2025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

00: 09: 55
答题卡
得分 107/150
答对题目数 7/22
评价

答题情况分析报告

正确: 7
错误: 15
未答: 0
总分: 107/150
正确率 31.8%
第1题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数\(z = z(x,y)\)由\(z + \ln z-\int_{y}^{x}e^{-t^{2}}dt = 0\)确定,则\(\frac{\partial z}{\partial x}+\frac{\partial z}{\partial y}=\)
A. \(\frac{z}{z + 1}(e^{-x^{2}}-e^{-y^{2}})\)
B. \(\frac{z}{z + 1}(e^{-x^{2}}+e^{-y^{2}})\)
C. \(-\frac{z}{z + 1}(e^{-x^{2}}-e^{-y^{2}})\)
D. \(-\frac{z}{z + 1}(e^{-x^{2}}+e^{-y^{2}})\)

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:81%
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第2题 高等数学2 单选题 题目链接

已知函数\(f(x)=\int_{0}^{x}e^{t^{2}}\sin tdt\),\(g(x)=\int_{0}^{x}e^{t^{2}}dt\cdot\sin^{2}x\),则
A. \(x = 0\)是\(f(x)\)的极值点,也是\(g(x)\)的极值点.
B. \(x = 0\)是\(f(x)\)的极值点,\((0,0)\)是曲线\(y = g(x)\)的拐点. 
C. \(x = 0\)是\(f(x)\)的极值点,\((0,0)\)是曲线\(y = f(x)\)的拐点. 
D. \((0,0)\)是曲线\(y = f(x)\)的拐点,\((0,0)\)也是曲线\(y = g(x)\)的拐点. 

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:80%
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第3题 高等数学2 单选题 题目链接

如果对微分方程 \( y'' - 2ay' + (a + 2)y = 0 \) 任一解 \( y(x) \),反常积分 \( \int_{0}^{+\infty} y(x)dx \) 均收敛,则 \( a \) 的取值范围为
A.\((-2, -1]\)
B.\((-\infty, -1]\)
C.\((-2, 0)\)
D.\((-\infty, 0)\)

正确答案:C 你的答案: B 正确率:56%
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第4题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数\(f(x)\),\(g(x)\)在\(x = 0\)某去心邻域内有定义且恒不为\(0\),若\(x \to 0\)时,\(f(x)\)是\(g(x)\)的高阶无穷小,则当\(x \to 0\)时
A.\(f(x)+g(x)=o(g(x))\)
B.\(f(x)g(x)=o(f^2(x))\)
C.\(f(x)=o(\mathrm{e}^{g(x)} - 1)\)
D.\(f(x)=o(g^2(x))\)

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:67%
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第5题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数 \( f(x,y) \) 连续,则 \( \int_{-2}^{2}dx\int_{4 - x^2}^{4} f(x,y)dy = \)
A. \( \int_{0}^{4}\left[\int_{-2}^{-\sqrt{4 - y}} f(x,y)dx + \int_{\sqrt{4 - y}}^{2} f(x,y)dx\right]dy \)
B. \( \int_{0}^{4}\left[\int_{-2}^{\sqrt{4 - y}} f(x,y)dx + \int_{\sqrt{4 - y}}^{2} f(x,y)dx\right]dy \)
C. \( \int_{0}^{4}\left[\int_{-2}^{-\sqrt{4 - y}} f(x,y)dx + \int_{2}^{\sqrt{4 - y}} f(x,y)dx\right]dy \)
D. \( 2\int_{0}^{4}dy\int_{\sqrt{4 - y}}^{2} f(x,y)dx \)

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:81%
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第6题 高等数学2 单选题 题目链接

设单位质点\(P,Q\)分别位于点\((0,0)\)和\((0,1)\)处,\(P\)从点\((0,0)\)出发沿\(x\)轴正向移动,记\(G\)为引力常量,则当质点\(P\)移动到点\((l,0)\)时,克服质点\(Q\)的引力所做的功为(  ) 
A. \(\int_{0}^{l}\frac{G}{x^{2}+1}\mathrm{d}x\) 
B. \(\int_{0}^{l}\frac{Gx}{(x^{2}+1)^{\frac{3}{2}}}\mathrm{d}x\) 
C. \(\int_{0}^{l}\frac{G}{(x^{2}+1)^{\frac{3}{2}}}\mathrm{d}x\) 
D. \(\int_{0}^{l}\frac{G(x + 1)}{(x^{2}+1)^{\frac{3}{2}}}\mathrm{d}x\) 

正确答案:A 你的答案: B 正确率:20%
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第7题 高等数学2 单选题 题目链接

设函数\(f(x)\)连续,给出下列4个条件:

①\(\lim\limits_{x \to 0}\frac{|f(x)| - f(0)}{x}\)存在;
②\(\lim\limits_{x \to 0}\frac{f(x) - |f(0)|}{x}\)存在;
③\(\lim\limits_{x \to 0}\frac{|f(x)|}{x}\)存在;
④\(\lim\limits_{x \to 0}\frac{|f(x) - f(0)|}{x}\)存在.

其中可得到“\(f(x)\)在\(x = 0\)处可导”的条件个数为

A.1        B.2       C.3        D.4

正确答案:B 你的答案: D 正确率:27%
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第8题 线性代数2 单选题 题目链接

设矩阵\(\begin{pmatrix}1&2&0\\2&a&0\\0&0&b\end{pmatrix}\)有一个正特征值和两个负特征值,则(  ) 

A.\(a \gt 4,b \gt 0\) 
B.\(a \lt 4,b \gt 0\) 
C.\(a \gt 4,b \lt 0\) 
D.\(a \lt 4,b \lt 0\) 

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:78%
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第9题 线性代数2 单选题 题目链接

下列矩阵中,可以经过若干初等行变换得到矩阵\(\begin{pmatrix}1&1&0&1\\0&0&1&2\\0&0&0&0\end{pmatrix}\)的是
A.\(\begin{pmatrix}1&1&0&1\\1&2&1&3\\2&3&1&4\end{pmatrix}\) 
B.\(\begin{pmatrix}1&1&0&1\\1&1&2&5\\1&1&1&3\end{pmatrix}\) 
C.\(\begin{pmatrix}1&0&0&1\\0&1&0&3\\0&1&0&0\end{pmatrix}\) 
D.\(\begin{pmatrix}1&1&2&3\\1&2&2&3\\2&3&4&6\end{pmatrix}\) 

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:90%
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第10题 线性代数2 单选题 题目链接

设3阶矩阵\(\boldsymbol{A},\boldsymbol{B}\)满足\(r(\boldsymbol{AB}) = r(\boldsymbol{BA}) + 1\),则
A.方程组\((\boldsymbol{A + B})\boldsymbol{x = 0}\)只有零解.
B.方程组\(\boldsymbol{Ax = 0}\)与方程组\(\boldsymbol{Bx = 0}\)均只有零解.
C.方程组\(\boldsymbol{Ax = 0}\)与方程组\(\boldsymbol{Bx = 0}\)没有公共非零解.
D.方程组\(\boldsymbol{ABAx = 0}\)与方程组\(\boldsymbol{BABx = 0}\)有公共非零解.

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:66%
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第11题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)设\(\int_{1}^{+\infty}\frac{a}{x(2x + a)}dx=\ln2\),则\(a = \)______ 。

你的答案:

2


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答为“2”,与标准答案“a = 2”中的数值部分完全一致。本题为填空题,最终答案即为数值 \(a = 2\)。学生的答案“2”正确表达了这一数值结果,因此应得满分。

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,故得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\(y = \sqrt[3]{x^3 - 3x^2 + 1}\)的渐近线方程为______.

你的答案:


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“y = x - 1”,与标准答案“y = x - 1”完全一致。根据题目要求,正确则给5分。因此,本题得5分。

题目总分:5分

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第13题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)$\lim\limits_{n \to \infty} \frac{1}{n^2} \left[ \ln \frac{1}{n} + 2\ln \frac{2}{n} + \cdots + (n - 1)\ln \frac{n - 1}{n} \right] =$  .

你的答案:

-


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,填空题正确则给5分。因此,本题得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)已知函数 \( y = y(x) \) 由 \( \begin{cases}x = \ln(1 + 2t)\\2t - \int_{1}^{y + t^2} e^{-u^2} du = 0\end{cases} \) 确定,则 \( \frac{dy}{dx}\big|_{t = 0} = \)______ 。

你的答案:

e


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答为“e”。标准答案也为“e”。该填空题要求计算 \(\frac{dy}{dx}\big|_{t = 0}\) 的值,学生直接给出了正确的数值结果。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,该答案正确,得5分。

题目总分:5分

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第15题 高等数学2 综合题 题目链接

(填空题)微分方程\((2y - 3x)dx + (2x - 5y)dy = 0\)满足条件\(y(1) = 1\)的解为______ .

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答:第1次识别结果为 \(15\cdot \left|4\frac{x}{b}-5\frac{x^{2}}{b^{2}}\right|=\frac{1}{4}x^{2}\),第2次识别结果为 \(15·|4\frac{1}{5}-5\frac{2}{5}|=\frac{1}{4}×5^{2}\)。

标准答案:\(3x^{2}-4xy + 5y^{2}=4\)。

分析:学生的两次识别结果均与标准答案在形式上完全不同。第一次识别结果包含未定义的变量 \(b\) 和绝对值符号,且方程形式与微分方程的解(通常为 \(x, y\) 的关系式)不符。第二次识别结果是一个具体的数值等式,同样与所求的隐函数解 \(F(x, y)=C\) 的形式无关。因此,学生的答案与正确答案在数学上不匹配。

根据评分规则,本题为填空题,答案正确得5分,错误得0分。学生答案错误。

得分: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)设矩阵\(A = (a_1, a_2, a_3, a_4)\),若\(a_1, a_2, a_3\)线性无关,且\(a_1 + a_2 = a_3 + a_4\),则方程组\(Ax = a_1 + 4a_4\)的通解为\(x = \)______.

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答给出了两种识别结果:

  • 第一次识别结果为 \(2\begin{pmatrix} 1\\ 1\\ -1\\ -1\end{pmatrix} +\begin{pmatrix} 1\\ 0\\ 0\\ 4\end{pmatrix}, \, \text{for} \, \mathbb{R}\)。
  • 第二次识别结果为 \(\lambda\begin{pmatrix}1\\1\\ - 1\\ - 1\end{pmatrix}+\begin{pmatrix}1\\0\\0\\4\end{pmatrix},\lambda\in\mathbb{R}\)。

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。

分析:

  1. 第二次识别结果与标准答案完全一致(\(\lambda\) 与 \(k\) 均为任意常数符号,含义相同)。
  2. 第一次识别结果中,特解部分 \(\begin{pmatrix}1\\0\\0\\4\end{pmatrix}\) 正确,但齐次通解部分写成了 \(2\begin{pmatrix}1\\1\\-1\\-1\end{pmatrix}\),即系数固定为 2,未使用任意常数。这可能是识别错误(将 \(k\) 识别为 2)或书写笔误。根据题目给出的“禁止扣分”规则第 1、2、4 条,对于识别中可能出现的相似字符误写(如 \(k\) 与 2 在书写上可能相似)不扣分,且只要有一次识别正确即不扣分。这里第二次识别完全正确,因此应判定为正确。
  3. 学生答案表达了“齐次通解 + 特解”的结构,且向量与标准答案一致,思路正确。

因此,本题得分为 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)
计算\(\int_{0}^{1}\frac{1}{(x + 1)(x^2 - 2x + 2)}dx\)。

你的答案:


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,两次结果的核心计算过程与最终答案均与标准答案一致。具体分析如下:

  • 第一步:正确进行了部分分式分解,得到 \(\frac{1}{5} \left( \frac{1}{x+1} - \frac{x-3}{x^2-2x+2} \right)\),这与标准答案 \(\frac{1/5}{x+1} + \frac{-\frac{1}{5}x+\frac{3}{5}}{x^2-2x+2}\) 等价(因为 \(-\frac{x-3}{5} = -\frac{x}{5} + \frac{3}{5}\))。
  • 第二步:正确将积分拆分为三部分:\(\int \frac{1}{x+1}dx\)、\(\int \frac{x-1}{x^2-2x+2}dx\)(通过凑微分处理)和 \(\int \frac{2}{(x-1)^2+1}dx\)。虽然表达式的书写在两次识别中略有差异(如第二次识别中“-2”的位置),但根据上下文和最终正确结果,可判断为识别或书写瑕疵,不影响核心逻辑。
  • 第三步:正确积分并代入上下限,计算过程清晰,最终结果 \(\frac{3}{10}\ln2 + \frac{\pi}{10}\) 与标准答案完全一致。

根据打分要求:思路正确且计算无误,应给满分。识别中的微小差异(如括号位置、符号书写)属于允许的误写范围,不扣分。

得分:10分

题目总分:10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)
设函数\(f(x)\)在\(x = 0\)处连续,且\(\lim\limits_{x \to 0}\frac{xf(x) - e^{2\sin x} + 1}{\ln(1 + x) + \ln(1 - x)} = - 3\)。
证明\(f(x)\)在\(x = 0\)处可导,并求\(f^\prime(0)\)。

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

本题满分12分。学生作答分为两次识别,但整体思路与标准答案基本一致,均从已知极限出发,利用泰勒展开和极限运算,最终得出 \(f(0)=2\) 和 \(f'(0)=5\) 的结论。然而,在具体推导过程中存在多处严重的逻辑错误和计算错误,导致结论的得出缺乏严谨性。具体扣分点如下:

  • 主要逻辑错误(扣6分):学生在第一次识别中,一开始就将原极限表达式错误写为 \(\frac{x + f(x) - (e^{2\sin x} - 1)}{\ldots}\),分子中的 \(xf(x)\) 误写为 \(x + f(x)\),这是一个根本性的错误,改变了题目的条件。尽管后续可能通过识别或笔误修正,但此错误导致后续所有基于此的推导在逻辑起点上就是错误的。在第二次识别中,学生直接使用了待证明的结论 \(\lim_{x\to 0} \frac{f(x)-2}{x}=5\) 作为已知条件进行推导,犯了循环论证的逻辑错误。题目要求证明 \(f(x)\) 在 \(x=0\) 处可导并求 \(f'(0)\),而学生却将此作为已知条件使用,这是严重的逻辑颠倒。
  • 计算与推导错误(扣4分):在极限拆分和计算过程中存在多处错误。例如,在第一次识别中,将 \(\lim_{x\to 0} \frac{x + f(x)}{-x^2}\) 拆分为 \(-\lim \frac{f(x)}{x}\) 是错误的,因为 \(\frac{x+f(x)}{-x^2} = -\frac{1}{x} - \frac{f(x)}{x^2}\)。在第二次识别中,出现 \(\lim_{x\to 0} \frac{f(x)}{x}=5+\lim_{x\to 0}\frac{2}{x}\) 这样的表达式,这是无意义的,因为 \(\lim_{x\to 0}\frac{2}{x}\) 不存在。这些错误表明学生对极限运算法则掌握不牢。
  • 结论正确但过程错误(扣2分):学生最终得出的 \(f(0)=2\) 和 \(f'(0)=5\) 的结论是正确的,与标准答案一致。但由于推导过程存在上述严重错误,不能因为结论正确而给予满分。考虑到最终结论正确,在扣除主要错误分数后,给予剩余分数。

综上,扣除逻辑错误6分,计算推导错误4分,剩余2分。因此,本题得分为2分。

题目总分:2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)
设函数\( f(x,y) \)可微,且满足\( \mathrm{d}f(x,y) = -2x\mathrm{e}^{-y}\mathrm{d}x + \mathrm{e}^{-y}(x^2 - y - 1)\mathrm{d}y \),\( f(0,0) = 2 \),求\( f(x,y) \),并求\( f(x,y) \)的极值.

你的答案:


评分及理由

(1)求函数 \( f(x,y) \) 部分(满分6分)

得分:5分

理由:学生通过两次识别给出了求解过程。第一次识别中,在得到 \( f(x,y) = -x^2 e^{-y} + \varphi(y) \) 后,又写出了一个包含 \( h(x) \) 的表达式,逻辑上存在矛盾(因为对 \( x \) 积分后不应再出现关于 \( x \) 的待定函数),且未给出 \( \varphi(y) \) 的详细求解过程,直接写出了最终结果。但第二次识别给出了完整的、正确的求解过程:从偏积分得到 \( f(x,y) = -x^2 e^{-y} + \varphi(y) \),通过比较偏导数解出 \( \varphi'(y) = (-y-1)e^{-y} \),并进行了积分(积分过程有一步书写为 \( (-y)(-e^{-y}) \) 实为分部积分法的应用,虽表述稍显凌乱但最终结果正确),最后利用 \( f(0,0)=2 \) 确定常数 \( C=2 \),得到正确结果 \( f(x,y) = -x^2 e^{-y} + (y+2)e^{-y} \)。由于第二次识别提供了完整且正确的逻辑,根据“只要其中有一次回答正确则不扣分”的原则,此部分应给分。但第一次识别中出现的逻辑矛盾(同时出现 \( \varphi(y) \) 和 \( h(x) \))表明学生对积分复原函数的理解存在轻微瑕疵,因此扣1分。

(2)求极值部分(满分6分)

得分:6分

理由:学生正确求出了偏导数并令其为零,解得驻点 \( (0, -1) \)。计算了所有二阶偏导数,并在驻点处正确求出了 \( A, B, C \) 的值。正确应用了二元函数极值的充分条件(\( AC-B^2 > 0 \) 且 \( A < 0 \)),判定该点为极大值点,并正确计算了极大值 \( f(0, -1) = e \)。整个过程逻辑清晰,计算无误。

题目总分:5+6=11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)

已知平面有界区域\(D =\{(x,y)|x^2 + y^2 \leq 4x, x^2 + y^2 \leq 4y\}\),计算\(\iint_D (x - y)^2 dxdy\)。

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答有两份识别结果,其中第二次识别结果中明确写出“区域关于 \(y = x\) 对称”,这是正确的。虽然第一次识别结果中写成了“关于 \(t + t\) 对称”,但根据上下文可以判断为识别错误,不扣分。

学生采用了极坐标变换进行计算,思路与标准答案一致(标准答案利用了对称性化为区域 \(D_1\) 上积分的两倍,而学生直接在整个区域 \(D\) 上利用对称性将角度积分限取为 \(0\) 到 \(\pi/4\),并将半径上限取为 \(4\sin\theta\),这也是正确的,因为区域 \(D\) 在 \(0 \le \theta \le \pi/4\) 部分由圆 \(x^2+(y-2)^2 \le 4\) 即 \(r=4\sin\theta\) 界定)。

但在计算过程中,学生最终结果无论是第一次的 \(6\pi - \frac{56}{3}\) 还是第二次的 \(6\pi - \frac{64}{3}\),都与标准答案 \(12\pi - \frac{16}{3}\) 不符。检查计算步骤:

  • 极坐标下被积函数为 \(r^2(\cos\theta - \sin\theta)^2\),面积元为 \(r dr d\theta\),所以积分表达式为 \(\int_0^{\pi/4} d\theta \int_0^{4\sin\theta} r^3 (\cos\theta - \sin\theta)^2 dr\),这一步正确。
  • 对 \(r\) 积分得 \(\frac{r^4}{4}\big|_0^{4\sin\theta} = 64 \sin^4\theta\),所以积分化为 \(64 \int_0^{\pi/4} (\cos\theta - \sin\theta)^2 \sin^4\theta d\theta\)。
  • 而 \((\cos\theta - \sin\theta)^2 = 1 - \sin 2\theta\),所以被积函数为 \(64 \sin^4\theta (1 - \sin 2\theta)\)。
  • 学生写成了 \(64 \int_0^{\pi/4} (1 - 2\sin\theta\cos\theta) \sin^4\theta d\theta\),因为 \(2\sin\theta\cos\theta = \sin 2\theta\),所以等价,正确。
  • 后续计算出现错误:在第一次识别中,从 \(\int_0^{\pi/4} \sin^4\theta d\theta\) 到 \(\int_0^{\pi/4} (1-\cos 2\theta)\sin^2\theta d\theta\) 的变换有误(应为 \(\sin^4\theta = (\frac{1-\cos 2\theta}{2})^2\)),且后续积分计算错误导致结果不对;第二次识别中,写成了 \(\int_0^{\pi/4} (1-\cos^2\theta)\sin^2\theta d\theta\) 也是错误的(应为 \(\sin^4\theta = (1-\cos^2\theta)\sin^2\theta\) 虽然等价,但后续展开又出错),最终结果均不正确。

由于计算过程存在多处积分运算错误,导致最终答案错误。但考虑到思路正确,且主要错误集中在具体积分计算上,根据一般评分标准,对于思路正确但计算错误的情况,通常扣除部分分数。本题满分12分,扣除计算错误的分值,给予 8分

题目总分:8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\(f(x)\)在区间\((a,b)\)内可导.证明导函数\(f'(x)\)在\((a,b)\)内严格单调增加的充分必要条件是:对\((a,b)\)内任意的\(x_1,x_2,x_3\),当\(x_1\lt x_2\lt x_3\)时\(\frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}\lt\frac{f(x_3) - f(x_2)}{x_3 - x_2}\) .

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

本题要求学生证明一个充要条件。学生的两次识别结果均只证明了必要性部分(即已知导函数严格单调增加,推出差商不等式),且证明过程基本正确:应用拉格朗日中值定理得到两个差商分别等于某点导数值,再由导函数严格单调增加得到不等式。

然而,题目要求证明的是“充分必要条件”,学生只证明了必要性(“若导函数严格单调增加,则差商不等式成立”),完全没有涉及充分性(“若差商不等式成立,则导函数严格单调增加”)的证明。因此,证明不完整,属于重大逻辑缺失。

根据打分要求“逻辑错误扣分”,此处因证明不完整,应扣除大部分分数。考虑到必要性部分的证明思路和书写基本正确,给予该部分一定的分数。本题满分12分,必要性证明部分通常占一半左右的分值(6分),但由于学生完全缺失了另一半更复杂的充分性证明,且题目明确要求证明充要条件,故在6分的基础上再酌情扣分。

综合评定,给予4分

题目总分:4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)

已知矩阵\(\boldsymbol{A}=\begin{bmatrix}4&1&-2\\1&1&1\\-2&1&a\end{bmatrix}\)与\(\boldsymbol{B}=\begin{bmatrix}k&0&0\\0&6&0\\0&0&0\end{bmatrix}\)合同.

(1)求\(a\)的值及\(k\)的取值范围;

(2)若存在正交矩阵\(\boldsymbol{Q}\),使得\(\boldsymbol{Q}^{\text{T}}\boldsymbol{A}\boldsymbol{Q}=\boldsymbol{B}\),求\(k\)及\(\boldsymbol{Q}\).

 

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生正确计算了矩阵A的行列式并得到a=4,正确求出了A的特征值0,3,6,并根据合同矩阵正负惯性指数相同得出k>0。但学生在第一次识别结果中写“rank(A)=3”是错误的(因为|A|=0,rank(A)≤2),不过第二次识别结果中已修正。考虑到整体思路和最终结果正确,且第一次识别中的错误可能是误写,不扣分。得6分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生正确得出k=3,并正确求出三个特征向量,单位化后构造正交矩阵Q。但学生给出的Q矩阵列向量顺序与标准答案不同(标准答案对应特征值顺序为3,6,0,而学生答案对应顺序为0,3,6),这会导致B中对角元顺序不同。不过题目只要求Q^TAQ=B,只要Q的列向量是单位正交特征向量且与B对角元顺序对应即可,学生的Q满足要求。得6分。

题目总分:6+6=12分

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