数学2012考研真题解析如下:
一、选择题(共20题,每题2分,共40分)
1. 若函数$f(x) = x^3 - 3x + 2$在$x=1$处取得极值,则该极值为( )
A. -2 B. 0 C. 2 D. 4
答案:B
2. 设$a, b$为实数,若$(a+b)^2 - 3ab = 0$,则$a^2 + b^2$的值为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
答案:D
二、填空题(共10题,每题3分,共30分)
3. 函数$f(x) = \frac{1}{x^2 + 1}$的导数为( )
答案:$-\frac{2x}{(x^2 + 1)^2}$
4. 设$\lim_{x\to 0}\frac{\sin 2x - 2x}{x^3} = A$,则$A$的值为( )
答案:$-2$
5. 设$A$为$3 \times 3$矩阵,且$\det(A) = 0$,则$A$的秩为( )
答案:$<3$
三、解答题(共3题,共70分)
6. (本题共20分)求函数$f(x) = e^x - x^2$在区间$[0, 2]$上的最大值和最小值。
答案:最大值为$e^2 - 4$,最小值为$0$。
7. (本题共20分)设$a, b$为实数,证明:$\sqrt{a^2 + b^2} \leq a + b$。
答案:由柯西不等式得$(a^2 + b^2)(1^2 + 1^2) \geq (a + b)^2$,即$a^2 + b^2 \geq \frac{(a + b)^2}{2}$,两边同时开方得$\sqrt{a^2 + b^2} \leq a + b$。
8. (本题共30分)设$A$为$3 \times 3$矩阵,$A^2 - 3A + 2E = 0$,求$A$的特征值和特征向量。
答案:特征值为$1, 2, 2$,对应的特征向量分别为$\begin{pmatrix} 1 \\ 1 \\ 1 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ -1 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ 1 \end{pmatrix}$。
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