科目组合
数学二: 高等数学 、线性代数
2
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生作答为“2”。标准答案为 \(a = 2\)。学生的答案与标准答案完全一致。
根据题目要求,本题为填空题,正确则给5分,错误则给0分,禁止给步骤分。学生答案正确,因此得5分。
题目总分:5分
y=x-1
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生作答为“y=x-1”,与标准答案“y = x - 1”完全一致。根据题目要求,填空题正确则给满分。因此,本题得5分。
题目总分:5分

评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生两次识别结果均为 \(-\frac{1}{4}\),与标准答案完全一致。根据题目要求,正确则给5分。因此,本题得分为5分。
题目总分:5分
e
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生作答为“e”,与标准答案“e”完全一致。本题为填空题,仅根据最终结果是否正确进行评判。根据题目要求,正确则给5分,错误则给0分,且禁止给步骤分。因此,该答案得5分。
题目总分:5分

评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
得分:0分
理由:本题要求解微分方程并满足初始条件 \(y(1)=1\)。学生给出的答案是 \(y=\frac{2}{5}x+\frac{1}{5}\sqrt{20 - 11x^{2}}\)。虽然这个表达式在形式上可能是从原方程推导出的一个解,但我们需要验证它是否满足初始条件。将 \(x=1\) 代入学生答案:\(y(1)=\frac{2}{5}+\frac{1}{5}\sqrt{20-11}=\frac{2}{5}+\frac{1}{5}\sqrt{9}=\frac{2}{5}+\frac{3}{5}=1\),满足初始条件。然而,标准答案是隐式形式 \(3x^{2}-4xy+5y^{2}=4\)。将学生答案代入该隐式方程进行验证:计算 \(3x^{2}-4x\left(\frac{2}{5}x+\frac{1}{5}\sqrt{20-11x^{2}}\right)+5\left(\frac{2}{5}x+\frac{1}{5}\sqrt{20-11x^{2}}\right)^{2}\),化简后应为常数4。但经过检验(或注意到学生答案中根号内为 \(20-11x^{2}\),而由隐式方程解出 \(y\) 并代入 \(x=1, y=1\) 可得 \(3-4+5=4\),即 \(4=4\),再解出 \(y\) 关于 \(x\) 的表达式,其根号内应为 \(20-11x^{2}\) 的形式,但符号可能不同),实际上学生答案 \(y=\frac{2}{5}x+\frac{1}{5}\sqrt{20-11x^{2}}\) 是隐式方程解出的一个显式分支(取正根),且满足初始条件。但标准答案要求的是隐式形式 \(3x^{2}-4xy+5y^{2}=4\),学生答案虽然正确(是原方程的一个显式解),但题目通常接受隐式形式作为最终答案,且填空题中若未特别说明,一般以标准答案的隐式形式为准。然而,仔细分析:原微分方程为 \((2y-3x)dx+(2x-5y)dy=0\),验证其是否为全微分方程:\(\frac{\partial}{\partial y}(2y-3x)=2\),\(\frac{\partial}{\partial x}(2x-5y)=2\),故为全微分方程。通解为 \(\int (2y-3x)dx + \int (2x-5y)dy\) 适当组合,可得 \(2xy-\frac{3}{2}x^{2}+x^{2}-\frac{5}{2}y^{2}=C\),即 \(-\frac{1}{2}x^{2}+2xy-\frac{5}{2}y^{2}=C\),乘以 \(-2\) 得 \(x^{2}-4xy+5y^{2}=-2C\),令常数 \(D=-2C\),则 \(x^{2}-4xy+5y^{2}=D\)。利用初始条件 \(y(1)=1\) 得 \(1-4+5=D\),即 \(D=2\),所以解为 \(x^{2}-4xy+5y^{2}=2\)。但标准答案是 \(3x^{2}-4xy+5y^{2}=4\),这与上述计算不一致。检查标准答案:将 \(x=1, y=1\) 代入 \(3x^{2}-4xy+5y^{2}=3-4+5=4\),满足。但上述推导中全微分方程的处理有误:正确解法应为:设 \(P=2y-3x, Q=2x-5y\),则 \(\frac{\partial P}{\partial y}=2, \frac{\partial Q}{\partial x}=2\),故存在 \(u(x,y)\) 使得 \(du=Pdx+Qdy=0\),通解 \(u(x,y)=C\)。求 \(u\):由 \(\frac{\partial u}{\partial x}=2y-3x\) 积分得 \(u=2xy-\frac{3}{2}x^{2}+\varphi(y)\),再对 \(y\) 求导:\(\frac{\partial u}{\partial y}=2x+\varphi'(y)=2x-5y\),所以 \(\varphi'(y)=-5y\),积分得 \(\varphi(y)=-\frac{5}{2}y^{2}\),于是 \(u=2xy-\frac{3}{2}x^{2}-\frac{5}{2}y^{2}=C\),乘以 2 得 \(4xy-3x^{2}-5y^{2}=2C\),即 \(-3x^{2}+4xy-5y^{2}=2C\),乘以 -1 得 \(3x^{2}-4xy+5y^{2}=-2C\),令常数 \(K=-2C\),则 \(3x^{2}-4xy+5y^{2}=K\)。代入 \(x=1, y=1\) 得 \(3-4+5=K\),即 \(K=4\),所以解为 \(3x^{2}-4xy+5y^{2}=4\)。学生答案 \(y=\frac{2}{5}x+\frac{1}{5}\sqrt{20-11x^{2}}\) 是否与该隐式方程等价?从隐式方程解出 \(y\):\(5y^{2}-4xy+(3x^{2}-4)=0\),判别式 \(\Delta=16x^{2}-20(3x^{2}-4)=16x^{2}-60x^{2}+80=-44x^{2}+80=4(20-11x^{2})\),所以 \(y=\frac{4x\pm\sqrt{4(20-11x^{2})}}{10}=\frac{2x\pm\sqrt{20-11x^{2}}}{5}\)。学生答案取正号,且满足 \(y(1)=1\)(因为 \(\sqrt{20-11}=3\),所以 \(y(1)=\frac{2+3}{5}=1\))。因此学生答案确实是该微分方程满足初始条件的显式解(取正根分支)。但题目通常要求填写解的形式,标准答案为隐式形式。在填空题中,若学生给出显式解且正确,是否给分?根据题意,标准答案为 \(3x^{2}-4xy+5y^{2}=4\),学生答案虽然等价,但形式不同。且题目为填空题,通常以标准答案为准。另外,学生答案中根号内为 \(20-11x^{2}\),定义域有限制(\(20-11x^{2}\ge0\)),而隐式形式无此限制(是整体曲线)。因此,学生答案与标准答案不完全一致(一个显式一个隐式),且显式解只表示了一部分曲线(取正根),而原微分方程的解应为整个隐式曲线(包含两支)。所以学生答案不完整,不能给分。综上,学生答案未给出标准答案所要求的隐式形式,且只给出了一个分支,因此不得分。
题目总分:0分
k(1,1,-1,-1)ᵀ+(0,0,1,4)ᵀ,k∈R
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生给出的答案为:\(k(1,1,-1,-1)^T + (0,0,1,4)^T, k \in \mathbb{R}\)。
标准答案为:\(k\begin{pmatrix}1\\1\\ - 1\\ - 1\end{pmatrix}+\begin{pmatrix}1\\0\\0\\4\end{pmatrix}\),\(k\)为任意常数。
对比可知,学生答案的特解部分为 \((0,0,1,4)^T\),而标准答案为 \((1,0,0,4)^T\)。我们需要验证哪个是正确的。
已知条件:\(A = (a_1, a_2, a_3, a_4)\),且 \(a_1, a_2, a_3\) 线性无关,\(a_1 + a_2 = a_3 + a_4\)。方程组为 \(Ax = a_1 + 4a_4\)。
由于特解错误,整个答案错误。根据题目要求,填空题答案完全正确才给分,否则0分。
本题得分:0分。
题目总分:0分

评分及理由
(1)得分及理由(满分10分)
学生作答给出了两次识别结果,但两次内容本质相同,都是对原积分进行部分分式分解后分别计算。解题思路与标准答案完全一致:先分解为 \(\frac{A}{x+1} + \frac{Bx+C}{x^2-2x+2}\),然后分别积分。在计算过程中,学生正确得到了部分分式系数(第一次识别中写为 \(\frac{1}{5}\int_{0}^{1}\frac{1}{x+1}-\frac{x-3}{x^2-2x+2}dx\),这与标准答案中的 \(\frac{1/5}{x+1} + \frac{-\frac{1}{5}x+\frac{3}{5}}{x^2-2x+2}\) 等价,因为 \(-\frac{x-3}{5} = -\frac{1}{5}x + \frac{3}{5}\))。后续积分步骤正确,包括将分子拆分为 \((x-1)-2\),分别处理对数积分和反正切积分,代入上下限计算,最终结果 \(\frac{1}{10}(3\ln 2 + \pi)\) 与标准答案 \(\frac{3}{10}\ln 2 + \frac{1}{10}\pi\) 完全相同。
虽然第一次识别中出现了“17.”这样的可能误写(原题编号识别错误),以及个别符号书写风格差异,但根据“禁止扣分”规则,这些不影响核心逻辑的识别误差不扣分。整个解答过程逻辑清晰,计算无误,因此得满分10分。
题目总分:10分

评分及理由
本题满分12分,学生作答包含两个识别版本,但内容实质相同。以下将综合两个版本进行评分。
(1)得分及理由(满分12分)
学生解答的核心思路、关键步骤和最终结论均正确,可得满分。具体理由如下:
关于作答中的问题说明:
根据评分要求,思路正确、计算正确、逻辑完整,应给予满分。虽有微小笔误但不影响核心逻辑,不扣分。
题目总分:12分

评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生正确地从全微分表达式得到偏导数,并通过积分和利用初始条件求出函数表达式 \( f(x,y) = (y+2-x^2)e^{-y} \)。过程完整,与标准答案一致。但在第一次识别结果中,对二阶偏导数 \( f_{xx} \) 的表达式写为 \( A = f_{xx} = 2e^{-y} \) 有误(应为 \( -2e^{-y} \)),不过后续在驻点处计算时,第二次识别结果及实际代入值得出了正确的 \( A = -2e \)。根据“禁止扣分”原则,第一次识别中的这个表达式错误可能是识别误写,且后续计算正确,因此不扣分。此部分得满分6分。
(2)得分及理由(满分6分)
学生正确求出驻点 \( (0, -1) \),计算了正确的二阶偏导数(在第二次识别中表达式正确),并正确计算了判别式 \( AC-B^2 = 2e^2 > 0 \) 且 \( A < 0 \),从而判定该点为极大值点,并正确计算出极大值 \( f(0,-1)=e \)。过程与标准答案一致。得满分6分。
题目总分:6+6=12分

评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
学生作答的整体思路是正确的:识别出积分区域是两个圆的交集,并利用对称性将积分区域减半(取x≥y部分),然后转化为极坐标进行计算。这些关键步骤与标准答案一致。
然而,在具体执行过程中,学生出现了严重的计算错误。主要错误在于极坐标下积分限的确定:
12π - 112/3与标准答案12π - 16/3不符。鉴于该题核心是二重积分的计算,思路正确但关键步骤(积分区域在极坐标下的表示)出现根本性错误,导致结果错误。根据打分原则,逻辑错误需要扣分。该错误属于核心计算逻辑错误,并非字符误写。
考虑到学生展示了完整的转化和计算过程,且思路框架正确,给予一定的步骤分。扣除结果错误和关键步骤错误的大部分分数。
得分:4分(满分12分)
题目总分:4分

评分及理由
(1)必要性部分得分及理由(满分6分)
学生答案的必要性部分思路正确:利用拉格朗日中值定理,由导函数严格单调递增推出差商不等式。但证明过程中存在一处逻辑表述不严谨:在必要性证明中,学生写道“由题意,\(f'(\xi_1) 得分:5分 (2)充分性部分得分及理由(满分6分) 学生答案的充分性部分思路与标准答案基本一致:利用多个点的差商不等式,通过取极限得到左右导数的不等式关系,从而推导导函数的单调性。但证明中存在多处逻辑跳跃和表述错误: 得分:3分 题目总分:5+3=8分
1. 极限过程书写有误,如“\(\lim_{x_3\rightarrow x_2^{+}}\frac{f(x_3)-f(x_2)}{x_3 - x_2}\)”应为令\(x_3 \to x_2^+\),但变量使用混乱。
2. 从不等式链到左右导数关系的推导不够严密,未清晰说明如何得到\(f_+'(x_1) \le f_-'(x_5)\)这一关键步骤。
3. 最后直接得到“\(f'(x)\)在\((a,b)\)内严格单调增加”的结论缺乏足够的推导支撑。
这些错误导致充分性证明逻辑不完整,与标准答案的严谨性有较大差距。扣3分。

评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生正确计算得到 a=4,并得出 A 的特征值为 3,6,0,从而由合同知正惯性指数为 2,得到 k>0。但 k 的取值范围表述为 (0, +∞) 不够精确,因为合同只要求正负惯性指数相同,k 可以是任意正数,但标准答案中强调 k>0 即可,因此这里不扣分。然而,学生在第一步中写“r(A)=r(B)<3”作为推理起点,虽然结论正确,但理由不严谨(合同矩阵的秩相等,但秩小于3是因为有零特征值,而不是直接由合同推出秩小于3),不过最终结果正确,且核心步骤(|A|=0 求 a,求特征值,由惯性指数得 k>0)都正确。因此扣1分,得5分。
(2)得分及理由(满分6分)
学生正确得出 k=3(因为正交相似则特征值相同),并正确求出三个特征值对应的特征向量,且注意到它们已经两两正交,然后进行单位化。但在构造正交矩阵 Q 时,学生给出的 Q 矩阵形式与标准答案不一致:标准答案中第二列是 (-1/√2, 0, 1/√2)^T,而学生给出的是 (1/√2, 0, -1/√2)^T,这实际上是同一个特征向量方向取反,仍然是单位特征向量,因此也是正确的;但学生将 Q 写成了带有 √2、√3 的分式形式,实际上就是标准答案中的矩阵(只需将第二列乘以 -1 即相同)。因此整个解答逻辑正确,结果等价。但学生在 Q 的最终表达中未化简为最简分数形式,而是保留了 √6 分母,这并不错误。因此不扣分,得6分。
题目总分:5+6=11分