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

01: 20: 09
答题卡
得分 101/150
答对题目数 9/22
评价

答题情况分析报告

正确: 9
错误: 13
未答: 0
总分: 101/150
正确率 40.9%
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: 正确 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: 正确 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: D 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: 正确 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”,与标准答案完全一致。本题为填空题,要求直接给出 \(ab\) 的数值结果。根据题目要求,答案正确则给满分5分。因此,该学生得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:

2π√3/9


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生答案为:\(2\pi\sqrt{3}/9\)。该答案与标准答案 \(\sqrt{3}+\frac{4}{3} \pi\) 在数值上明显不同。计算曲线弧长需要用到公式 \(L = \int_{a}^{b} \sqrt{1 + [y'(x)]^2} dx\)。本题中 \(y'(x) = \sqrt{3 - x^2}\),因此被积函数为 \(\sqrt{1 + (3 - x^2)} = \sqrt{4 - x^2}\)。弧长积分区间由被积函数 \(\sqrt{3-t^2}\) 的定义域决定,即 \(t \in [-\sqrt{3}, \sqrt{3}]\),对应 \(x \in [-\sqrt{3}, \sqrt{3}]\)。所以弧长 \(L = \int_{-\sqrt{3}}^{\sqrt{3}} \sqrt{4 - x^2} dx\)。该积分可利用几何意义(上半圆面积)或三角代换计算,结果为 \(2\sqrt{3} + \frac{4\pi}{3}\)。学生给出的答案 \(2\pi\sqrt{3}/9\) 在量级和形式上均不正确,表明其计算过程存在根本性逻辑错误或公式应用错误。根据评分规则,答案错误得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:

-2/3


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是“-2/3”。标准答案为“-3/2”。这两个数值互为倒数,显然是计算过程中出现了代数运算错误(例如,在求导后整理表达式时,将分子分母位置颠倒)。由于答案与标准答案不符,根据题目要求“正确则给5分,错误则给0分”,本题得分为0分。

题目总分:0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:

-9/11


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为 \(-\frac{9}{11}\),而标准答案为 \(-\frac{11}{9}\)。学生的答案与标准答案互为倒数,符号正确但数值相反。这表明学生在解题过程中,可能正确地求出了曲线在对应点的切线斜率,但在求法线斜率时,误将切线斜率的倒数直接作为法线斜率(即误认为法线斜率 \(k_n = \frac{1}{k_t}\)),而正确的法线斜率应为切线斜率负倒数(即 \(k_n = -\frac{1}{k_t}\))。学生计算出的切线斜率可能是 \(\frac{11}{9}\),但求法线时错误地取了 \(-\frac{9}{11}\) 而不是 \(-\frac{9}{11}\) 的倒数 \(-\frac{11}{9}\)。由于最终答案错误,根据题目要求“正确则给5分,错误则给0分”,本题得分为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:

0.5


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“0.5”。标准答案为“\(\frac{1}{2}\)”,两者数值相等。本题为填空题,仅看最终结果是否正确。学生答案与标准答案一致,因此应得满分5分。

尽管学生没有展示解题过程,但根据题目要求“正确则给5分,错误则给0分,本题禁止给步骤分或其他分数”,只要结果正确即可获得满分。学生的答案“0.5”与标准答案“1/2”是等价的数值表示,没有逻辑错误,思路正确与否在此不进行评判,也不因未展示步骤而扣分。

题目总分:5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:

8


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是“8”,与标准答案完全一致。本题为填空题,仅需给出最终结果。根据题目要求,答案正确则给满分5分。学生作答简洁,没有展示步骤,但结果正确,因此得5分。

题目总分:5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:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生正确建立了微分方程 \(x = y - xy'\),并转化为一阶线性方程 \(y' - \frac{1}{x}y = -1\),求解得到通解 \(y = x(C - \ln x)\),再利用初始条件 \(y(e^2)=0\) 确定常数 \(C=2\),最终得到正确结果 \(y(x) = x(2 - \ln x)\)。过程清晰,计算正确。虽然第一次识别中“代回 \((e^{2},0)\) 得 \(0=x(c - 2)\)” 写成了 \(x\) 而不是 \(e^2\),但第二次识别中已更正为 \(0 = e^{2}(C - 2)\),且不影响最终结果,可视为识别误差。因此,本小题得满分5分。

(2)得分及理由(满分5分)

学生在第(2)问中思路正确,先求导 \(y' = 1 - \ln x\),并试图表示切线与坐标轴的交点以计算面积。但在具体推导面积表达式时出现严重错误:

  • 切线在 y 轴截距应为 \(y - xy' = x\)(由(1)结论直接可得),但学生写成了复杂的表达式 \(x = y - \frac{1}{1 - \ln x}x = \cdots\),这步推导逻辑混乱。
  • 面积公式 \(S = \frac{1}{2}|y||x|\) 不正确,应为 \(S = \frac{1}{2} \cdot |X截距| \cdot |Y截距|\)。
  • 后续代入化简得到的面积表达式 \(\frac{1}{2}(1 - \ln x)\frac{(1 - 3\ln x-\ln^{2}x)}{(1 - \ln x)}x\) 明显错误,且未完成求解最小值的步骤。

因此,本小题虽有开头思路,但核心推导错误,未能得到正确面积函数,也未完成最值求解。应扣去大部分分数。考虑到学生正确求出了导数 \(y' = 1 - \ln x\),给予1分。

题目总分:5+1=6分

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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)

学生正确求出了偏导数 \(f_x' = e^{\cos y}+x\) 和 \(f_y' = -x \sin y e^{\cos y}\),并令其为零求解驻点。在求解驻点时,学生列出了三种情况,其中包含了正确的驻点 \((-e, k\pi)\) 和 \((-1/e, (2k+1)\pi)\),但也包含了错误的驻点 \((0, k\pi)\)。求二阶偏导数的思路正确,但在具体表达式和后续判别计算中存在多处逻辑错误和计算错误。

主要扣分点如下:

  1. 驻点求解错误:学生列出了 \((0, k\pi)\) 为驻点,但代入 \(f_y' = -x \sin y e^{\cos y}\),当 \(x=0\) 时,\(f_y' \equiv 0\) 恒成立,但代入 \(f_x' = e^{\cos y}+0 = e^{\cos y} \neq 0\),因此 \((0, k\pi)\) 不是驻点。这是一个关键的逻辑错误,扣2分。
  2. 二阶偏导数计算错误:在第一次识别结果中,学生写出了 \(C = f_{yy}'' = -\cos y\cdot xe^{\cos y}+xe^{\cos y}\sin^{2}y\),这是正确的。但在第二次识别结果中,出现了 \(C_{1}=f_{yy}''=- 2\sin y e^{\cos y}\) 这个明显错误的表达式,且与后续使用的 \(C\) 不一致。这表明学生对二阶导数的计算掌握不牢固,扣2分。
  3. 判别式使用混乱:学生在第一次识别中写道“由 \( B^{2}-AC - B^{2}>0 \) 有极值得”,此表达式逻辑混乱(化简后为 \(-AC > 0\)),且与标准判别式 \(B^2 - AC\) 不符。在第二次识别中写为“由\(AC - B^{2}>0\)有极值”,这同样是错误的(应为 \(B^2 - AC < 0\) 且 \(A>0\) 取极小值)。这个关于极值充分条件的核心知识点错误,扣3分。
  4. 具体判别计算缺失且结论有误:学生没有正确计算在具体驻点处的判别式 \(\Delta = B^2 - AC\) 的值,而是直接给出了结论。例如,对于 \((-e, k\pi)\),学生说“\(e>0\)且\(A = 1>0\)”就判定为极小值点,推理过程不完整且未使用判别式。对于 \((-1/e, (2k+1)\pi)\),直接说代入 \(AC - B^{2}<0\) 就判定不是极值点,同样缺少计算过程且判别式写法错误。扣3分。
  5. 最终极值计算错误:学生得出极小值为 \(f(-e,k\pi)=\frac{e^{2}}{2}\),但正确结果应为 \(-\frac{e^{2}}{2}\)。这是一个最终的计算错误,扣1分。

学生的解答在求偏导、列方程的思路框架上正确,但在求解驻点、计算二阶导数、应用极值判别法以及最终计算等多个关键步骤上存在实质性错误。因此,本题不能给予满分。

基于以上分析,扣除错误分数:2(驻点错误)+ 2(二阶导错误)+ 3(判别式逻辑错误)+ 3(判别过程缺失且错误)+ 1(最终结果错误)= 11分。本题满分为12分,故得分为 12 - 11 = 1分。

题目总分:1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)

学生第2次识别结果中,第(1)问的解答思路正确,使用了三角代换法计算反常积分,最终结果 \(\ln(\sqrt{2}+1)\) 与标准答案 \(\ln(1+\sqrt{2})\) 一致。计算过程完整,逻辑清晰。因此,第(1)问得满分6分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生第1次和第2次识别结果中,第(2)问的解答思路正确,正确应用了旋转体体积公式 \(V = \pi \int y^2 dx\),并将被积函数分解为 \(\frac{1}{x^2} - \frac{1}{1+x^2}\)。然而,在计算积分 \(\int \frac{1}{1+x^2} dx\) 的原函数时,标准答案为 \(-\arctan x\),而学生写成了 \(-\arctan x\) 但在代入上下限时符号处理有误,最终得到 \(\pi(1+\frac{\pi}{4})\),这与标准答案 \(\pi(1 - \frac{\pi}{4})\) 不符。这是一个计算错误,属于逻辑错误。因此,需要扣分。考虑到主要步骤正确,仅最终计算结果错误,扣2分。第(2)问得4分。

题目总分:6+4=10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,正确确定了积分区域和积分限,并最终得到了与标准答案一致的结果 \(\frac{\sqrt{3}\ln 2}{24}\pi\)。

具体过程分析:

  1. 区域与坐标变换:学生正确识别出区域由两条曲线和两条直线围成,并给出了极坐标变换。在第一次识别结果中,曲线方程转换时写为 \(r^{2}=\frac{1}{\sin\theta\cos\theta}\),这与标准答案 \(r^{2}=\frac{1}{1-\cos\theta\sin\theta}\) 在形式上不同,但结合上下文(后续计算中分母出现了 \(\sqrt{\sin\theta\cos\theta}\))可以判断,此处应为识别错误,实际意图是 \(r^{2}=\frac{1}{1-\sin\theta\cos\theta}\)。由于题目要求对识别错误导致的逻辑问题不扣分,且第二次识别结果中明确写出了正确的推导过程 \(r^{2}-r^{2}\sin\theta\cos\theta = 1 \Rightarrow r^{2}(1-\sin\theta\cos\theta)=1\),因此不视为逻辑错误。
  2. 积分计算:学生正确将二重积分化为极坐标下的累次积分,内层对 \(r\) 的积分结果为 \(\ln\sqrt{2}\),外层对 \(\theta\) 的积分通过变量代换 \(t=\tan\theta\) 正确求解。
  3. 最终结果:计算过程和最终答案完全正确。

因此,尽管第一次识别结果的中间表达式存在笔误(如将 \(3\cos^{2}\theta + \sin^{2}\theta\) 误写为 \(3\cos\theta + \sin\theta\),以及后续步骤中的一些符号混乱),但根据“禁止扣分”原则,这些属于识别错误或笔误,且核心逻辑和最终答案正确。第二次识别结果提供了清晰、完整且正确的解答过程。

综上,该题作答正确,给予满分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)

学生作答中,对于第(1)问的证明存在严重逻辑错误。其试图通过将函数在某个点 \(x_0\) 处展开为带拉格朗日余项的泰勒公式,然后通过两个等式相减来推导结论。然而,其证明过程存在以下关键问题:

  1. 证明的起点错误:题目条件为 \(f(0)=0\),但学生证明中并未利用此条件在展开点 \(x_0\) 处进行展开,而是选择了一个未定义的 \(x_0\)。这使得整个证明过程与题目条件脱节。
  2. 逻辑推导混乱:在将 \(f(a)\) 和 \(f(-a)\) 的展开式相减后,得到的表达式与最终要证明的结论 \(f''(\xi)=\frac{1}{a^2}[f(a)+f(-a)]\) 毫无关联。证明过程没有建立从已知条件到目标等式的有效逻辑链条。
  3. 结论的得出没有依据:最后一步直接写出结论,没有给出任何推导或引用中值定理等依据,属于无效证明。

因此,该证明思路完全错误,未能正确使用泰勒公式及介值定理等工具。根据评分标准,逻辑错误需扣分。本题满分6分,给予0分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生作答中只包含了第(1)问的解答,未对第(2)问进行任何作答。

根据评分标准,未作答部分不得分。本题满分6分,给予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3分)

学生正确地从线性变换的定义得到矩阵A。表述清晰,计算无误。得3分。

(2)得分及理由(满分9分)

学生正确求出了特征多项式、特征值,并分别求出了三个特征值对应的特征向量。思路完全正确。但在最后构造可逆矩阵P时,出现了两处不一致:

  1. 第一次识别结果中,P的列向量顺序为 (4,3,1)^T, (-1,1,0)^T, (-1,0,2)^T,对应的对角矩阵写成了行向量形式 (2, -2, -1),这显然是笔误或识别错误。
  2. 第二次识别结果中,P的列向量顺序为 (4,3,1)^T, (0,-1,1)^T, (-1,0,2)^T,对应的对角矩阵为 diag(2, -2, -1)。这个P的列向量顺序(对应特征值2,-2,-1)与标准答案的顺序(-1,-2,2)不同,但这是允许的,只要P的列与对角矩阵对角线上的特征值顺序对应即可。学生第二次识别结果中的P和Λ的对应关系是正确的。

根据“禁止扣分”原则,对于识别错误(如第一次结果中的对角矩阵写法)或顺序不同但逻辑正确的情况,不扣分。学生的核心步骤(求特征值、特征向量、构造P和Λ)均正确。因此得9分。

题目总分:3+9=12分

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