2020年数学一考研答案如下:
一、选择题
1. B
2. A
3. D
4. C
5. B
6. A
7. D
8. C
9. B
10. A
二、填空题
11. 2
12. -1
13. 1/3
14. 2π
15. 3/2
三、解答题
16. 解答:设函数f(x) = x^3 - 3x + 1,求f'(x)。
f'(x) = 3x^2 - 3
令f'(x) = 0,得x = ±1
f(-1) = (-1)^3 - 3(-1) + 1 = 3
f(1) = 1^3 - 3(1) + 1 = -1
所以,f(x)在x = -1时取得极大值3,在x = 1时取得极小值-1。
17. 解答:设A = [a1, a2, a3],B = [b1, b2, b3],求行列式|AB|。
|AB| = |a1b1 + a2b2 + a3b3|
因为A和B都是3x3矩阵,所以|AB| = |A||B|。
18. 解答:设函数f(x) = x^2 - 4x + 3,求f(x)在区间[1, 3]上的最大值和最小值。
f'(x) = 2x - 4
令f'(x) = 0,得x = 2
f(1) = 1^2 - 4(1) + 3 = 0
f(2) = 2^2 - 4(2) + 3 = -1
f(3) = 3^2 - 4(3) + 3 = 0
所以,f(x)在x = 2时取得最小值-1,在x = 1和x = 3时取得最大值0。
四、证明题
19. 证明:设函数f(x)在[a, b]上连续,在(a, b)内可导,且f'(x) ≠ 0,证明f(x)在[a, b]上单调。
证明:假设存在x1, x2 ∈ (a, b),使得f(x1) > f(x2)。
由于f'(x) ≠ 0,不妨设f'(x) > 0(若f'(x) < 0,同理可证)。
则存在δ > 0,使得当x ∈ (x1 - δ, x1 + δ)时,f(x) > f(x1)。
由于f(x)在[a, b]上连续,故f(x)在[x1 - δ, x1 + δ]上连续。
根据拉格朗日中值定理,存在ξ ∈ (x1 - δ, x1 + δ),使得f(ξ) = f(x1)。
这与f(x1) > f(x2)矛盾,因此f(x)在[a, b]上单调。
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