2023年考研数学(二)考试试题

科目组合

数学二: 高等数学 、线性代数

02: 30: 27
答题卡
得分 67/150
答对题目数 6/22
评价

答题情况分析报告

正确: 6
错误: 16
未答: 0
总分: 67/150
正确率 27.3%
第1题 高等数学2 单选题 题目链接

函数 \(y=x \ln \left(e+\frac{1}{x-1}\right)\) 的渐近线方程为

\(A. y=x+e\)

\(B. y=x+\frac{1}{e}\)

\(C. y=x\)

\(D. y=x-\frac{1}{e}\)

正确答案:B 你的答案: C 正确率:77%
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第2题 高等数学2 单选题 题目链接

函数 \(f(x)= \begin{cases}\frac{1}{\sqrt{1+x^{2}}} ,&x \leq 0\\ (x+1)\cos x ,& x>0\end{cases}\) 的一个原函数为

\(A. F(x)= \begin{cases}\ln \left(\sqrt{1+x^{2}}-x\right), & x \leq 0 \\ (x+1) \cos x-\sin x, & x>0\end{cases}\)

\(B. F(x)= \begin{cases}\ln \left(\sqrt{1+x^{2}}-x\right)+1, & x \leq 0 \\ (x+1) \cos x-\sin x, & x>0\end{cases}\)

\(C. F(x)= \begin{cases}\ln \left(\sqrt{1+x^{2}}+x\right), & x \leq 0 \\ (x+1) \sin x+\cos x, & x>0\end{cases}\)

\(D. F(x)= \begin{cases}\ln \left(\sqrt{1+x^{2}}+x\right)+1, & x \leq 0 \\ (x+1) \sin x+\cos x, & x>0\end{cases}\)

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:93%
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第3题 高等数学2 单选题 题目链接

已知 \(\{x_n\}\)、\(\{y_n\}\) 满足:\(x_{1}=y_{1}=\frac{1}{2}\),\(x_{n+1}=\sin x_{n}\),\(y_{n+1}=y_{n}^{2}(n=1,2, \cdots)\),则当 \(n \to \infty\) 时,()

A. \(x_{n}\) 是 \(y_{n}\) 的高阶无穷小

B. \(y_{n}\) 是 \(x_{n}\) 的高阶无穷小

C. \(x_{n}\) 与 \(y_{n}\) 是等价无穷小

D. \(x_{n}\) 与 \(y_{n}\) 是同阶但不等价的无穷小

正确答案:B 你的答案: A 正确率:79%
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第4题 高等数学2 单选题 题目链接

若微分方程 \(y^{\prime \prime}+a y'+b y=0\) 的解在 \((-\infty ,+\infty)\) 上有界,则

\(A. a<0, b>0\)

\(B. a>0, b>0\)

\(C. a=0, b>0\)

\(D. a=0, b<0\)

正确答案:C 你的答案: B 正确率:57%
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第5题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数 \(y=f(x)\) 由 \(\begin{cases}x=2 t+|t| \\ y=|t| \sin t\end{cases}\) 确定,则

A. \(f(x)\) 连续,\(f'(0)\) 不存在

B. \(f'(0)\) 存在,\(f'(x)\) 在 \(x=0\) 处不连续

C. \(f'(x)\) 连续,\(f^{\prime \prime}(0)\) 不存在

D. \(f^{\prime \prime}(0)\) 存在,\(f^{\prime \prime}(x)\) 在 \(x=0\) 处不连续

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:80%
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第6题 高等数学2 单选题 题目链接

若函数 \(f(\alpha)=\int_{2}^{+\infty} \frac{1}{x(\ln x)^{\alpha+1}} dx\) 在 \(\alpha=\alpha_{0}\) 处取得最小值,则 \(\alpha_{0}=\)

\(A. -\frac{1}{\ln (\ln 2)}\)

\(B. -\ln (\ln 2)\)

\(C. \frac{1}{\ln 2}\)

\(D. \ln 2\)

正确答案:A 你的答案: D 正确率:67%
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第7题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数 \(f(x)=(x^{2}+a) e^{x}\),若 \(f(x)\) 没有极值点,但曲线 \(y=f(x)\) 有拐点,则 \(a\) 的取值范围是 ()

A. \([0,1)\)

B. \([1,+\infty)\)

C. \([1,2)\)

D. \([2,+\infty)\)

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:80%
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第8题 线性代数2 单选题 题目链接

设 \(V = \begin{pmatrix} A & E \\ O & B \end{pmatrix}^*\),则 \(V = (\ )\)

\(A. \left(\begin{array}{cc}|A| B^{*} & -B^{*} A^{*} \\ O & |B| A^{*}\end{array}\right)\)

\(B. \left(\begin{array}{cc}|A| B^{*} & -A^{*} B^{*} \\ O & |B| A^{*}\end{array}\right)\)

\(C. \left(\begin{array}{cc}|B| A^{*} & -B^{*} A^{*} \\ O & |A| B^{*}\end{array}\right)\)

\(D. \left(\begin{array}{cc}|B| A^{*} & -A^{*} B^{*} \\ O & |A| B^{*}\end{array}\right)\)

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:50%
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第9题 线性代数2 单选题 题目链接

二次型 \(f(x_{1}, x_{2}, x_{3})=(x_{1}+x_{2})^{2}+(x_{1}+x_{3})^{2}-4(x_{2}-x_{3})^{2}\) 的形为 (\ )

\(A. y_{1}^{2}+y_{2}^{2}\)

\(B. y_{1}^{2}-y_{2}^{2}\)

\(C. y_{1}^{2}+y_{2}^{2}-4 y_{3}^{2}\)

\(D. y_{1}^{2}+y_{2}^{2}-y_{3}^{2}\)

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:84%
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第10题 线性代数2 单选题 题目链接

已知向量\(\boldsymbol{\alpha}_{1} = \begin{pmatrix}1\\2\\3\end{pmatrix}\),\(\boldsymbol{\alpha}_{2} = \begin{pmatrix}2\\1\\1\end{pmatrix}\),\(\boldsymbol{\beta}_{1} = \begin{pmatrix}2\\5\\9\end{pmatrix}\),\(\boldsymbol{\beta}_{2} = \begin{pmatrix}1\\0\\1\end{pmatrix}\)。若\(\boldsymbol{\gamma}\)既可由\(\boldsymbol{\alpha}_{1},\boldsymbol{\alpha}_{2}\)线性表示,也可由\(\boldsymbol{\beta}_{1},\boldsymbol{\beta}_{2}\)线性表示,则\(\boldsymbol{\gamma} = \)(  )

A. \(k\begin{pmatrix}3\\3\\4\end{pmatrix},k \in \mathbb{R}\)

B. \(k\begin{pmatrix}3\\5\\10\end{pmatrix},k \in \mathbb{R}\) 

C. \(k\begin{pmatrix}- 1\\1\\2\end{pmatrix},k \in \mathbb{R}\) 

D. \(k\begin{pmatrix}1\\5\\8\end{pmatrix},k \in \mathbb{R}\)

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:79%
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第11题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)当 \(x \to 0\) 时,函数 \(f(x)=a x+b x^{2}+\ln (1+x)\) 与 \(g(x)=e^{x^{2}}-cos x\) 是等价无穷小,则 \(a b=\underline{\quad}\)。

你的答案:

-2


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“-2”。此答案与标准答案“-2”完全一致。题目为填空题,要求直接写出结果,且规则明确“正确则给5分,错误则给0分”,并未要求展示步骤。因此,学生作答正确,应得满分5分。

题目总分:5分

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第12题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)曲线 \(y=\int_{-\sqrt{3}}^{x} \sqrt{3-t^{2}} ~d t\) 的弧长为\(\underline{\quad}\)。

你的答案:

3


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答为“3”。标准答案为 \(\sqrt{3}+\frac{4}{3} \pi\)。该数值约为 \(\sqrt{3} + 4.18879/3 \approx 1.732 + 1.396 = 3.128\),与学生的答案“3”在数值上接近但不相等。根据题目要求,本题为填空题,正确则给5分,错误则给0分,且禁止给步骤分。学生的答案与标准答案不完全一致,因此判定为错误。

得分:0分。

题目总分:0分

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第13题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)设函数 \(z=z(x, y)\) 由 \(e^{z}+x z=2 x-y\) 确定,则 \(\frac{\partial^{2} z}{\partial x^{2}}|_{(1,1)}=\underline{\quad}\)。

你的答案:

-3/2


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“-3/2”,与标准答案“-3/2”完全一致。本题为填空题,仅需给出最终结果。根据题目要求,正确则给5分,错误则给0分,禁止给步骤分。因此,该答案正确,得5分。

题目总分:5分

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第14题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)曲线 \(3 x^{3}=y^{5}+2 y^{3}\) 在 \(x=1\) 对应点处的法线斜率为\(\underline{\quad}\)。

你的答案:

1


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“1”。

首先,我们需要求解曲线 \(3x^3 = y^5 + 2y^3\) 在 \(x=1\) 对应点处的法线斜率。

  1. 当 \(x=1\) 时,代入曲线方程:\(3 = y^5 + 2y^3\),即 \(y^5 + 2y^3 - 3 = 0\)。通过观察或试根,发现 \(y=1\) 是一个解,因为 \(1+2-3=0\)。所以对应点为 \((1, 1)\)。
  2. 对原方程两边关于 \(x\) 求导:\(9x^2 = 5y^4 y' + 6y^2 y'\)。
  3. 代入点 \((1, 1)\):\(9 = 5 \cdot 1 \cdot y' + 6 \cdot 1 \cdot y'\),即 \(9 = 11y'\),解得切线斜率 \(y' = \frac{9}{11}\)。
  4. 法线斜率与切线斜率互为负倒数,因此法线斜率为 \(-\frac{11}{9}\)。

标准答案为 \(-\frac{11}{9}\),而学生答案为“1”,两者明显不符。学生答案“1”是一个具体的数值,但未提供任何计算过程。根据题目要求,本题为填空题,仅看最终答案是否正确。学生答案错误,因此得0分。

题目总分:0分

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第15题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)设函数 \(f(x)\) 满足:\(f(x+2)-f(x)=x\),\(\int_{0}^{2} f(x) d x=0\),则 \(\int_{1}^{3} f(x) d x=\underline{\quad}\)。

你的答案:

-2


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“-2”。标准答案为“\(\frac{1}{2}\)”。答案不正确。本题为填空题,根据题目要求,正确则给5分,错误则给0分。因此,本题得分为0分。

题目总分:0分

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第16题 线性代数2 综合题 题目链接

(填空题)已知行列式 \(|\begin{array}{lll}a & 0 & 1 \\ 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a\end{array}|=4\),则 \(|\begin{array}{lll}1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \\ a & b & 0\end{array}|=\underline{\quad}\)。

你的答案:

-6


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是“-6”。

首先,分析题目。已知行列式: \[ D_1 = \begin{vmatrix} a & 0 & 1 \\ 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \end{vmatrix} = 4 \] 要求计算行列式: \[ D_2 = \begin{vmatrix} 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \\ a & b & 0 \end{vmatrix} \]

解题思路:观察两个行列式的关系。将 \(D_1\) 的行进行重排可以得到 \(D_2\) 的一部分。具体来说,将 \(D_1\) 的第一行和第三行交换,得到: \[ \begin{vmatrix} 1 & 2 & a \\ 1 & a & 1 \\ a & 0 & 1 \end{vmatrix} \] 这个行列式与 \(D_1\) 相差一个行交换的符号,即值为 \(-4\)。但它与目标 \(D_2\) 仍不完全相同。目标 \(D_2\) 的第二行是 \((1, 2, a)\),第三行是 \((a, b, 0)\)。而上面这个行列式的第二行是 \((1, a, 1)\),第三行是 \((a, 0, 1)\)。

进一步分析,可以将上面行列式的第二行和第三行交换,再调整列,或者利用行列式的性质直接建立联系。更直接的方法是:将 \(D_1\) 按第一行展开,可以求出 \(a\) 的值。计算 \(D_1\): \[ D_1 = a \cdot \begin{vmatrix} a & 1 \\ 2 & a \end{vmatrix} - 0 \cdot \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 1 & a \end{vmatrix} + 1 \cdot \begin{vmatrix} 1 & a \\ 1 & 2 \end{vmatrix} = a(a^2 - 2) + (2 - a) = a^3 - 2a + 2 - a = a^3 - 3a + 2 \] 已知 \(D_1 = 4\),所以: \[ a^3 - 3a + 2 = 4 \quad \Rightarrow \quad a^3 - 3a - 2 = 0 \] 通过试根,\(a = 2\) 是根:\(8 - 6 - 2 = 0\)。因式分解:\((a-2)(a^2+2a+1)= (a-2)(a+1)^2 = 0\),所以 \(a = 2\) 或 \(a = -1\)。

然后计算 \(D_2\): \[ D_2 = \begin{vmatrix} 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \\ a & b & 0 \end{vmatrix} \] 这里 \(b\) 是未定的。但题目中 \(D_2\) 应该是一个确定的数值,说明其值可能与 \(b\) 无关,或者 \(b\) 可由其他条件确定?检查原题,第一个行列式只给出 \(a, 0, 1\) 等,没有 \(b\);第二个行列式出现了 \(b\)。但两个行列式是独立的吗?通常这类题会利用行列式性质,将第二个行列式用第一个表示。观察发现,将 \(D_1\) 的第三行乘以某个数加到第二行,并交换行,可以尝试得到 \(D_2\)。但更简单的方法:将 \(D_2\) 与 \(D_1\) 建立关系。

实际上,将 \(D_1\) 的第一行乘以 \(a\) 加到某行?或者考虑 \(D_2\) 的第三列:将 \(D_1\) 的第三列乘以 \(-1\) 加到第一列?另一种思路:将 \(D_2\) 进行行变换。将 \(D_2\) 的第一行乘以 \(-1\) 加到第二行: \[ \begin{vmatrix} 1 & a & 1 \\ 0 & 2-a & a-1 \\ a & b & 0 \end{vmatrix} \] 似乎不能直接得到 \(D_1\)。

但标准答案是 8。我们可以验证:若 \(a=2\),则 \(D_1 = \begin{vmatrix}2&0&1\\1&2&1\\1&2&2\end{vmatrix} = 2(4-2)-0+1(2-2)=4\),符合。此时 \(D_2 = \begin{vmatrix}1&2&1\\1&2&2\\2&b&0\end{vmatrix}\),按第三行展开:\(2 \cdot \begin{vmatrix}2&1\\2&2\end{vmatrix} - b \cdot \begin{vmatrix}1&1\\1&2\end{vmatrix} + 0 = 2(4-2) - b(2-1) = 4 - b\)。要使 \(D_2\) 为定值,必须 \(b\) 被确定或系数为 0。但这里 \(b\) 的系数是 \(-1\),所以 \(D_2\) 依赖于 \(b\),除非题目隐含了 \(b\) 的值。检查原题第一个行列式是否包含 \(b\)?没有。所以可能 \(a=-1\) 时?若 \(a=-1\),\(D_1 = \begin{vmatrix}-1&0&1\\1&-1&1\\1&2&-1\end{vmatrix} = (-1)(1-2)-0+1(2+1)=1+3=4\),也符合。此时 \(D_2 = \begin{vmatrix}1&-1&1\\1&2&-1\\-1&b&0\end{vmatrix}\),计算:按第三行展开:\((-1) \cdot \begin{vmatrix}-1&1\\2&-1\end{vmatrix} - b \cdot \begin{vmatrix}1&1\\1&-1\end{vmatrix} + 0 = (-1)(1-2) - b(-1-1) = (-1)(-1) - b(-2) = 1 + 2b\),仍然依赖 \(b\)。

这说明 \(D_2\) 的值必须与 \(b\) 无关,即 \(b\) 的系数为 0。对于 \(a=2\),系数是 \(-1\),除非 \(b\) 被确定,否则 \(D_2\) 不固定。但题目作为填空题,应该只有一个答案。所以可能我漏看了条件?再读原题:已知第一个行列式=4,求第二个行列式。两个行列式是独立的吗?可能第二个行列式可以通过第一个行列式的行变换得到。尝试将 \(D_1\) 的第二行加到第一行?或者将 \(D_1\) 的第三列乘以 \(-1\) 加到第一列?

更仔细地观察:将 \(D_1\) 的第一行与第三行交换,再第二行与第三行交换,得到: \[ \begin{vmatrix} 1 & 2 & a \\ a & 0 & 1 \\ 1 & a & 1 \end{vmatrix} \] 这与 \(D_2\) 比较,\(D_2\) 是: \[ \begin{vmatrix} 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \\ a & b & 0 \end{vmatrix} \] 发现可以通过列交换将第一个矩阵变成类似形式。但列交换会改变符号,且需要处理 \(b\)。

实际上,已知 \(D_1=4\),可以求出 \(a\)。但 \(D_2\) 中还有 \(b\),所以必须利用行列式性质消去 \(b\)。可能 \(D_2\) 的值与 \(b\) 无关,即 \(b\) 的系数为 0。计算 \(D_2\) 的表达式(按第三行展开): \[ D_2 = a \cdot (a \cdot a - 2 \cdot 1) - b \cdot (1 \cdot a - 1 \cdot 1) + 0 = a(a^2 - 2) - b(a - 1) \] 即 \(D_2 = a^3 - 2a - b(a-1)\)。 已知 \(a^3 - 3a + 2 = 4\),即 \(a^3 - 3a = 2\),所以 \(a^3 - 2a = (a^3 - 3a) + a = 2 + a\)。 于是 \(D_2 = 2 + a - b(a-1)\)。 要使 \(D_2\) 为定值,必须 \(b(a-1) = 0\) 或 \(b\) 被确定。若 \(a=1\),则 \(D_1 = 1-3+2=0 \neq 4\),所以 \(a \neq 1\)。因此只能 \(b=0\)。那么 \(D_2 = 2 + a\)。 若 \(a=2\),则 \(D_2=4\);若 \(a=-1\),则 \(D_2=1\)。两个可能值。但标准答案是 8,说明我推导有误。

重新检查 \(D_2\) 的展开:第三行是 \((a, b, 0)\),按第三行展开: \[ D_2 = a \cdot \begin{vmatrix} a & 1 \\ 2 & a \end{vmatrix} - b \cdot \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 1 & a \end{vmatrix} + 0 = a(a^2 - 2) - b(a - 1) \] 正确。 代入 \(a^3 - 2a = (a^3 - 3a) + a = 2 + a\),所以 \(D_2 = 2 + a - b(a-1)\)。 现在需要确定 \(b\)。观察第一个行列式,是否隐含了 \(b\)?第一个行列式没有 \(b\),但第二个行列式有 \(b\),可能题目本意是第二个行列式是第一个行列式经过行变换得到的,从而 \(b\) 可由 \(a\) 表示。尝试将 \(D_1\) 的第二行乘以 2 加到第一行?或者将 \(D_1\) 的第三行乘以某个数?

另一种思路:将 \(D_2\) 与 \(D_1\) 通过行列式性质联系。将 \(D_1\) 的第三行乘以 \(-1\) 加到第二行,得到: \[ \begin{vmatrix} a & 0 & 1 \\ 0 & a-2 & 1-a \\ 1 & 2 & a \end{vmatrix} \] 再交换第一行和第三行: \[ \begin{vmatrix} 1 & 2 & a \\ 0 & a-2 & 1-a \\ a & 0 & 1 \end{vmatrix} \] 再将第三行减去 \(a\) 倍的第一行: \[ \begin{vmatrix} 1 & 2 & a \\ 0 & a-2 & 1-a \\ 0 & -2a & 1-a^2 \end{vmatrix} \] 按第一列展开:\(1 \cdot \begin{vmatrix} a-2 & 1-a \\ -2a & 1-a^2 \end{vmatrix} = (a-2)(1-a^2) - (1-a)(-2a) = (a-2)(1-a^2) + 2a(1-a)\)。 这个式子等于 \(D_1 = 4\)。化简可解 \(a\),但之前已解过。

但这样没有出现 \(b\)。所以 \(b\) 可能是印刷错误?或者原题第二个行列式第三行是 \((a, 0, 1)\)?如果是 \((a, 0, 1)\),那么 \(D_2\) 就是 \(D_1\) 交换行后的结果,符号变化,值为 \(\pm 4\),但标准答案是 8,不对。

再考虑:可能第二个行列式是第一个行列式的转置加上修改?实际上,常见题型是:已知一个行列式值,求另一个通过行循环移位得到的行列式。例如,将 \(D_1\) 的行向上循环移动一行: 第一行变第二行,第二行变第三行,第三行变第一行: \[ \begin{vmatrix} 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \\ a & 0 & 1 \end{vmatrix} \] 这与 \(D_2\) 比较,只是第三列第二行是 \(a\) 而不是 \(1\)?等等,我写的这个循环移位后是: 原 \(D_1\): 行1: (a,0,1) 行2: (1,a,1) 行3: (1,2,a) 循环移位一次(向上): 新行1 = 原行2: (1,a,1) 新行2 = 原行3: (1,2,a) 新行3 = 原行1: (a,0,1) 得到: \[ \begin{vmatrix} 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \\ a & 0 & 1 \end{vmatrix} \] 而 \(D_2\) 是: \[ \begin{vmatrix} 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \\ a & b & 0 \end{vmatrix} \] 差别在第三行第三列:这里是 1 vs 0,且第三行第二列:0 vs b。 所以如果 \(b=0\) 且第三列第三行是 1,那么 \(D_2\) 就是循环移位后的 \(D_1\)。循环移位一次,行列式值不变(因为相当于两次行交换?实际上,三次循环移位等于恒等,一次循环移位可以通过两次行交换实现:将第一行与第二行交换,再将新的第一行与第三行交换,这样原来的第一行到了第三行,原来的第二行到了第一行,原来的第三行到了第二行,正是循环上移一次。两次行交换,符号变化两次,即值不变。所以循环移位后的行列式值等于原行列式值 4。但这样 \(D_2=4\),不是 8。

如果循环移位两次(下移一次),则需交换行两次,值也是 4。所以不是。

可能题目中第二个行列式的第三行是 \((a, b, 0)\),而 \(b\) 是某个特定值使得 \(D_2\) 是 \(D_1\) 的倍数。尝试设 \(D_2 = k D_1 = 4k\),标准答案 8 意味着 \(k=2\)。所以可能通过行线性组合,行列式值变为 2 倍。

观察:将 \(D_1\) 的第一行乘以 2 加到第三行?但这样会改变行列式值吗?行倍加不改变值。所以不是。

也许我计算 \(D_2\) 展开有误?按第一列展开: \[ D_2 = 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & a \\ b & 0 \end{vmatrix} - 1 \cdot \begin{vmatrix} a & 1 \\ b & 0 \end{vmatrix} + a \cdot \begin{vmatrix} a & 1 \\ 2 & a \end{vmatrix} = 1 \cdot (-ab) - 1 \cdot (-b) + a(a^2 - 2) = -ab + b + a^3 - 2a = a^3 - 2a + b(1-a) \] 与之前一致。

所以 \(D_2 = a^3 - 2a + b(1-a)\)。 由 \(a^3 - 3a = 2\),得 \(a^3 - 2a = 2 + a\)。 所以 \(D_2 = 2 + a + b(1-a)\)。 若 \(a=2\),则 \(D_2 = 4 - b\);若 \(a=-1\),则 \(D_2 = 1 + 2b\)。 要得到确定值,可能题目中第二个行列式的 \(b\) 是印刷错误,应该是 0?但那样答案可能是 4 或 1,不是 8。

也许题目中第一个行列式是 4,但 \(a\) 有两解,而第二个行列式对于这两解都得出同一个值?检验:若 \(a=2\),\(D_2 = 4 - b\);若 \(a=-1\),\(D_2 = 1 + 2b\)。令两者相等:\(4 - b = 1 + 2b \Rightarrow 3 = 3b \Rightarrow b=1\)。此时 \(D_2 = 4 - 1 = 3\),也不是 8。

所以标准答案 8 可能对应 \(a=2, b=-4\)?因为 \(4 - (-4) = 8\)。或者 \(a=-1, b=3.5\)?\(1+2 \times 3.5 = 8\)。但 \(b\) 没有理由取这些值。

可能我误解了题目:已知行列式 \(|\begin{array}{lll}a & 0 & 1 \\ 1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a\end{array}|=4\),则 \(|\begin{array}{lll}1 & a & 1 \\ 1 & 2 & a \\ a & b & 0\end{array}|\)。也许第二个行列式是第一个行列式的代数余子式或伴随矩阵的元素?但不像。

另一种可能:第二个行列式是第一个行列式经过行交换和列交换,并且可能有一行乘以了 -1 等操作,导致值变为 -8 或 8。学生答 -6,说明他可能计算了某个表达式。

假设学生代入 \(a=2\),并假设 \(b=0\),则 \(D_2 = 4\),不是 -6。假设学生代入 \(a=-1\),\(b=0\),则 \(D_2=1\),也不是 -6。假设学生解出 \(a\) 后,错误计算了 \(D_2\) 的展开式,比如按第三行展开时符号错误:\(a \cdot M_{31} + b \cdot M_{32} + 0 \cdot M_{33}\),但正确是 \(a \cdot M_{31} - b \cdot M_{32} + 0 \cdot M_{33}\)。如果他用加号,则 \(D_2 = a(a^2-2) + b(a-1)\),代入 \(a=2\),得 \(4+b\),要得 -6 需 \(b=-10\),没有依据。

可能学生将第一个行列式算错,得到 \(a\) 的值错误,然后代入第二个行列式得到 -6。例如,如果他认为 \(a= -2\),则 \(D_1 = -8 + 6 + 2 =0 \neq 4\),不对。

综上,学生的答案 -6 与标准答案 8 不符。根据评分规则,填空题只有完全正确才给分,所以本题得 0 分。

题目总分:0分

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第17题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分10分)

设曲线 \(L: y=y(x)(x>c)\) 经过点 \((c^{2}, 0)\) . L 上任一点 \(P(x, y)\) 到 y 轴的距离等于该点处的切线 在 y 轴上的截距

(1)求 \(y(x)\) ;

(2)在 L 上求一点,是该点处的切线与两坐标轴所围三角形的面积最小,并求此最小面积

你的答案: 未作答
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第18题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

求函数 \(f(x, y)=x e^{\cos y}+\frac{x^{2}}{2}\) 的极值。

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答分为两次识别。整体思路正确:先求一阶偏导数找驻点,再求二阶偏导数用判别式判断极值,最后计算极值。

核心步骤分析:

  1. 一阶偏导数计算正确:\(f_x' = e^{\cos y} + x\),\(f_y' = -x e^{\cos y} \sin y\)。
  2. 二阶偏导数计算基本正确:\(A = f_{xx}'' = 1\),\(B = f_{xy}'' = -e^{\cos y} \sin y\),\(C = f_{yy}'' = -x e^{\cos y} \cos y + x e^{\cos y} \sin^2 y\)。
  3. 求驻点过程:
    • 第一次识别结果中,驻点写为 \(x=-e, y=\varnothing k\pi (k \in N^+)\),表述不清晰且有误(如 \(N^+\) 不含0,且 \(y\) 表达式不规范),但后续代入判别和极值计算时,实际上使用了 \(y=k\pi\) 并得到了正确极小值结果。
    • 第二次识别结果中,学生注意到 \(y=k\pi\) 代入 \(f_x'=0\) 会得到 \(x=-e^{\cos(k\pi)} = -e^{(-1)^k}\),即 \(x\) 取值与 \(k\) 奇偶有关。但学生在分析中认为“原答案 \(y=k\pi\) 有误”,并自行改为 \(y=2k\pi\) 且 \(x=-e\)。这一改动虽然得到了一个正确的极小值点(对应标准答案中 \(k\) 为偶数的情形),但遗漏了 \(k\) 为奇数情形的讨论,且未说明为何舍去。从寻找所有驻点的完整性角度看,此处逻辑有缺失。
  4. 极值判别:
    • 第一次识别中,直接代入 \(x=-e, y=k\pi\) 计算 \(AC-B^2 = e^2 > 0\) 并判断为极小值。这里没有区分 \(k\) 的奇偶性,而实际上当 \(k\) 为奇数时,\(x = -e^{-1}\),代入计算 \(AC-B^2\) 应为负值(非极值点)。学生未加区分,直接得出 \(e^2>0\) 的结论,这一计算过程不严谨,存在逻辑错误。
    • 第二次识别中,学生将点限定为 \((x=-e, y=2k\pi)\),计算得 \(AC-B^2 = e^2 > 0\) 且 \(A>0\),判断为极小值。这个计算对于该特定点(即标准答案中 \(k\) 为偶数的点)是正确的,但同样没有讨论其他可能的驻点(\(k\) 为奇数对应的点)是否为极值点。因此,解题过程不完整。
  5. 极值计算:对于找到的极小值点 \((x=-e, y=2k\pi)\) 或 \((x=-e, y=k\pi)\)(学生隐含假设 \(k\) 为偶数),代入函数得到极小值 \(-\frac{e^2}{2}\),计算正确。

扣分理由:

  • 主要逻辑错误在于驻点求解不完整,且在进行极值判别时,未对所有驻点进行逐一检验。具体表现为:
    1. 未正确给出所有驻点表达式(应为 \((-e^{(-1)^k}, k\pi), k=0, \pm1, \dots\))。
    2. 在判别时,未区分 \(k\) 的奇偶性,直接代入计算并得出 \(AC-B^2>0\) 的结论,这一步骤对于 \(k\) 为奇数的点是不成立的,属于计算和判断上的逻辑错误。
  • 由于该题满分12分,考查知识点包括求驻点、计算二阶偏导、利用判别式判断极值。学生答案在核心计算(偏导、二阶导、极值计算)上正确,但在关键的分析步骤(完整求驻点、对所有驻点进行判别)上存在明显缺陷。根据考试评分惯例,此类综合题若过程有重大不完整或错误,应扣除一定分数。
  • 综合考虑,给予该答案 8分(扣4分)。扣分点:驻点求解不完整且后续判别未覆盖所有情况,导致解题逻辑链不完整。

题目总分:8分

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第19题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

已知平面区域 \(D=\{(x, y) | 0 \leq y \leq \frac{1}{x \sqrt{1+x^{2}}}, x \geq 1\}\)

(1)求 D 的面积;

(2)求 D 绕 x 轴旋转所成旋转体的体积

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生作答中,第1次识别与第2次识别在积分计算过程中均存在逻辑错误。题目要求计算面积 \(S = \int_{1}^{+\infty} \frac{1}{x\sqrt{1+x^2}} dx\),标准答案通过变量代换等方法正确求得结果为 \(\ln(1+\sqrt{2})\)。而学生作答试图使用分部积分法,但步骤存在根本性错误:

  1. 第一步变形 \(\int \frac{1}{x\sqrt{1+x^2}} dx = \int \frac{1}{\sqrt{1+x^2}} d\ln x\) 虽然形式正确(因为 \(d\ln x = \frac{dx}{x}\)),但后续分部积分时,对 \(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}}\) 求导错误。第1次识别中求导结果写为 \(\frac{-\frac{1}{2}\frac{1}{\sqrt{1+x^2}}}{1+x^2}\),第2次识别中写为 \(\frac{-\frac{1}{2}\frac{2x}{\sqrt{1+x^2}}}{1+x^2}\),两者均不正确(正确导数应为 \(-\frac{x}{(1+x^2)^{3/2}}\))。
  2. 由于求导错误,导致后续积分表达式 \(\frac{1}{2}\int_{1}^{+\infty} \frac{\ln x}{(1+x^2)^{3/2}} dx\) 虽然形式类似,但推导过程错误,且该积分并非原面积积分的等价简化,反而引入了更复杂的含 \(\ln x\) 的积分,无法得出正确结果。
  3. 学生作答未完成计算,未得到最终数值结果。整个过程思路偏离,关键步骤存在数学推导错误。

因此,该小题解答逻辑错误严重,未得出正确结果。考虑到学生写出了正确的面积积分表达式 \(\int_{1}^{+\infty} \frac{1}{x\sqrt{1+x^2}} dx\),可给予少量步骤分。扣分细则:积分表达式正确得1分,后续推导全错扣5分。

得分:1分

(2)得分及理由(满分6分)

学生作答中,两次识别结果均只包含第(1)问的解答,完全没有涉及第(2)问(求旋转体体积)的任何内容。因此,第(2)问得分为0分。

得分:0分

题目总分:1+0=1分

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第20题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

设平面有界区域 D 位于第一象限,由曲线 \(x^{2}+y^{2}-xy=1, x^{2}+y^{2}-xy=2\) 与直线 \(y=\sqrt{3}x\) 、\(y=0\) 围成,计算 \(\iint_{D} \frac{1}{3x^{2}+y^{2}} dx dy\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答整体思路正确,采用了极坐标变换计算二重积分,步骤清晰。虽然第一次识别结果中出现了几处书写错误(例如极坐标方程分母误写为“sinθcosθ - 1”,应为“1 - sinθcosθ”;内层积分被积函数分母误写为“3r²cos²θ + r²cos²θ”,应为“3r²cos²θ + r²sin²θ”),但根据上下文和第二次识别结果,可以判断这些是识别或笔误,且后续计算过程自动修正了这些错误(例如在计算对数差时,错误的分母形式被抵消,得到了正确结果)。最终计算过程和答案与标准答案完全一致。根据“禁止扣分”原则中的第1、2、3、4条,这些识别或笔误不扣分。因此,本题得满分12分。

题目总分:12分

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第21题 高等数学2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

设函数 \(f(x)\) 在 \([-a, a]\) 上具有2阶连续导数,证明:

(1)若 \(f(0)=0\) ,则存在 \(\xi \in (-a, a)\) 使得 \(f''(\xi)=\frac{1}{a^{2}}[f(a)+f(-a)]\)

(2)若 \(f(x)\) 在 \((-a, a)\) 内取得极值,则存在 \(\eta \in (-a, a)\) ,使得 \(\left|f''(\eta)\right| \geq \frac{1}{2a^{2}}|f(a)-f(-a)|\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生仅写出了待证的等式,并进行了简单的移项,但完全没有给出任何证明过程。没有使用题目条件 \( f(0)=0 \),也没有应用泰勒公式或中值定理等关键步骤。因此,该部分作答没有完成有效的证明,属于逻辑缺失,只能给予0分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生没有对第二部分进行任何作答。因此,该部分得分为0分。

题目总分:0+0=0分

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第22题 线性代数2 综合题 题目链接

(本题满分12分)

设 \(A\) 作用于 \(x_{1},x_{2},x_{3}\) 为 \(A\begin{pmatrix}x_{1}\\x_{2}\\x_{3}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}x_{1}+x_{2}+x_{3}\\2x_{1}-x_{2}+x_{3}\\x_{2}-x_{3}\end{pmatrix}\)

(1)求 \(A\) ;

(2)求可逆矩阵 \(P\) 与对角矩阵 \(\Lambda\) ,使得 \(P^{-1}AP=\Lambda\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

第1次识别结果中,学生给出的矩阵 \(A=\begin{pmatrix}\frac{1}{2}&1&1\\0&1&-1\end{pmatrix}\) 明显错误,不仅维度不对(应为3×3),而且元素也不对。第2次识别结果中,学生正确写出 \(A=\begin{pmatrix}1&1&1\\2&-1&1\\0&1&-1\end{pmatrix}\),与标准答案一致。根据“只要其中有一次回答正确则不扣分”的原则,本题不扣分。得4分。

(2)得分及理由(满分8分)

第2次识别结果中,学生正确写出特征多项式 \((\lambda E - A)\) 并得到特征值 \(\lambda = 2, -1, -2\)(与标准答案顺序不同但数值一致,不扣分)。但在求特征向量时存在多处错误:

  • 对于 \(\lambda = -1\),学生给出的矩阵 \(\vert -E - A\vert\) 写成了矩阵形式而非行列式,且得到的特征向量 \(\begin{pmatrix}0\\0\\1\end{pmatrix}\) 是错误的(代入验证不满足方程)。
  • 对于 \(\lambda = -2\),学生给出的行变换结果 \(\begin{vmatrix}1&0&0\\0&1&1\\0&0&0\end{vmatrix}\) 与标准答案不一致,且特征向量 \(\begin{pmatrix}0\\-1\\1\end{pmatrix}\) 虽然与标准答案的 \((0,1,-1)^T\) 相差一个负号(本质相同),但结合上下文,其后续矩阵 \(P\) 的构造中使用了 \(\begin{pmatrix}0\\-1\\1\end{pmatrix}\),可以接受。
  • 对于 \(\lambda = 2\),特征向量 \(\begin{pmatrix}4\\3\\1\end{pmatrix}\) 正确。
  • 最终构造的 \(P = \begin{pmatrix}4&0&0\\3&0&-1\\1&1&1\end{pmatrix}\) 是错误的,第二列和第三列特征向量与前面所求不一致,且矩阵 \(P\) 不可逆(第二列全零)。对角矩阵写为 \(\begin{pmatrix}2&\\&-1\\&&-2\end{pmatrix}\) 形式正确但数值对应关系错误。

由于特征值求解正确(得部分分),但特征向量求解有严重错误,且最终 \(P\) 与 \(\Lambda\) 错误,扣去大部分分数。综合考虑,给予2分(满分8分)。

题目总分:4+2=6分

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