【2020·数学一·第2题】
设函数f(x) = { (1 - cosx)/x², x ≠ 0; a, x = 0 },若f(x)在x=0处连续,则a = ?
标准解法:
由连续性定义,limx→0f(x) = f(0) = a。
计算极限:limx→0(1 - cosx)/x²。
利用等价无穷小:1 - cosx ~ x²/2(x→0),
故原式 = limx→0(x²/2)/x² = 1/2。
因此a = 1/2。
易搜职考网提醒:
① 常见错误:误用洛必达法则未验证条件(本题可使用,但需两次求导);
② 高频陷阱:混淆“连续”与“可导”——本题仅要求连续,不可导也可连续;
③ 拓展应用:若改为“f(x)在x=0处可导”,则需额外验证左、右导数相等,此时a仍为1/2,但导数值为0。
【2020·数学三·第18题】
某商品需求函数为Q = 100 - 2P(Q为销量,P为价格),成本函数为C(Q) = 50 + 2Q + 0.01Q²。求:① 利润最大时的产量与价格;② 此时的最大利润。
建模思路:
由需求函数得反函数:P = 50 - Q/2。
收入函数R(Q) = P·Q = 50Q - Q²/2。
利润函数π(Q) = R(Q) - C(Q) = (50Q - Q²/2) - (50 + 2Q + 0.01Q²) = -0.51Q² + 48Q - 50。
求导:π'(Q) = -1.02Q + 48,令其为0得Q = 48/1.02 ≈ 47.06。
二阶导π''(Q) = -1.02 < 0,故为极大值点。
对应价格P = 50 - 47.06/2 ≈ 26.47。
最大利润π = -0.51×(47.06)² + 48×47.06 - 50 ≈ 1078.43。
易搜职考网提醒:
① 必须检查二阶条件确保极值类型;
② 注意单位一致性(本题Q为整数,但数学模型允许实数解,实际取整后误差可忽略);
③ 经济含义:边际收入MR = 50 - Q,边际成本MC = 2 + 0.02Q,令MR=MC同样得Q=47.06,验证一致性。
【2020·数学一·第19题】
求函数f(x,y) = x² + y² - 4x - 6y + 10在区域D: x² + y² ≤ 10上的最大值与最小值。
分步策略:
① 求内部极值:解∇f = (2x-4, 2y-6) = (0,0),得驻点(2,3)。
检查是否在D内:2²+3²=13 > 10,故(2,3)在D外,内部无极值点。
② 求边界极值:在x² + y² = 10上用拉格朗日乘数法。
构造L = x² + y² - 4x - 6y + 10 - λ(x² + y² - 10)。
求偏导得:2x-4 = 2λx,2y-6 = 2λy,x² + y² = 10。
解得两组解:(x,y) = (1,3)与(-1,-3)。
计算函数值:f(1,3) = 1+9-4-18+10 = -2;f(-1,-3) = 1+9+4+18+10 = 42。
③ 比较得:最小值-2,最大值42。
易搜职考网提醒:
① 常见疏漏:忽略“驻点是否在区域内”直接代入计算;
② 替代方法:参数化边界(x=√10 cosθ, y=√10 sinθ),转化为单变量函数求极值;
③ 几何意义:f(x,y)表示点(x,y)到(2,3)距离的平方减1,区域D为圆盘,最小值在D边界上离(2,3)最近点取得。
【2020·数学二·第22题】
设三阶矩阵A满足A² + 2A - 3E = 0,且A ≠ E,A ≠ -3E。证明:A可相似对角化,并求A的特征值。
证明思路:
由A² + 2A - 3E = 0得A的最小多项式整除λ² + 2λ - 3 = (λ+3)(λ-1)。
因A ≠ E且A ≠ -3E,故最小多项式不为(λ-1)或(λ+3),只能是(λ+3)(λ-1),无重根。
根据定理:矩阵可相似对角化当且仅当其最小多项式无重根。
故A可相似对角化,且特征值只能是1或-3。
又A ≠ E且A ≠ -3E,故特征值必同时包含1与-3(否则A=E或A=-3E)。
易搜职考网提醒:
① 此题为经典“矩阵多项式”题型,关键在找最小多项式;
② 不能仅由特征方程det(λE-A)=0判断(可能有重根),必须用最小多项式;
③ 推广:若A满足f(A)=0,则A的特征值必为f(λ)=0的根。
【2020·数学三·第23题】
设总体X的概率密度为f(x;θ) = θx^{θ-1}(00为未知参数。X₁,X₂,...,Xₙ为样本,求θ的矩估计量与极大似然估计量。
矩估计:
EX = ∫₀¹ x·θx^{θ-1}dx = θ∫₀¹ x^θ dx = θ/(θ+1)。
令样本均值X̄ = θ/(θ+1),解得θ̂₁ = X̄/(1-X̄)。
极大似然估计:
似然函数L(θ) = ∏θxᵢ^{θ-1} = θⁿ (∏xᵢ)^{θ-1}。
对数似然lnL = nlnθ + (θ-1)∑lnxᵢ。
求导:d/dθ lnL = n/θ + ∑lnxᵢ = 0,解得θ̂₂ = -n / ∑lnxᵢ。
(注意:∑lnxᵢ < 0,故θ̂₂ > 0)
易搜职考网提醒:
① 本题为Beta分布特例(Beta(θ,1)),矩估计易因积分错误失分;
② 极大似然估计中,∑lnxᵢ为负值,需确保估计量为正;
③ 比较:矩估计计算简单但可能有偏,极大似然估计渐近无偏且高效。