根据题意■xi=1,所以有f■≤■■f(xi)
整理变形得g(x1,x2,…,xn)=-■f(xi)≤-nf■
故��数g(x1,x2,…,xn)的*大值为-nf■。
3.设三维空间中椭圆?祝:x2+y2=R2z=kx。
(1)证明?祝的**为原点,并求?祝的长轴和短轴的长度。
(2)证明:任给一个椭圆,存在参数R和k,使得?祝与给定椭圆全等。(2014年上半年真题)
【参考答案】证明:(1)由已知得,椭圆?祝为圆柱x2+y2=R2与z=kx平面相截所得,因为圆柱x2+y2=R2的**为原点,z=kx平面的**为原点,故?祝的**为原点。
椭圆?祝与直线z=kxy=0的交点为椭圆的两个端点(R,0,kR),(-R,0,-kR),因为椭圆的长轴与短轴相互垂直,则另两个端点为椭圆与直线z=-■xy=0的交点R,0,-■R,-R,0,-■R。当 k≥1时长轴长为2R■,短轴长为2R■,当 k<1时长轴长为2R■,短轴长为2R■。
(2)在平面z=kx上以直线z=kxy=0为横轴m,以直线z=-■xy=0为纵轴n建立直角坐标系,可得?祝的平面方程为■+■=1。其中长短轴之比■= k与R无关,故对任意给定的一个椭圆其两轴长分别为a,b均可找到参数k,R使得a2=R2(1+k2),b2=R21+■其中■= k。即证。
4.设A是一个m×n矩阵,证明:矩阵A的行空间维数等于它的列空间维数。(2014年下半年真题)
【参考答案】证明:A=■,设矩阵行空间的维数为r,列空间维数为r1,
?琢1,?琢2,…?琢m为矩阵A的行向量组,不妨设?琢1,?琢2,…?琢r为一组基,
所以方程组x1?琢1+x2?琢2+…+xr?琢r=0只有零解,
即线性方程组a11x1+a21x2+…+ar1xr=0a12x1+a22x2+…+ar2xr=0…a1nx1+a2nx2+…+ar nxr=0只有零解,
则其系数矩阵■的行向量空间的维数≥r,
因此它的行向量组可以找到r个线性无关的向量,不妨设为
(a11,a21,…ar1),(a12,a22,…ar2),…,(a1r,a2r,…arr)线性无关,
则(a11,a21,…ar1,…am1■),(a12,a22,…,a12,…am■),…,(a1r,a2r,…arr,…amr)也线性无关,它们正好是矩阵A的r个列向量,则矩阵A的列空间的维数r1≥r。
同理可证r≥r1,
所以r=r1,即矩阵A行空间的维数等于它列空间的维数。
5.已知方程x2+y2=1,px+qy+z=0表示的几何图形是椭圆,求出其短半轴与长半轴的长度。(2015年上半年真题)
【参考答案】已知椭圆即为柱面x2+y2=1与平面π:px+qy+z=0的交线。
平面π过坐标原点,椭圆的**在坐标原点。设椭圆上任一点P(x,y,z),则原点O与P的距离r的*大、*小值即为椭圆的长半轴与短半轴长。
r=■=■,当z=0时,rmin=1
而r=■=■=■,由柯西不等式得
r=■≤■=■,当且仅当py=qx时取等号。
故椭圆的短半轴长为1,长半轴长为■。
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教师资格考试中解答题一般考查数学学科知识,包括数学分析、高等代数、空间解析几何、概率论与数理统计和中学数学学科知识几个方面的知识点。题目比较系统,一个题往往考查多个知识点,这就要求考生在复习时要做到全面整体。在以后的考试中仍会以这样的方式考查。
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1.设f(x)=■■■,讨论函数f(x)的连续性,并指出间断点的类型。
2.已知函数f(x)=x2+■+alnx(x>0)。
(1)若f(x)在[1,+∞)上单调递增,求a的取值范围。
(2)若定义在区间D上的函数y=f(x)对于区间D上的任意两个值x1,x2总有不等式■[f(x1)+f(x2)]≥f(■)成立,则称函数y=f(x)为区间D上的“凹函数”。试证当a≤0时,f(x)为“凹函数”。