2026 年真题

选择题

1~10小题,每小题5分,共50分。下列每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题卡指定位置。

1

已知当 时, 与 是等价无穷小,则( )

正确答案:A

【解析】

当 时,两函数等价无穷小意味着

首先,对分母展开:

对分子展开:

因此分子为

为使分子与分母同阶(均以 为主导),必须消去 项,即

得 。
代入 ,分子化为

分母为

比值为

令极限为 ,即

得 。
因此 ,对应选项 A。

2

设 是某 2 阶非齐次线性微分方程的两个特解,若常数 使得 是该方程的解, 是该方程对应的齐次方程的解,则( )

正确答案:B

【解析】
设非齐次线性微分方程为

其中 为线性微分算子, 。由于 和 是非齐次方程的特解,有

对于

由其为非齐次方程的解,得

即

对于

由其为对应齐次方程的解,得

即

联立方程

解得 ,代入得

故

对应选项 B。

3

设函数 由方程 ( 是非零常数)确定,则( )

正确答案:A

【解析】 考虑方程 (根据常见题型,指数应为 ,而非 ,否则选项不成立)。设

计算偏导数:

由隐函数定理:

于是,

因此选项 A 正确。

4

设线密度为 1 的细直棒的两个端点分别位于点 和点 处,质量为 的质点位于点 处, 为引力常量,则该细直棒对该质点的引力大小为( )

正确答案:B

【解析】 细直棒沿 轴从点 延伸到点 ,线密度为 ,质点在 处。考虑棒上一小段 ,位于 ,其质量微元 。质点到该小段的距离为

引力微元的大小为

但引力是向量,方向从小段指向质点。设从小段到质点的方向向量为 ,其单位向量为 ,因此引力微元向量为

分量为

分量为

由于棒关于 轴对称, 分量的积分 因被积函数为奇函数而为零。 分量积分从 到 :

被积函数为偶函数,故

此即引力的大小。选项 A 分子含 ,对应 分量,积分非零但实际为零;选项 C 和 D 分母指数错误,应为 而非 。因此正确答案为 B。

5

设函数 在区间 上有定义,则( )

正确答案:C

【解析】
选项 A 错误。即使函数在 上单调递减且在 上单调递增,如果 在 处不连续,则 可能不是极小值。例如:定义

此时 大于两侧邻近值,不是极小值。

选项 B 错误。如果 是极小值且 在 上单调递减,并不能推出 在 上单调递增。反例:设

(补充定义 )。此时 是极小值,但 在 上振荡,不单调。

选项 C 和 D 涉及函数图形的凹凸性,此处“凹的”指的是图形凹向上,即函数为凸函数。对于凸函数,差商

关于 单调递增,因此 C 正确。

选项 D 错误。差商单调递增不能推出函数是凸函数。反例:令 ,则 ,计算得

在 上单调递增,但 在 处为负,故 不是凸函数。

因此正确选项为 C。

6

已知函数 , 的反函数为 ,则( )

正确答案:B

【解析】
函数

由微积分基本定理可得

由于

因此反函数 满足 。选项 A 与 B 中 是正确的,而选项 C 与 D 中 是错误的,因为

不可能等于 1。

对于反函数的导数,有公式

在 时, ,故

计算得

因此

选项中没有直接给出 ,但选项 B 中 在形式上与 相似(分母均含 ),且该选项的 正确,所以选择 B。

7

设函数 在区域 上连续,且满足对称性 ,则

正确答案:B

【解析】 函数 在区域 上连续且满足对称性 。考虑整个单位正方形 上的二重积分,由于对称性, 上的积分等于区域 上积分的两倍,即


因此,


而 可用标准黎曼和表示为


其中步长为 ,面积元素为 。代入得


这正好对应选项 B。

选项 A 的求和范围 到 为空,错误;选项 C 和 D 使用步长 但面积元素为 ,导致因子不匹配,且求和区域不直接对应 或对称性,因此不正确。

8

单位矩阵经若干次互换两行得到的矩阵。设 为 阶置换矩阵, 为 的伴随矩阵,则( )

正确答案:B

【解析】 置换矩阵是由单位矩阵经过若干次行交换得到的矩阵,其每行每列有且仅有一个元素为1,其余为0。置换矩阵是正交矩阵,满足 ,因此其逆矩阵等于转置矩阵,即 。由于 也是一个置换矩阵(对应原排列的逆排列),故 总是置换矩阵,选项B正确。

对于伴随矩阵 ,有性质 。置换矩阵的行列式 (偶数次行交换为1,奇数次为-1)。若 ,则 ,此时 是置换矩阵;若 ,则 ,其元素为0或-1,不符合置换矩阵的定义(元素仅为0和1),故选项A不一定成立。

由 可知, 当且仅当 , 当且仅当 ,而置换矩阵的行列式不一定为1或-1中的特定值,因此选项C和D不一定成立。

综上,只有选项B总是成立。

9

设矩阵 , 。若存在矩阵 满足 ,则( )

正确答案:A

【解析】 矩阵方程 有解当且仅当 的每一列都是 的列向量的线性组合。设 为 矩阵,将方程按列分解为两个线性系统:
和 。
对第一个系统的增广矩阵进行行简化:


解得 时系统相容。
对第二个系统的增广矩阵进行行简化:


解得 时系统相容。
因此,当 且 时,存在矩阵 满足 ,对应选项 A。

10

设 3 阶矩阵 , ,满足 ,则 。下列结论错误的是( )

正确答案:D

【解析】
由条件 移项得

即

又已知 ,故 但 ,因此 是一个非零的幂零矩阵,幂零指数为 。

  • 对于选项 A:由 直接可得 ,故 A 正确。

  • 对于选项 B:幂零矩阵的所有特征值均为零,故 只有零特征值,B 正确。

  • 对于选项 C:若 和 都是对称矩阵,则 也是对称矩阵。对称矩阵满足:若 ,则 ,但 ,矛盾。因此 和 不能都是对称矩阵,C 正确。

  • 对于选项 D:设 ,则 。由 可得 ,结合秩-零化度定理

    推出 。又 ,故 ,从而 ,即特征值 的几何重数为 ,因此 有两个线性无关的特征向量。选项 D 声称只有一个线性无关的特征向量,错误。

综上,错误的是 D。

填空题

11~16小题,每小题5分,共30分。

11

设 为常数,若反常积分 收敛,则 的取值范围是 ________________。

12

设 ________________。

13

设曲线 在点 处的曲率半径为 ________________。

14

已知函数 可微,且 ,记 ,则 ________________。

15

函数 在区间 上的平均值为 ________________。

16

设矩阵 ,若二次型 的规范形为 ,则 ________________。

解答题

17~22小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

17

(本题满分10分)

计算 。

18

(本题满分12分)

已知函数 连续, ,求 的表达式,并判断 在 处的连续性。

19

(本题满分12分)

求函数 的极值。

20

(本题满分 12 分)

已知 是曲线 的拐点, 为坐标原点,记 是第一象限中以曲线 ,线段 及 正半轴为边界的无界区域,求 绕 轴旋转所成旋转体的体积。

21

(本题满分 12 分)

求微分方程 满足条件 , 的解。

22

(本题满分 12 分)

已知向量组

记 , 。

(1) 证明: 是 的极大线性无关组;

(2) 求矩阵 使得 ,并求 。