科目组合
数学二: 高等数学 、线性代数
-1
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生给出的答案是 \( a = -1 \)。
我们需要计算积分 \( \int_{1}^{+\infty}\frac{a}{x(2x + a)}dx \),并令其等于 \( \ln 2 \),从而求解 \( a \)。
首先,对积分进行计算。被积函数可以分解为部分分式: \[ \frac{a}{x(2x + a)} = \frac{A}{x} + \frac{B}{2x + a} \] 通过比较系数可得 \( A = 1, B = -1 \),因此: \[ \frac{a}{x(2x + a)} = \frac{1}{x} - \frac{1}{x + \frac{a}{2}} = \frac{1}{x} - \frac{1}{x + \frac{a}{2}} \] (注意:\( \frac{1}{2x+a} \) 的系数为 -1,所以是 \( -\frac{1}{x + a/2} \))。
于是积分: \[ \int_{1}^{+\infty}\frac{a}{x(2x + a)}dx = \int_{1}^{+\infty} \left( \frac{1}{x} - \frac{1}{x + \frac{a}{2}} \right) dx = \left[ \ln x - \ln\left(x + \frac{a}{2}\right) \right]_{1}^{+\infty} = \left[ \ln\frac{x}{x + \frac{a}{2}} \right]_{1}^{+\infty} \] 当 \( x \to +\infty \) 时,\( \frac{x}{x + a/2} \to 1 \),所以 \( \ln 1 = 0 \)。因此积分值为: \[ 0 - \ln\frac{1}{1 + \frac{a}{2}} = -\ln\left(\frac{1}{1 + \frac{a}{2}}\right) = \ln\left(1 + \frac{a}{2}\right) \] 令其等于 \( \ln 2 \),则: \[ \ln\left(1 + \frac{a}{2}\right) = \ln 2 \quad \Rightarrow \quad 1 + \frac{a}{2} = 2 \quad \Rightarrow \quad \frac{a}{2} = 1 \quad \Rightarrow \quad a = 2 \] 因此,标准答案为 \( a = 2 \)。
学生答案 \( a = -1 \) 代入验证:积分值为 \( \ln\left(1 + \frac{-1}{2}\right) = \ln\left(\frac{1}{2}\right) = -\ln 2 \neq \ln 2 \),所以错误。
根据题目要求,填空题正确则给5分,错误则给0分,禁止给步骤分。因此本题得分为0分。
题目总分:0分
-1/4
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生给出的答案为“-1/4”,与标准答案“$-\frac{1}{4}$”完全一致。本题为填空题,仅需最终结果正确即可得满分。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
e
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生给出的答案为“e”,与标准答案完全一致。本题为填空题,仅看最终结果,结果正确即可得满分。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,本题得分为5分。
题目总分:5分

评分及理由
(1)得分及理由(满分10分)
学生作答提供了两次识别结果。两次的解题思路、步骤分解和部分分式分解方法均正确,与标准答案一致。主要差异出现在最终结果的符号上。
第一次识别结果的计算过程在最后一步出现逻辑错误:在计算 \(\frac{2}{5}\arctan(x-1)\big|_{0}^{1}\) 时,正确结果应为 \(\frac{2}{5}[\arctan(0) - \arctan(-1)] = \frac{2}{5}[0 - (-\frac{\pi}{4})] = \frac{\pi}{10}\),但学生错误地写成了 \(-\frac{\pi}{10}\),导致最终答案为 \(\frac{3}{10}\ln2 - \frac{\pi}{10}\),与标准答案 \(\frac{3}{10}\ln2 + \frac{\pi}{10}\) 的符号相反。这是一个关键的计算错误。
第二次识别结果在计算 \(\frac{2}{5}\int_{0}^{1}\frac{1}{(x - 1)^{2}+1}dx\) 时,正确地得到了 \(\frac{\pi}{10}\),但在最后汇总时,却错误地写成了“\(\frac{3}{10}\ln2-\frac{\pi}{10}\)”,这与它自己前一步算出的 \(\frac{\pi}{10}\) 矛盾,属于明显的笔误或逻辑不一致。结合上下文判断,此处的减号很可能是识别错误或书写错误,因为其计算过程显示应相加。
根据打分要求,对于识别错误导致的逻辑矛盾,若判断为误写则不扣分。但第一次识别结果中,从 \(\frac{2}{5}\arctan(x-1)\big|_{0}^{1}\) 到得出 \(-\frac{\pi}{10}\) 的步骤是明确的逻辑计算错误,并非单纯的字符误写,因此需要扣分。由于该错误导致最终答案错误,扣除2分。
综上,本题得分:8分。
题目总分:8分

评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
本题满分12分。学生的两次识别结果均存在多处逻辑错误和计算错误,且最终答案错误。
主要扣分点:
可得分点:
鉴于核心思路(利用极限条件和导数定义)部分正确,但具体推导过程存在多处严重逻辑错误、计算错误,且最终答案错误,本题给予部分分数。
得分:12 - 4 - 2 - 3 - 2 - 1 = 0分。 (注:根据扣分项累计已超过12分,但按评分规则,本题最低0分。学生的错误是根本性的,从极限值符号错误开始,整个解题路径已偏离正确方向,后续计算也无正确性可言,因此得0分。)
题目总分:0分

评分及理由
(1)求函数 \( f(x,y) \) 的表达式(满分6分)
学生第一次识别结果中,积分过程有错误:对 \( f_y' \) 积分时写为 \( \int f_y' dy = -e^{-y}(x^2 y - y) + c \),这明显不正确,且后续合并时表达式 \( t(x,y) = -e^{-y}(x^2 - y - 2) + c \) 虽然结果正确,但推导过程不严谨,存在逻辑跳跃。第二次识别结果中,对 \( f_y' \) 积分写为 \( \int f_y' dy = -e^{-y}(x^2 - y - 1) + C_2 \),这也是错误的(正确积分应得到含 \( y \) 的函数)。不过,学生最终给出的函数表达式 \( f(x,y) = -e^{-y}(x^2 - y - 2) \) 与标准答案 \( f(x,y) = -x^2 e^{-y} + (y+2)e^{-y} \) 等价(展开后相同),且利用 \( f(0,0)=2 \) 确定了常数,结果正确。由于核心结果正确,但积分过程存在明显错误,应扣过程分。扣2分,得4分。
(2)求驻点(满分3分)
学生正确写出偏导数并令其为零,解得驻点 \( (0, -1) \),与标准答案一致。此部分无错误,得3分。
(3)判断极值并求极值(满分3分)
学生计算二阶偏导数时,在第二次识别结果中给出 \( f_{xx}'' = 2e^{-y} \),这是错误的(应为 \( -2e^{-y} \)),导致后续 \( A = 2e \) 错误。虽然学生自己指出了“原答案计算 \( AC - B^2 \) 有误”,并给出了 \( AC - B^2 = -2e^2 < 0 \) 的计算,但这是基于错误的 \( A \) 值得出的,实际上若 \( A \) 正确(\( A = -2e \)),则 \( AC - B^2 = (-2e)(-e) - 0 = 2e^2 > 0 \),且 \( A < 0 \),可判断有极大值。学生因二阶偏导数计算错误导致极值判别结论错误(虽然函数值 \( f(0,-1)=e \) 计算正确)。此部分主要步骤(求二阶导、代入驻点、计算判别式)存在根本性计算错误,扣3分,得0分。
题目总分:4+3+0=7分

评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
本题满分12分。学生作答展示了两种方法(极坐标和直角坐标)来分析积分区域和建立积分表达式,思路基本正确,但存在关键的逻辑错误和计算未完成。
具体评分如下:
综上,学生作答展现了部分正确思路,但存在关键的区域界定错误(极坐标积分限),且计算未完成。扣除主要逻辑错误分后,得分为:2(区域分析)+ 0(对称性)+ 2(极坐标建立,但有重大错误,实得1分)+ 0(计算)+ 1(直角坐标建立)= 5分。
修正说明:极坐标建立部分,因积分限设定错误属于核心逻辑错误,本应扣2分。但考虑到其思路框架(换元、写被积函数)正确,给予1分。因此总分定为5分。
题目总分:5分

评分及理由
本题满分12分,要求学生证明一个关于导函数严格单调递增的充要条件。学生的作答仅陈述了必要性方向的一部分,且论证不完整、不严谨,没有涉及充分性证明。
(1)得分及理由(满分12分)
学生作答内容为:若 \( f'(x) \) 在 \((a,b)\) 上单增,则 \( f''(x) > 0 \),\( f(x) \) 为凹区间,从而推出题目中的不等式。这只是在尝试证明“必要性”(即由\(f'(x)\)严格单增推出不等式),并且其论证逻辑存在严重问题:
题目总分:2分

评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生正确得出 a=4,并正确计算了 A 的特征值为 3,6,0,从而推断出 k>0。但在第(1)问中,题目要求“求 a 的值及 k 的取值范围”,学生只给出了 a=4,并提到“k>0”,但在第一次识别的最后写“则 k>0”,第二次识别中未明确写出 k 的取值范围。根据标准答案,k>0 是正确结论。考虑到学生计算过程正确,且隐含了 k>0 的结论(因为特征值均为非负,且正惯性指数为2),但未明确写出“k>0”作为最终答案,存在表述不完整。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,并求出了三个特征向量,进行了单位化,得到了正交矩阵 Q。但在第二次识别中,特征向量 α₂ 的符号与标准答案相反(学生为 (1,0,1),标准答案为 (-1,0,1)),这会导致 Q 的第二列符号相反。由于正交矩阵的列向量符号可以反向(仍为单位特征向量),且满足 QᵀAQ = B,因此不扣分。但学生两次识别中,第一次的 E₂ 分母写为 √5 是错误的(应为 √2),第二次识别中已更正为 √2,且最终 Q 矩阵正确(与标准答案仅第二列符号差异,但仍是特征向量)。因此不扣分。
得分:6分
题目总分:5+6=11分