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

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,但内容实质相同,均为正确的解题过程。其思路与标准答案一致:先对有理函数进行部分分式分解,然后分别积分。在计算过程中,学生正确地将分子 \(x-3\) 拆分为 \((x-1)-2\),并分别计算了 \(\int \frac{x-1}{x^2-2x+2}dx\) 和 \(\int \frac{1}{x^2-2x+2}dx\),最终得到了正确结果 \(\frac{3}{10}\ln2+\frac{\pi}{10}\)。
虽然学生的书写在第一次识别结果中有些跳步(如直接从 \(\frac{1}{5}\int_{0}^{1}\frac{1}{x + 1}-\frac{x - 3}{x^{2}-2x + 2}dx\) 跳到下一步),但第二次识别结果给出了完整、清晰的步骤,且最终答案正确。根据评分要求,思路正确且计算无误,应给予满分。
得分:10分。
题目总分:10分

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结果,但两次内容本质上是同一解题过程的不同表述。整体思路与标准答案一致,均通过极限运算和等价无穷小代换,先求出分母的等价无穷小,再利用已知极限条件推导出f(0)和f'(0)。具体步骤:
整个推理过程逻辑清晰,计算正确,结论完整。虽然书写和表述与标准答案略有差异(例如第一步对原式的变形方式不同),但思路正确,不扣分。因此给予满分。
题目总分:12分

评分及理由
(1)求函数 \( f(x,y) \) 部分(满分6分)
学生作答中,第一次识别结果在推导 \( f(x,y) \) 时出现了逻辑错误:由 \( f_x' = -2xe^{-y} \) 积分得到 \( f = -x^2 e^{-y} + \varphi(y) \) 是正确的,但接下来写 \( f(x,y) = -x^2 e^{-y} + (y+2)e^{-y} + g(x) \) 这一步是混乱的,因为已经含有 \( \varphi(y) \) 后又引入 \( g(x) \),不过随后又写成 \( -x^2 e^{-y} + (y+2)e^{-y} + C \) 并利用 \( f(0,0)=2 \) 得到 \( C=0 \),最终得到正确结果 \( f(x,y) = -x^2 e^{-y} + (y+2)e^{-y} \)。第二次识别结果中,对 \( y \) 积分时写为 \( f = -x^2 e^{-y} - (y+2)e^{-y} + g(x) \) 符号有误,但随后“综合可得”时又写成了正确的表达式并代入条件得到 \( C=0 \),最终结果正确。
虽然过程中有表述混乱和符号错误,但最终函数表达式正确,且利用了初始条件确定常数。根据“思路正确不扣分”以及“对于识别中可能出现的误写不扣分”的原则,主要看最终结果是否正确。此处最终 \( f(x,y) \) 正确,应给予满分。
得分:6分
(2)求极值部分(满分6分)
学生正确求出偏导数并令其为0得到驻点 \( (0,-1) \)。在计算二阶偏导数时,第一次识别结果中 \( f_{yy}'' = e^{-y}(y-2-x^2) \) 是错误的(正确应为 \( e^{-y}(x^2 - y) \)),但第二次识别结果中同样写为 \( e^{-y}(y-2-x^2) \),这也是错误的。然而,在具体代入驻点 \( (0,-1) \) 计算 \( A, B, C \) 时,第一次识别写 \( C<0 \) 但未给出具体值,第二次识别中计算 \( C = e^{-(-1)}(-1-2-0^2) = -3e \),这里代入的是自己错误的二阶导数公式,但巧合的是,代入 \( x=0, y=-1 \) 到错误公式 \( e^{-y}(y-2-x^2) \) 得到 \( e^{1}(-1-2-0) = -3e \),而实际上正确的 \( C \) 值应为 \( e^{1}(0^2 - (-1)) = e \cdot 1 = e \),因此学生计算的 \( C \) 值错误。
尽管 \( C \) 算错,但学生计算 \( AC-B^2 = (-2e)\times(-3e) - 0 = 6e^2 > 0 \) 且 \( A<0 \),从而得出极大值的结论,并计算极大值 \( f(0,-1) = e \) 正确。这里存在逻辑错误:二阶导数 \( C \) 算错导致判别式 \( AC-B^2 \) 的值错误(正确应为 \( (-2e)\cdot e - 0 = -2e^2 < 0 \),实际上该点不是极值点,标准答案有误?我们需以标准答案为参照)。
检查标准答案:标准答案中 \( A = -2e, B=0, C = -e \),则 \( AC-B^2 = 2e^2 > 0, A<0 \),故有极大值。学生第二次识别中 \( C = -3e \),导致 \( AC-B^2 = 6e^2 > 0 \),虽然数值错误但符号正确且结论一致。但第一次识别中未具体计算 \( C \) 值,仅说 \( C<0 \),然后直接得到 \( AC-B^2>0 \) 的结论,略显跳跃。
由于学生计算 \( C \) 的表达式错误,属于逻辑错误,应扣分。但考虑到最终极大值结果正确,且判别过程基本完整,扣1分。
得分:5分
题目总分:6+5=11分

评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
学生正确识别了积分区域关于直线 \(y = x\) 对称,并利用对称性将二重积分转化为在部分区域上积分的两倍。在极坐标变换中,学生正确写出了被积函数 \((x-y)^2 = r^2(\cos\theta - \sin\theta)^2\),并尝试进行积分计算。然而,学生在确定极坐标下半径 \(r\) 的范围时出现了错误:在区域 \(D_1\)(或对称部分)中,\(r\) 的上限应为 \(4\sin\theta\) 还是 \(4\cos\theta\) 需要根据具体区域边界确定。从标准答案可知,在 \(0 \le \theta \le \pi/4\) 时,边界圆的极坐标方程是 \(r = 4\sin\theta\)(对应圆 \(x^2+(y-2)^2=4\))还是 \(r = 4\cos\theta\)(对应圆 \((x-2)^2+y^2=4\))?实际上,在 \(D_1\) 部分(\(y \le x\) 且属于圆 \(x^2+(y-2)^2 \le 4\))时,极坐标下 \(r \le 4\sin\theta\) 是正确的(因为该圆极坐标方程为 \(r = 4\sin\theta\))。但学生后续计算积分时,在化简、积分运算过程中出现了代数错误,导致最终结果 \(12\pi - \frac{112}{3}\) 与正确答案 \(12\pi - \frac{16}{3}\) 不符。因此,思路前半部分正确,但计算过程存在错误,且最终答案错误。
扣分情况:
题目总分:7分

评分及理由
本题满分12分,学生作答仅涉及了必要性的证明,未涉及充分性的证明。因此,只能对必要性部分进行评分。
(1)必要性部分得分及理由(满分6分)
学生正确使用了拉格朗日中值定理,并基于导函数严格单调递增的条件,推导出了题目所给的不等式。逻辑清晰,步骤完整。两次识别结果均正确,仅在表述细节上略有差异(如“严格”二字的有无),不影响核心逻辑。因此,必要性证明部分可得满分6分。
(2)充分性部分得分及理由(满分6分)
学生的作答完全没有涉及充分性的证明。根据题目要求,需要证明充要条件,因此充分性证明的缺失属于逻辑不完整。根据打分要求,对于逻辑错误(此处为证明不完整)需要扣分。充分性部分应得0分。
题目总分:6+0=6分

评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生正确得出 a=4,并说明 A 的特征值为 0,3,6,从而推出 k>0。但未明确说明 k 的取值范围(应为 k>0 且 k≠6,因为 B 的特征值是 k,6,0,而 A 的特征值是 3,6,0,合同要求正负惯性指数相同,所以 k 必须为正数,且由于 A 的特征值中 6 已经出现,k 只能取 3 才能保证惯性指数一致,但第(1)问只要求 k 的取值范围,标准答案只给出 k>0,学生也给出 k>0,因此此处不扣分。然而学生计算 |A| 时写为 3(a-4)=0,实际上 |A| = -3(a-4),但最终得到 a=4 正确,可能是笔误或识别问题,不扣分。整体思路正确,结果正确,但表述上对惯性指数的推理不够清晰。扣1分。
得分:5分
(2)得分及理由(满分6分)
学生正确得出 k=3,并求出特征向量。但在第1次识别结果中,单位化结果有误(如 1/√13、1/√12、1/√16 等错误),第2次识别结果中单位化矩阵正确(与标准答案一致,只是第二列符号相反,但正交矩阵的列向量符号可以整体改变,不影响结果)。由于第2次识别结果正确,且题目说明“只要其中有一次回答正确则不扣分”,因此按正确处理。但学生未明确写出特征向量的单位化过程,且第1次识别中单位化有误,但第2次正确,故不扣分。整体思路正确,结果正确。
得分:6分
题目总分:5+6=11分