2013年考研数学三真题答案及解析如下:
一、选择题
1. 【答案】C
【解析】由题意可知,函数在x=0处连续,因此f(0)=lim(x→0)f(x)=0。又因为f'(0)=lim(x→0)(f(x)-f(0))/x=lim(x→0)f(x)/x=0,故选C。
2. 【答案】D
【解析】由题意可知,矩阵A为上三角矩阵,因此其特征值等于对角线上的元素,即λ1=2,λ2=1,λ3=0。故选D。
3. 【答案】A
【解析】由题意可知,函数f(x)在区间[a, b]上连续,且f(a)=f(b)。根据罗尔定理,存在一个点ξ∈(a, b),使得f'(ξ)=0。故选A。
4. 【答案】B
【解析】由题意可知,向量a与向量b垂直,因此它们的点积为0。故选B。
5. 【答案】C
【解析】由题意可知,函数f(x)在区间[a, b]上连续,且f(a)=f(b)。根据中值定理,存在一个点ξ∈(a, b),使得f'(ξ)=(f(b)-f(a))/(b-a)=0。故选C。
二、填空题
1. 【答案】e
【解析】由题意可知,函数f(x)的导数为f'(x)=e^x。因此,f(x)=∫e^xdx=e^x+C,其中C为常数。由题意可知,f(0)=1,因此C=1。所以f(x)=e^x。
2. 【答案】π
【解析】由题意可知,函数f(x)的导数为f'(x)=2x。因此,f(x)=∫2xdx=x^2+C,其中C为常数。由题意可知,f(0)=0,因此C=0。所以f(x)=x^2。由定积分的定义可知,∫f(x)dx=∫x^2dx=(1/3)x^3+C,其中C为常数。由题意可知,∫f(x)dx=π,因此(1/3)x^3+C=π,解得x=√(3π)。
3. 【答案】e^(-x^2)
【解析】由题意可知,函数f(x)的导数为f'(x)=-2xe^(-x^2)。因此,f(x)=∫-2xe^(-x^2)dx。令u=-x^2,则du=-2xdx。因此,f(x)=∫e^u du=e^u+C,其中C为常数。由题意可知,f(0)=1,因此C=1。所以f(x)=e^(-x^2)+1。
三、解答题
1. 【答案】
(1)令x=1,得到f(1)=1/2。
(2)由题意可知,f'(x)=x^2-1。令f'(x)=0,解得x=±1。因此,f(x)在x=±1处取得极值。由题意可知,f(-1)=3/2,f(1)=1/2。因此,f(x)在x=-1处取得最大值3/2,在x=1处取得最小值1/2。
2. 【答案】
(1)设矩阵A的特征值为λ,则方程组(A-λI)x=0的解为x=(1, 2, 3)^T。
(2)设矩阵B的特征值为μ,则方程组(B-μI)x=0的解为x=(1, 2, 3)^T。
(3)因此,矩阵A和B具有相同的特征值,即λ=μ。
3. 【答案】
(1)设函数f(x)的导数为f'(x)。由题意可知,f'(x)=x^2-1。
(2)由题意可知,f(x)在区间[-1, 1]上连续,且f(-1)=f(1)=0。根据罗尔定理,存在一个点ξ∈(-1, 1),使得f'(ξ)=0。
(3)因此,f'(ξ)=ξ^2-1=0,解得ξ=±1。由于ξ∈(-1, 1),因此ξ=1。
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