卷一

选择题

  1. 用等价无穷小凑,填选可以试试洛必达(虽然是错误做法,但大多数情况都是对的)
  2. 泰勒展开,高阶导数正负,以及左右变号
  3. 瑕点的阶
  4. 极直互化
  5. 求导,找单调性,然后找到零点,结束
  6. 可去间断点处即是连续也不一定可导:$|x|$
  7. 基本公式,推一下也没问题
  8. 向量组的关系问题,要知道两个线性无关的向量组不能互相表示时,可能占有相同的维度
    借助对方其他的维度,是有可能表示出来的,也有可能不能表示出来
    不过总体首先是一定存在一方维度超维另一方,因此拼起来秩增加
  9. 题干意思是 $\beta$ 可以由 $A$ 列向量线性表示
  10. 利用特征值找惯性指数

填空题

  1. 倒代还
  2. 对称性化简,然后分子分母约掉
  3. 求偏导数代值
  4. 二重积分换序
  5. 泰勒展开等比级数
  6. $(A^{*})^{-1} = |A^{-1}| \cdot (A^{-1})^{-1}$

解答题

  1. 常规题
  2. 模拟题意,然后得出一个微分方程,按少 $y$ 的第一型降阶,然后按变量可分离型做
  3. 有点创新,但不够创新,二重积分,被积函数是一个 $max$ 函数,找到分段点,拆成分段函数后,正常做
  4. 偏导数,模拟题意
  5. 双中值,(专题还没写到)要到的方法是先设出分段点,然后化简结论后,讨论分段点位置
  6. 第一问是一个经典证明,群里给人答疑过一次,是利用方程组问题来求解的
    第二问张八李六都考过了,不多解释

卷二

选择题

  1. 第一套出过了,求导绘制大致图像,找零点
  2. 区间再现,分离求导变量和积分变量,然后积分就好了
  3. 真题考过了,逆用牛顿莱布尼茨公式
  4. 张八考过,继续对 $f(x,x^2) = x^3e^{-2x}$ 求关于 $x$ 的偏导数,解一个方程即可
  5. 隐函数存在定理:
    1. $F$ 在点 $(x_0,y_0)$ 某邻域 $D$ 内连续
    2. $F(x_0,y_0) = 0$(通常称为初始条件)
    3. $F$ 在某邻域 $D$ 内存在连续偏导数 $F_y(x,y)$
    4. $F_y(x_0,y_0) \ne 0$ (一般是验证最后一个条件)
  6. 积分再现后并在一起,答案用的负代还:
    $$
    \int_{-1}^1 \frac{x\arctan x}{1+e^x}dx =
    \dfrac{1}{2}\int_{-1}^1 \frac{(x\arctan x)(1+e^x)}{1+e^x}dx =
    \int_{-1}^1 x\arctan xdx
    $$
  7. 求导找各个区间上的单调性,然后绘制大致图像,根据极值定义去找点
  8. 向量组线性无关的问题,简单题
  9. 我没有被分块的结论,当场直接求的
  10. A 选项是正定的定义,不难验证:$(\dfrac{\partial f}{\partial x_i}) = 0 \Rightarrow 2Ax = 0$,$(\dfrac{\partial^2 f}{\partial x_i \partial x_j})= 0 \Rightarrow 2Ax = 0$
    D 选项考的是正定矩阵 合同于 单位矩阵,正确表述应把 秩一分解 换成 合同分解

填空题

  1. 张八还是李林出过了,放缩然后定积分定义:
    $$
    1 \leftarrow \dfrac{n^2}{n^2+n} \cdot \dfrac{1}{n} \sum_{k=1}^n \dfrac{k}{n} e^{\frac{k}{n}} \le \sum_{k=1}^n \dfrac{k}{n^2 + k} e^{\frac{k}{n}} \le
    \dfrac{1}{n}\sum_{k=1}^n \dfrac{k}{n} e^{\frac{k}{n}} \rightarrow 1
    $$
  2. 求导代值,求导的时候就可以发现左边不求的项代值后为零,从而直接略过运算后面的复杂求导
  3. 二阶常系数齐次微分方程利用特解形式求出齐次形式下的参数,然后反解出特解的参数
  4. 参数方程表面积,套弧微分公式就好了
  5. 极限比较复杂,可以适当分解假分数后,拆极限来算
    $$
    \begin{aligned}
    \lim_{x\to\infty}(\dfrac{x^2+1}{x+1}e^{\frac{1}{x-1}} - x) &=
    \lim_{x\to\infty}(xe^{\frac{1}{x-1}} - \dfrac{x-1}{x+1}e^{\frac{1}{x-1}} - x) \\
    &=
    \lim_{x\to\infty}x(e^{\frac{1}{x-1}} - 1) - \lim_{x\to\infty}\dfrac{x-1}{x+1}e^{\frac{1}{x-1}}
    \\
    &= \lim_{x\to\infty}\dfrac{x}{x-1} - \lim_{x\to\infty}\dfrac{x-1}{x+1}\\ &= 1 - 1 = 0
    \end{aligned}
    $$
  6. 利用相似传递性转移研究对象:$P^{-1} (A - E) P = B \Rightarrow P^{-1}AP = B + E \Rightarrow A \sim B + E$
    有:$|A| = |B + E|$

解答题

  1. 隐函数连续求导,极限用洛必达
  2. 多元函数最值,先找区域内的驻点,在找边缘上的极值
    因为有三条曲线的约束,关于 $x=0$ 的可以直接令 $x=0$ 然后在线上找
    对于 $x^2 + y^2 = 16$ 也可以直接令,然后在线上找
    从而化为多个一元函数极值问题求解
  3. 简单题,通过 $sgn$ 函数对积分域分段,然后分别利用对称性化简
  4. 考可微定义:$\lim\limits_{(x_0,y_0)\to(0,0)} [f(x,y) - A(x-0) - B(y-0) - f(0,0)] = o(\sqrt{x^2 + y^2})$
  5. 求导找单调性,第二问利用第一问的结论判别单调性
  6. $A \simeq B \Rightarrow A$ 的零惯性指数为 $2 \Rightarrow A$ 有二重特征值 $0 \Rightarrow |A| = 0$ 且 $r(A) = 1$
    第二问太常规了:$P^TA^2P = P^TAP \cdot P^TAP = \Lambda^2$

卷三

选择题

  1. 极限求参数,可以直接倒代换
  2. 渐近线求极限,分别是水平渐近线/铅锤渐近线/斜渐近线,注意 $e^x$ 趋于无穷的极限不一样
  3. 正常做泰勒展开,选择题可以洛必达,虽然是错误做法,但一般都是对的
  4. 变上限积分函数等价无穷小
  5. 做差比大小,求导判单调性
  6. 通过通解形式反求微分方程,求出齐次后,对通解求导带入求出右侧形式即可
  7. 对条件处理出 $f(x)$ 然后代入右边
  8. 秩相等的同解问题
  9. 合同变换是可逆变换
  10. $r(A) = r(A^T) = r(AA^T) = r(A^TA)$

填空题

  1. 反函数求导:$\dfrac{d^2x}{dy^2} = -\dfrac{y’’}{y’^3}$
  2. 一元函数可微定义:$\Delta y = A \Delta x + o(\Delta x)$,其中 $A = \dfrac{dy}{dx}$
  3. 任意点的高阶导数处理方法:1.找规律,2.莱布尼茨公式
    本题用莱布尼茨公式
  4. 通过通解反求微分方程
  5. 简单的定积分,答案用的求和法把积分拆开,然后凑定积分定义,赞
    $$
    I = \sum_{k=1}^{n}\int_{k-1}^k \frac{x}{n^2+x}dx =
    \sum_{k=1}^{n}\frac{\xi_k}{n^2+\xi_k}dx
    $$
    常见的放缩形式:
    $$
    \frac{1}{2} \leftarrow \frac{n^2}{n^2 + n} \cdot \frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n}\frac{\xi_k}{n} \le
    \sum_{k=1}^{n}\frac{\xi_k}{n^2+\xi_k} \le
    \frac{1}{n} \sum_{k=1}^{n}\frac{\xi_k}{n} \rightarrow \int_0^1 xdx = \frac{1}{2}
    $$
  6. 同解问题:$r(A) = r\begin{pmatrix}A\\B\end{pmatrix} = r(B)$

解答题

  1. 参数方程求导,好屑的计算题

  2. 模拟题意,建立微分方程,少 $x$ 的第二型降阶求解,最后要化简(真题考过)

  3. 前天的每日一题

  4. 张八还是李六考过了,大圆套小圆,割补法

  5. 第一问单调性,第二问是直接求,没法找出递推关系用单调有界准则,第三问简单
    $$
    \begin{aligned}
    e^{x_n} + x_n^{2n+1} &= 0 \\
    x_n^{2n+1} &= -e^{x_n} \\
    x_n &= -e^{\frac{x_n}{2n+1}} \\
    \end{aligned}
    $$
    由于 $x_n$ 有界,故 $\lim\limits_{n\to\infty}x_n = -\lim\limits_{n\to\infty}e^{\frac{x_n}{2n+1}} = -e^0 = -1$

  6. 常规题,表达式不唯一说明列向量线性相关,所以行列式为 0,然后利用非齐次有解筛掉错误答案
    第二问求 A 的正交变换

卷四

选择题

  1. $\epsilon - N$ 定义
  2. 简单题,重点在于要有一个无穷小量低消 $\sin x$ 的振荡,才会形成可去间断点,否则就是震荡间断点
  3. 利用瑕点收敛的阶可以确定参数 $a=b$,然后解一个不定积分即可
    $$
    \int\dfrac{b}{2x^2+bx}dx = \int \dfrac{b+2x-2x}{x(2x+b)} dx =
    \int (\frac{1}{x} - \frac{2}{2x+b}) dx
    $$
  4. 全微分存在,说明二阶偏导数连续,建立等式消元即可
  5. 均值不等式放缩:
    $0\le 2xy \le x^2 + y^2 \le 1 \Rightarrow 0 \le \pi xy \le \dfrac{1}{2}\pi$
    $0\le 2\sqrt{xy} \le x + y \le 1 \Rightarrow 0 \le \pi xy \le \dfrac{\sqrt{2}}{2}\pi$
  6. 按照定义去做就好了
  7. 齐次解形式确定出齐次线性微分方程,然后利用特解代入求出非齐次线性微分方程
  8. 简单题
  9. 列分块,真题考过了
  10. 特征重根的特征向量可以利用基础解系任意给出,但不能带上其他特征根的特征向量(超维行为)

填空题

  1. 求导,求极限,可以先把对数拆开再求导
  2. 先分离求导变量和积分变量,先确定初值,然后求导,再解微分方程,再代入求导前确定的初值
  3. 弧微分,可以直接用心形线的参数方程来求
  4. 答案用的有理函数分解做的,也可以直接拆项:
    $$
    \int \dfrac{1 + x - x}{x^2(1+x)} dx =
    \int (\dfrac{1}{x^2} - \dfrac{1 + x - x}{x(1+x)}) dx =
    \int (\dfrac{1}{x^2} - \dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{1 + x}) dx
    $$
  5. 极值互化,转直角坐标的参数方程(参数是极坐标下的 $\theta$),然后就是参数方程求导问题
  6. 按最后一列展开,可以直接获得递推式,然后求一个等差数列即可

解答题

  1. 常规题,泰勒展开,(大题不能洛必达)
    可以直接背出这个展开:$(1+x)^{\frac{1}{x}} = e - \dfrac{e}{2}x + \dfrac{11e}{24}x^2 + o(x^2)$
  2. 依稀记得李六第一套出过了,不过这题比较简单,直接分区间拆绝对值,然后求导代值,很常规
  3. 真题考过原题,答案都一摸一样(这题要求 $a > 0$,所以最后两个答案要二选一,真题是两个都保留)
  4. 轮换对成性化简,然后极值互化,计算量不大
  5. 用万能构造法易得辅助函数:$F(x) = e^{\frac{-x}{b-a}}[f(x) - f(a)]$
    有初值:$F(a) = 0$,需要找到另外一个零点,即可 Rolle 出答案,但是本题只给了 $f’(c) = 0$
    根据之前写的【专题】中值定理证明题,除了罗尔,还有一个费马引理可以处理这个问题
    若 $f(c) = f(a)$ 秒杀
    讨论 $f(c) \ne f(a)$ 不妨设 $f(c) > f(a)$,易得 $F’(c) < 0$,故极大值在 $(a,c)$ 内部取到
    有 $F’(\xi) = 0$
  6. 第一问如果直接莽上去也可以算,因为他给的矩阵太具体了
    正常做法应该是列分块凑特征值定义
    第二问,出题人还是想考特征值定义
    因为 $r(\alpha_1,\alpha_2,\alpha_3) = 3$,则可以写出线性表示: $\beta = k_1\alpha_1 + k_2\alpha_2 + k_3\alpha_3$,有:
    $$
    A^{2022}\beta = k_1A\alpha_1 + k_2A\alpha_2 + k_3A\alpha_3 =
    k_1\alpha_1 + k_2\alpha_2 + 2^{2022}k_3\alpha_3
    $$
    于是有等式:$k_1\alpha_1 + k_2\alpha_2 + 2^{2022}k_3\alpha_3 = k_1\alpha_1 + k_2\alpha_2 + k_3\alpha_3$,易得 $k_3 = 0$
    然后就很简单了,利用 $\alpha_1$ 和 $\alpha_2$ 线性表示出 $\beta$ 即可

卷五

选择题

  1. 由于极限存在,故 $f(0) = f’(0) = 0$,故可凑导数定义:
    $$
    \lim_{x\to0}\dfrac{f(x) + f’(x)}{x} =
    \lim_{x\to0}\dfrac{f(x) - f(0)}{x} + \lim_{x\to0}\dfrac{f’(x) - f’(0)}{x} =
    f’(0) + f’’(0) = 2
    $$
  2. $\displaystyle\int_a^x$ 奇函数 $dx$ = 偶函数,$\displaystyle\int_0^x$ 偶函数 $dx$ = 奇函数
    $($ 奇函数 $)’ = $ 偶函数,$($ 偶函数 $)’ = $ 奇函数
  3. 可以从几何上直接看出来,严谨数学证明用组合积分思想:
    $$
    \begin{aligned}
    I - J &= \int_0^{\frac{\pi}{2}}\dfrac{\cos x - \sin x}{1+x^2}dx =
    \int_0^{\frac{\pi}{4}}\dfrac{\cos x - \sin x}{1+x^2}dx + \int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}}\dfrac{\cos x - \sin x}{1+x^2}dx
    \\
    &=
    \int_0^{\frac{\pi}{4}}\dfrac{\cos x - \sin x}{1+x^2}dx +
    \int_{\frac{\pi}{4}}^0 \dfrac{\sin x - \cos x}{1+(\dfrac{\pi}{2} - x)^2}dx
    \\
    &=
    \int_0^{\frac{\pi}{4}}\dfrac{\cos x - \sin x}{1+x^2}dx +
    \int_0^{\frac{\pi}{4}} \dfrac{\cos x - \sin x}{1+(\dfrac{\pi}{2} - x)^2}dx
    \\
    &=
    \int_0^{\frac{\pi}{4}} (\cos x - \sin x) \cdot (\dfrac{1}{1+x^2}-\dfrac{1}{1+(\dfrac{\pi}{2} - x)^2})dx > 0
    \end{aligned}
    $$
  4. 区间再现,然后求两次导,判单调性和凹凸性,简单题
  5. 选择题可以直接特值法 $f(x) = x$,严谨证明用到了微分中值的二次构造思想:
    $\xi f’(\eta) = f(\xi) - f(0) \Rightarrow \xi = \dfrac{f(\xi) - f(0)}{f’(\eta)}$
    $$
    \begin{aligned}
    \lim_{x\to0} \dfrac{\xi}{x} = \lim_{x\to0} \dfrac{f(\xi)-f(0)}{xf’(\eta)} &=
    f’^{-1}(0)\lim_{x\to0} \dfrac{\displaystyle\int_0^xf(x)dx-xf(0)}{x^2}
    \\
    &=
    f’^{-1}(0)\lim_{x\to0} \dfrac{f(x)-f(0)}{2x} = \dfrac{1}{2}
    \end{aligned}
    $$
  6. 利用非齐次特解形式,求出齐次方程,然后带入特解解出非齐次方程
  7. 连续好判断,但是这题用考研范围内的数学极限,判断不了函数是否可微
    可以转换思想,直接去看他的偏导数是否连续,一个条件强弱的常识:
    偏导数连续 > 可微 > (偏导数存在 && 函数连续)
  8. 简单题,利用相似对角理论秒杀
  9. 右乘行满秩不改变矩阵的秩:$r(A) = r(AB) = 3 = 4 - 1$,然后易得:$r((AB)^{*}) = 1$
  10. 给出的两个向量线性无关,有:$A = 2E + \alpha\beta^T \Rightarrow A\alpha = -\alpha$
    以及:$r(A-2E) = r(\alpha\beta^T) = 1$,故有特征根:$\lambda = 2$ (二重),$-1$ (一重)

填空题

  1. 简单题
  2. 求偏导,简单题
  3. 套形心坐标公式,简单题
  4. 求偏积分,然后解参数,简单题
  5. 直接对方程两侧求积分,对于 $y’’$ 项的处理用分布还原:
    $$
    \begin{aligned}
    \int_0^1 x(x-1)y’’ dx &= \int_0^1 x(x-1) dy’ = 0-\int_0^1 y’(2x-1)dx \\
    &= -\int_0^1 (2x-1)dy = -0+2\int_0^1ydx \\
    \end{aligned}
    $$
    隐约记得,真题考过一年,不过是考二重积分的形式,但做法类似,也是通过连续分布积分凑
    李六最后一套好像也考过了
  6. 特征多项式问题,简单题

解答题

  1. 答案用求导找的极值,更快速的方法是直接用均值不等式:
    $$
    \dfrac{1}{4a} + \dfrac{a}{2} - \dfrac{2}{3} \ge 2\sqrt{\dfrac{1}{2}} - \dfrac{2}{3}
    $$
  2. 无条件极值加隐函数,求偏导找驻点,凑黑塞矩阵判别式,常规题
  3. 真题考过一年,李六第三张还是第四张也考过了
    用已知条件先化简,然后解二阶非齐次线性微分方程,留数法和微分算子都可
  4. 考了万有引力,本物理渣挂掉了,这题还要额外受力分析
    由于对称,在竖直方向上的分力被抵消了,只需计算水平方向上的合力即可
  5. 超简单的柯西中值定理和超简单的放缩
  6. 第一问易得,第二问常规,第三问真题考过
    用了正交变换的保向量模长相等的性质,转换研究对象
    对于这个做法,我在 【专题】多元函数极值问题 中进行了详解
    把该做法,拓展到了一般二次型的多元函数问题,有兴趣的可以看一看