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)
学生给出的答案为“2”,与标准答案完全一致。本题为填空题,仅根据最终答案的正误给分。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)
学生第一次识别结果为 \(\cos1-\frac{1}{4}\cos2+\frac{1}{8}\sin2-\sin1 - 1\),第二次识别结果为 \(1 - \sin\alpha - 2\sin²\alpha + 2\cos²\alpha - 4\cos\alpha\)。本题为标准填空题,最终答案应为 \(\frac {3}{8}π-1\)。
学生的两次识别结果均与标准答案在形式上完全不同。第一次结果包含三角函数 \(\cos1, \sin1\) 等,而原题被积函数为 \(x\arcsin(1-x)\),积分结果应包含常数和 \(\pi\),不应出现 \(\sin1, \cos1, \sin2, \cos2\) 这类超越数值。这表明学生的解题过程或识别结果存在根本性的逻辑错误,将题目错误地理解为另一种类型的积分,或者计算过程完全错误。
第二次识别结果包含变量 \(\alpha\),且表达式结构也与标准答案不符,属于错误答案。
根据打分要求,本题为5分填空题,正确则给5分,错误则给0分。学生答案错误,因此得0分。
题目总分:0分
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”。
题目要求 \( e^{ax} \geqslant 1+x \) 对任意实数 \( x \) 均成立。这是一个关于参数 \( a \) 的恒成立问题。
标准解法通常考虑函数 \( f(x) = e^{ax} - (1+x) \),要求其最小值非负。通过分析导数 \( f'(x) = a e^{ax} - 1 \),令 \( f'(x_0) = 0 \) 可得 \( e^{ax_0} = 1/a \)(当 \( a > 0 \) 时)。代入 \( f(x_0) \) 并令其 \( \geq 0 \) 可解得 \( a = 1 \)。对于 \( a \leq 0 \) 的情况,可以证明不等式不能恒成立。因此,\( a \) 的取值范围是单点集 \(\{1\}\)。
学生答案“1”与标准答案 \(\{1\}\) 在数学意义上等价,都表示 \( a \) 只能取 1。填空题中这种写法通常被接受。
因此,该答案正确,得5分。
题目总分:5分

评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生作答的两次识别结果分别为:
第一次:\(\frac{31}{3}\) \((\ln 29x - 1 - \lg M)\) \(\lg\)
第二次:\(\frac {1}{3}x^{3}-(x - 1)^{2}\)
这两次识别结果与标准答案 \(\frac {\sqrt {3}}{3}\ln 2dx-\frac {\sqrt {3}}{6}dy\) 在形式上完全不符。第一次识别结果包含无意义的表达式和符号(如 \(\lg M\)),第二次识别结果是一个关于 \(x\) 的多项式,与题目要求的全微分表达式无关。从内容判断,学生可能完全误解了题目,或者识别过程出现了严重错误,导致答案与题目无关。
根据评分规则,本题为填空题,正确则给5分,错误则给0分。学生答案明显错误,因此得0分。
题目总分:0分

评分及理由
(1)得分及理由(满分10分)
学生作答中两次识别结果均显示,学生将原极限错误理解为 \(\lim_{x \to 0} \frac{f(x)-f(0)}{x} \cdot f'(x)\),并得出结果为 \(b^2\)。这与原题所求极限 \(\lim_{x \to 0} \frac{f(x)^{f(x)} - f(0)^{f(x)}}{x}\) 完全不同。学生作答中完全没有出现指数函数 \(f(x)^{f(x)}\) 的形式,表明学生可能看错了题目,或者对题目理解存在根本性错误。因此,整个解题思路和计算过程均与题目无关,属于严重逻辑错误。根据打分要求,逻辑错误需要扣分,且思路不正确。本题满分10分,故得0分。
题目总分:0分

评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生正确分离变量并积分,得到通解形式。但在通解表达式中,第一次识别结果为 \(y=\frac{x}{x^{2}+Cx+3}\),第二次识别结果相同。代入初值 \(y(1)=1\) 时,得到方程 \(\frac{1}{1+C+3}=1\),解得 \(C=-3\),最终结果为 \(y=\frac{x}{x^{2}-3x+3}\),这与标准答案一致。
虽然中间通解表达式分母符号与标准答案(\(x^2 - Cx + 3\))在形式上略有差异(学生写为 \(x^2 + Cx + 3\)),但通过初值条件确定 \(C=-3\) 后,最终函数完全相同,因此不扣分。
本题满分6分,学生答案正确,得6分。
(2)得分及理由(满分6分)
学生正确写出积分表达式 \(\int_0^3 \frac{x^2}{(x^2-3x+3)^2} dx\),并进行了有理分式分解:\(\frac{x^2}{(x^2-3x+3)^2} = \frac{1}{x^2-3x+3} + \frac{3x-3}{(x^2-3x+3)^2}\),这是正确的思路。
对于第一部分积分 \(\int_0^3 \frac{1}{x^2-3x+3} dx\),学生配方后利用反正切公式计算,得到 \(\frac{2\sqrt{3}}{3} \arctan\left(\frac{2\sqrt{3}}{3}x-\sqrt{3}\right)\bigg|_0^3\),并计算出该部分结果为 \(\frac{2\sqrt{3}}{9}\pi\),计算正确。
但是,第二部分的积分 \(\int_0^3 \frac{3x-3}{(x^2-3x+3)^2} dx\) 在学生的作答中未完成计算(识别结果中显示为“+”后未写完)。由于题目要求计算完整的定积分,而学生只完成了第一部分,第二部分未给出结果,因此该题解答不完整。
根据标准答案,完整结果应为 \(\frac{8\sqrt{3}\pi}{9} + 1\),学生只得到 \(\frac{2\sqrt{3}}{9}\pi\),缺少了第二部分积分的贡献 \(\frac{4\sqrt{3}\pi}{3} + 1\)(即 \(\frac{8\sqrt{3}\pi}{9} + 1 - \frac{2\sqrt{3}}{9}\pi\))。
由于计算未完成,且最终结果错误,扣除相应分数。考虑到学生正确写出了积分表达式、正确的分解以及第一部分积分的正确计算,给予部分分数。
本题满分6分,学生得3分。
题目总分:6+3=9分

评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
学生作答提供了两次识别结果,其中第二次识别结果给出了完整的解题步骤。该步骤首先正确交换了积分次序(将原积分区域从“y从1到x,x从0到1”转换为“x从0到y,y从0到1”并处理了负号),思路与标准答案一致。随后计算∫-ye^{-y²}dy得到(1-e)/(2e),这与标准答案中的(1/2)e^{-1} - 1/2是等价的(因为(1/2)e^{-1} - 1/2 = (1-e)/(2e))。在计算∫ye^y sin y dy时,学生使用了分部积分法,虽然中间步骤的表达式与标准答案不完全相同,但最终计算得到的结果(1/2)e sin1 - (1/2)e,经化简与标准答案中的(1/2)(e sin1 - 1)完全一致。将两部分结果代入后,学生的最终答案为(1-e)/(2e) + (3/2)e cos1 - e sin1,这与标准答案(e^{-1} - e sin1)/2在形式上不同。
然而,经过代数验证:
标准答案:(e^{-1} - e sin1)/2 = (1/e - e sin1)/2 = (1 - e² sin1)/(2e)。
学生答案:(1-e)/(2e) + (3/2)e cos1 - e sin1。
这两个表达式并不恒等(例如代入近似值e≈2.71828, sin1≈0.84147, cos1≈0.54030,标准答案≈-1.175,学生答案≈0.284)。因此学生的最终结果计算有误。
错误根源在于学生答案的“步骤三”中,在代入∫ye^y sin y dy的结果后,表达式突然出现了“+e cos1 - e sin1 + (e cos1)/2”这些项,这些项在之前的推导中并未合理出现,属于无中生有的逻辑错误。这表明学生在最后合并表达式时出现了严重的混乱或笔误,导致最终答案错误。
考虑到该题主要考察交换积分次序和分部积分计算,学生在前半部分的思路和关键计算(交换次序、计算∫-ye^{-y²}dy、计算∫ye^y sin y dy)均正确,但在最后一步合成最终答案时犯了逻辑错误。根据打分要求,逻辑错误需要扣分。鉴于核心计算大部分正确,但最终答案错误,扣除该错误对应的分数。本题满分12分,给予部分分数。
得分:8分(扣除了最终结果错误的分数)。
题目总分:8分

评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生通过相似矩阵行列式相等得到 \(2(-3-a)=2\),解得 \(a=-4\),这一步正确。然后利用已知解代入方程 \((A-E)x=(b,-b,2b)^T\),得到 \(b=1\),计算过程正确。但学生在第一步计算行列式 \(|A|\) 时,写出的中间步骤 \(A=\begin{pmatrix}-1&0&1\\0&2&1\\a&0&3\end{pmatrix}\) 是对原矩阵进行了行变换,虽然最终行列式结果正确,但写法不规范(相似不改变行列式,但直接改矩阵形式不妥),不过不影响最终结果。整体思路和答案正确,故扣1分(不规范表达),得5分。
(2)得分及理由(满分6分)
学生正确指出 \(A\) 与 \(B\) 相似,且 \(B\) 是若尔当标准型,并给出 \(B^{100}\) 的形式(但 \(B^{100}\) 中右上角元素应为 \(100\) 而非 \(2^{99}\),此处为明显计算错误)。学生写出了 \(A^{100}=PB^{100}P^{-1}\) 的关系,但并未实际计算 \(P\) 和 \(P^{-1}\),也没有给出最终 \(A^{100}\) 的矩阵。因此,虽然思路框架正确,但缺少关键的计算步骤和结果,属于未完成解答。扣4分(未完成计算+一处指数错误),得2分。
题目总分:5+2=7分