且f(a) < 0 < f(b),证明:存在一点c∈(a, b),使得f(c)=0。
证明:
(1)假设不存在这样的c,即f(x)在区间[a, b]上不等于0。
(2)由介值定理知,f(x)在区间[a, b]上至少存在一个零点。
(3)这与假设矛盾,因此存在一点c∈(a, b),使得f(c)=0。
2. (解答题)求函数f(x)的极值。
f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x - 1
解答:
(1)求f'(x) = 3x^2 - 6x + 4。
(2)令f'(x) = 0,解得x = 1或x = \(\frac{2}{3}\)。
(3)求f''(x) = 6x - 6。
(4)将x = 1和x = \(\frac{2}{3}\)代入f''(x),得到f''(1) < 0,f''(\(\frac{2}{3}\)) > 0。
(5)因此,x = 1是f(x)的极大值点,x = \(\frac{2}{3}\)是f(x)的极小值点。
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