科目组合
数学一: 高等数学 、线性代数 、概率论
a=-1;
b=3/2;
所以 ab=-3/2
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生给出的最终答案为 \( ab = -\frac{3}{2} \),而标准答案为 \( 2 \)。答案错误。
虽然学生给出了具体的 \( a = -1 \) 和 \( b = \frac{3}{2} \),但题目要求的是 \( ab \) 的值。根据学生给出的数值计算,\( ab = (-1) \times \frac{3}{2} = -\frac{3}{2} \),与标准答案不符。因此,本题得分为 0 分。
根据题目规则“正确则给5分,错误则给0分”,本题禁止给步骤分。因此,无论学生的计算过程如何,只要最终答案错误,即得 0 分。
题目总分:0分
x+2y-z=0
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生给出的答案为 \(x + 2y - z = 0\),与标准答案完全一致。
曲面方程为 \(z = x + 2y + \ln(1 + x^2 + y^2)\)。记 \(F(x, y, z) = z - x - 2y - \ln(1 + x^2 + y^2) = 0\)。在点 \((0,0,0)\) 处,计算偏导数:
因此,法向量为 \(\vec{n} = (F_x, F_y, F_z) = (-1, -2, 1)\),切平面方程为:
\(-1 \cdot (x-0) - 2 \cdot (y-0) + 1 \cdot (z-0) = 0\),即 \(x + 2y - z = 0\)。
学生答案正确,思路与标准解法一致,且无逻辑错误。根据评分规则,本题得满分5分。
题目总分:5分
0
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生作答为“0”。
题目要求将周期为2的函数 \(f(x)\) 展开为余弦级数 \(f(x)=\frac{a_{0}}{2}+\sum_{n = 1}^{\infty}a_{n}\cos n\pi x\),并求 \(\sum_{n = 1}^{\infty}a_{2n}\) 的值。
根据傅里叶系数公式,\(a_n = 2\int_0^1 f(x)\cos(n\pi x)dx\)。由于 \(f(x)=1-x\) 在 \([0,1]\) 上,且周期为2,该展开是偶延拓后的傅里叶余弦级数。
计算 \(a_{2n} = 2\int_0^1 (1-x)\cos(2n\pi x)dx\)。通过分部积分可得结果为 \(\frac{1}{(n\pi)^2}(1-\cos(2n\pi)) = 0\)。因此,对所有偶数 \(n\),系数 \(a_{2n}=0\),故其无穷和 \(\sum_{n=1}^{\infty}a_{2n}=0\)。
学生答案“0”与标准答案完全一致。
因此,本题得分为5分。
题目总分:5分
1/2
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生给出的答案为“1/2”,这与标准答案“\(\frac{1}{2}\)”在数值上完全一致。
题目考察利用函数方程和已知积分条件求解定积分。标准解题思路通常为:
学生答案“1/2”虽然书写简洁,但表达了正确的数值结果。根据题目要求“正确则给5分”,且“禁止给步骤分”,因此只要最终答案正确即得满分。学生作答中未展示步骤,这不影响评分。
本题得分为:5分。
题目总分:5分
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”。
题目条件为:\(\gamma = k_{1}\alpha_{1}+k_{2}\alpha_{2}+k_{3}\alpha_{3}\),且满足 \(\gamma^{T}\alpha_{i}=\beta^{T}\alpha_{i}(i = 1,2,3)\)。这等价于 \(\gamma - \beta\) 与向量组 \(\{\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3\}\) 中的每个向量都正交。将 \(\gamma\) 的表达式代入,得到关于 \(k_1, k_2, k_3\) 的线性方程组 \(A^TA \mathbf{k} = A^T \beta\),其中 \(A = (\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3)\)。通过计算可得 \(k_1 = \frac{2}{3}, k_2 = -\frac{1}{3}, k_3 = -\frac{2}{3}\),进而 \(k_{1}^{2}+k_{2}^{2}+k_{3}^{2} = \frac{4}{9} + \frac{1}{9} + \frac{4}{9} = \frac{9}{9} = 1\)。或者,利用正交条件,可以推导出 \(\|\mathbf{k}\|^2 = \frac{\|P\beta\|^2}{\|\alpha\|^2}\) 等形式,但最终正确结果应为 \(\frac{11}{9}\)。学生答案“2”与标准答案 \(\frac{11}{9}\) 不符。
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。因此,该答案得分为0分。
题目总分:0分
1/3
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生作答为“1/3”,与标准答案 \(\frac{1}{3}\) 完全一致。题目要求计算 \(P\{X = Y\}\),其中 \(X \sim B(1, \frac{1}{3})\),\(Y \sim B(2, \frac{1}{2})\),且 \(X\) 与 \(Y\) 相互独立。正确的计算过程是分别列出 \(X\) 和 \(Y\) 的可能取值及概率:
\(P(X=0)=\frac{2}{3}\), \(P(X=1)=\frac{1}{3}\);
\(P(Y=0)=\frac{1}{4}\), \(P(Y=1)=\frac{1}{2}\), \(P(Y=2)=\frac{1}{4}\)。
由于独立,\(P(X=Y) = P(X=0,Y=0) + P(X=1,Y=1) = \frac{2}{3} \times \frac{1}{4} + \frac{1}{3} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{6} + \frac{1}{6} = \frac{1}{3}\)。
学生答案正确,且题目为填空题,仅根据最终答案评分,因此得满分5分。
题目总分:5分

评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生作答中,对微分方程的建立是正确的(由题意得到 \(x = y - xy'\)),但在后续求解过程中出现了逻辑错误。学生将方程整理为 \((y-x)dx - xdy = 0\) 后,试图使用积分因子法求解,但此处方程实为一阶线性微分方程 \(y' - \frac{1}{x}y = -1\),可直接套用公式或使用积分因子 \(e^{-\int \frac{1}{x}dx} = \frac{1}{x}\) 求解。学生选择的积分因子路径虽然可行,但在求原函数 \(u(x,y)\) 时,从 \(u(x,y) = -x^{-1}y - \ln x = C\) 到最终解的表达出现了代数错误:由 \(-x^{-1}y - \ln x = C\) 应得 \(y = -Cx - x\ln x\),代入初始条件可得 \(C = -2\),从而 \(y = x(2 - \ln x)\)。但学生错误地写成了 \(y = -x^{-1}y - \ln x + C\)(这本身是通解的另一种错误表达),并进一步推导出 \(y(x) = \frac{x(4-\ln x)}{x+1}\),这与正确解不符。因此,虽然建立方程和初始条件使用正确,但求解过程存在根本性错误,导致结果错误。扣分:建立方程和初始条件部分给2分,求解过程错误扣3分。得分为2分。
(2)得分及理由(满分5分)
第(2)问需要求 \(f(x) = \int_1^x y(t)dt\) 的最大值。由于学生在第(1)问中得到的 \(y(x)\) 是错误的,因此基于错误函数进行的积分和求导必然错误。即使后续求导、找驻点等步骤在形式上正确,但因其依赖于错误的前提,整个解答无效。故本小题得0分。
题目总分:2+0=2分

评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
学生正确计算了偏导数 \(\frac{\partial f}{\partial x}\) 和 \(\frac{\partial f}{\partial y}\),并令其为零寻找驻点。但在求解驻点方程组时出现逻辑错误:从 \(\frac{\partial f}{\partial x}=0\) 和 \(\frac{\partial f}{\partial y}=0\) 推导出 \(x=y\) 或 \(y=-\frac{5}{8}x\)(第一次识别)或 \(y=-\frac{1}{8}x\)(第二次识别)是不正确的。实际上,由 \(\frac{\partial f}{\partial y}=0\) 得 \(2y = x^2 + x^3\),代入 \(\frac{\partial f}{\partial x}=0\) 应解出具体的驻点坐标。学生未解出全部驻点,且给出的关系式错误,导致后续极值判定无法进行。因此,本题的核心步骤(求驻点、用二阶导数判别)只完成了约一半(偏导数正确,但驻点求解错误)。考虑到偏导数计算正确,但关键求解错误导致后续全错,扣分应较重。给予 4 分(满分12分)。
题目总分:4分

评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生作答仅针对第一问给出了证明,但证明过程存在严重逻辑错误。学生试图使用拉格朗日中值定理得到两个一阶导数值,然后对这两个一阶导数再次应用中值定理,最终得到的是关于一阶导数 \(f'(\xi)\) 的表达式 \(\frac{1}{a^2}[f(a)-f(-a)]\),而题目要求证明的是关于二阶导数 \(f''(\xi)\) 的表达式 \(\frac{1}{a^2}[f(a)+f(-a)]\)。结论中的函数值符号(+/-)和导数阶数(一阶/二阶)均与题目要求不符,证明思路完全偏离。因此,第一问不能得分。
得分:0分
(2)得分及理由(满分6分)
学生作答完全没有涉及第二问的证明。第二问要求证明存在 \(\eta\) 使得 \(|f''(\eta)| \geq \frac{1}{2a^2}|f(a)-f(-a)|\),但学生的整个解答过程都在处理第一问,且结论错误。因此,第二问不能得分。
得分:0分
题目总分:0+0=0分

评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生作答中,第1次识别结果给出了配方法:\(f(x_1,x_2,x_3)=(x_1+x_2-x_3)^2 + x_2^2 + x_3^2 + 2x_2x_3\),并令 \(y_1 = x_1+x_2-x_3, y_2 = x_2, y_3 = x_3\),得到变换矩阵 \(P=\begin{pmatrix}1 & 1 & -1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}\)。但这里存在逻辑错误:题目要求将 \(f\) 化成 \(g\),而学生给出的变换后形式并不是 \(g(y_1,y_2,y_3)=y_1^2+y_2^2+y_3^2+2y_2y_3\)。实际上,若代入 \(y_2=x_2, y_3=x_3\),则 \(f = y_1^2 + y_2^2 + y_3^2 + 2y_2y_3\),这恰好是 \(g\),所以变换是成立的。然而,学生没有验证变换的可逆性(矩阵 \(P\) 确实可逆),且没有像标准答案那样通过规范形建立联系,但思路正确且结果正确。根据“思路正确不扣分”原则,此处不扣分。但第2次识别结果中,学生重复了相同内容,没有进一步完成从 \(x=Py\) 到 \(f=g\) 的验证,整体表述不够完整,但核心变换正确。因此,扣1分,得5分。
(2)得分及理由(满分6分)
学生试图通过施密特正交化构造正交矩阵 \(Q\),但存在严重逻辑错误。题目问的是是否存在正交变换 \(x=Qy\) 将 \(f\) 化成 \(g\),这等价于问是否存在正交矩阵 \(Q\) 使得 \(Q^TAQ=B\),其中 \(A,B\) 分别为 \(f,g\) 的矩阵。学生没有考虑 \(A,B\) 的特征值或迹等相似不变量,而是直接对一组向量进行正交化,这组向量与 \(A,B\) 无关,因此整个方法错误。此外,即使正交化得到 \(Q\),也没有说明 \(Q\) 如何使 \(f\) 化为 \(g\)。因此,该部分答案完全偏离正确思路,扣6分,得0分。
题目总分:5+0=5分