2024年考研数学(一)考试试题

科目组合

数学一: 高等数学 、线性代数 、概率论

03: 03: 41
答题卡
得分 144/150
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: 144/150
正确率 40.9%
第1题 高等数学 单选题 题目链接

 已知函数\(f(x)=\int_{0}^{x}e^{\cos t}dt\),\(g(x)=\int_{0}^{\sin x}e^{t^{2}}dt\),则( )

A. \(f(x)\)是奇函数,\(g(x)\)是偶函数

B. \(f(x)\)是偶函数,\(g(x)\)是奇函数

C. \(f(x)\)与\(g(x)\)均为奇函数

D. \(f(x)\)与\(g(x)\)均为周期函数

正确答案:C 你的答案: 正确 正确率:79%
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第2题 高等数学 单选题 题目链接

已知\(P = P(x,y,z)\),\(Q = Q(x,y,z)\)均连续,\(\sum\)为\(z = \sqrt{1 - x^{2}-y^{2}}\),\(x\leq0\),\(y\geq0\)的上侧,则\(\iint_{\sum}P\mathrm{d}y\mathrm{d}z + Q\mathrm{d}x\mathrm{d}z=\)

A. \(\iint_{\sum}(\frac{x}{z}P+\frac{y}{z}Q)\mathrm{d}x\mathrm{d}y\)

B. \(\iint_{\sum}(-\frac{x}{z}P+\frac{y}{z}Q)\mathrm{d}x\mathrm{d}y\)

C. \(\iint_{\sum}(\frac{x}{z}P - \frac{y}{z}Q)\mathrm{d}x\mathrm{d}y\)

D. \(\iint_{\sum}(-\frac{x}{z}P-\frac{y}{z}Q)\mathrm{d}x\mathrm{d}y\) 

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:38%
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第3题 高等数学 单选题 题目链接

已知幂级数$\sum_{n = 0}^{\infty}a_{n}x^{n}$的和函数为$\ln(2 + x)$,则$\sum_{n = 0}^{\infty}na_{2n}=$( )

A. $-\frac{1}{6}$    B. $-\frac{1}{3}$    C. $\frac{1}{6}$    D. $\frac{1}{3}$ 

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:35%
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第4题 高等数学 单选题 题目链接

设函数$f(x)$在区间$(-1,1)$上有定义,且$\lim\limits_{x \to 0}f(x)=0$,则(  )

A. 当$\lim\limits_{x \to 0}\frac{f(x)}{x}=m$时,$f^{\prime}(0)=m$

B. 当$f^{\prime}(0)=m$时,$\lim\limits_{x \to 0}\frac{f(x)}{x}=m$

C. 当$\lim\limits_{x \to 0}f^{\prime}(x)=m$时,$f^{\prime}(0)=m$

D. 当$f^{\prime}(0)=m$时,$\lim\limits_{x \to 0}f^{\prime}(x)=m$

正确答案:B 你的答案: D 正确率:61%
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第5题 线性代数 单选题 题目链接

在空间直角坐标系\(O - xyz\)中,三张平面
\(\pi_{i}:a_{i}x + b_{i}y + c_{i}z = d_{i}(i = 1,2,3)\)的位置关系如图所示,
记\(\alpha_{i}=(a_{i},b_{i},c_{i})\),\(\beta_{i}=(a_{i},b_{i},c_{i},d_{i})\),若\(r\begin{pmatrix}\alpha_{1}\\\alpha_{2}\\\alpha_{3}\end{pmatrix}=m\),\(r\begin{pmatrix}\beta_{1}\\\beta_{2}\\\beta_{3}\end{pmatrix}=n\),则(  )

A. \(m = 1\),\(n = 2\)    B. \(m = n = 2\)
C. \(m = 2\),\(n = 3\)    D. \(m = n = 3\) 

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:65%
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第6题 线性代数 单选题 题目链接

设向量\(\alpha_{1}=\begin{pmatrix}a\\1\\ -1\\1\end{pmatrix}\),\(\alpha_{2}=\begin{pmatrix}1\\1\\b\\a\end{pmatrix}\),\(\alpha_{3}=\begin{pmatrix}1\\a\\ -1\\1\end{pmatrix}\),若\(\alpha_{1},\alpha_{2},\alpha_{3}\)线性相关,且其中任意两个向量均线性无关,则( )

A. \(a = 1,b\neq - 1\)    B. \(a = 1,b = - 1\)

C. \(a\neq - 2,b = 2\)    D. \(a = - 2,b = 2\)

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:63%
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第7题 线性代数 单选题 题目链接

设\(A\)是秩为\(2\)的\(3\)阶矩阵,\(\alpha\)是满足\(A\alpha = 0\)的非零向量,若对满足\(\beta^{T}\alpha = 0\)的\(3\)维列向量\(\beta\),均有\(A\beta=\beta\),则( )

A. \(A^{3}\)的迹为\(2\)    B. \(A^{3}\)的迹为\(5\)

C. \(A^{2}\)的迹为\(8\)    D. \(A^{2}\)的迹为\(9\)

正确答案:A 你的答案: 正确 正确率:76%
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第8题 概率论 单选题 题目链接

设随机变量$X$,$Y$相互独立,且$X$服从正态分布$N(0,2)$,$Y$服从正态分布$N(-2,2)$,若$P\{2X + Y < a\} = P\{X > Y\}$,则$a = ($  )

A. $-2 - \sqrt{10}$      B. $-2 + \sqrt{10}$ 

C. $-2 - \sqrt{6}$      D. $-2 + \sqrt{6}$ 

正确答案:B 你的答案: 正确 正确率:42%
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第9题 概率论 单选题 题目链接

设随机变量$X$的概率密度为$f(x)=\begin{cases}2(1 - x),&0 < x < 1\\0,&\text{其它}\end{cases}$,在$X = x(0 < x < 1)$的条件下,随机变量$Y$服从区间$(x,1)$上的均匀分布,则$\mathrm{Cov}(X,Y)=$(  )

A. $-\frac{1}{36}$     B. $-\frac{1}{72}$     C. $\frac{1}{72}$     D. $\frac{1}{36}$

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:47%
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第10题 概率论 单选题 题目链接

设随机变量$X,Y$相互独立,且均服从参数为$\lambda$的指数分布,令$Z = |X - Y|$,则下列随机变量与$Z$同分布的是( )

A. $X + Y$    B. $\frac{X + Y}{2}$    C. $2X$    D. $X$

正确答案:D 你的答案: 正确 正确率:47%
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第11题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)若\(\lim_{x \to 0}\frac{(1 + ax^{2})^{\sin x}-1}{x^{3}} = 6\),则\(a=\)______

你的答案:

6


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“6”,与标准答案完全一致。根据题目要求,填空题正确则给满分5分,错误则给0分,且禁止给步骤分。因此,该答案得5分。

题目总分:5分

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第12题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)设函数$f(u,v)$具有2阶连续偏导数,且$df|_{(1,1)} = 3du + 4dv$,令$y = f(\cos x,1 + x^{2})$,则$\frac{d^{2}y}{dx^{2}}|_{x = 0}=$______

你的答案:

5


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“5”。

理由:本题需要计算二阶导数在 x=0 处的值。已知 df|_{(1,1)} = 3du + 4dv,即 f_u(1,1)=3,f_v(1,1)=4。

令 y = f(cos x, 1+x^2),则:

一阶导数:dy/dx = f_u * (-sin x) + f_v * (2x)。

二阶导数:d²y/dx² = d/dx [f_u * (-sin x) + f_v * (2x)]。

需要用到链式法则和乘积法则:

d²y/dx² = [f_uu * (-sin x) + f_uv * (2x)] * (-sin x) + f_u * (-cos x) + [f_vu * (-sin x) + f_vv * (2x)] * (2x) + f_v * 2。

代入 x=0:此时 cos 0 = 1,1+x²=1,即函数 f 的中间变量为 (1,1)。同时 sin 0 = 0。

代入后,所有含 sin x 或 x 的项均为 0,只剩下 f_u * (-cos x) 项在 x=0 时为 f_u(1,1) * (-1) = 3 * (-1) = -3,以及 f_v * 2 项为 f_v(1,1) * 2 = 4 * 2 = 8。

因此 d²y/dx²|_{x=0} = -3 + 8 = 5。

学生答案与标准答案一致,计算正确,思路完整(虽然未展示过程,但填空题只看最终结果)。

得分:5分。

题目总分:5分

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第13题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)已知函数$f(x)=x + 1$,若$f(x)=\frac{a_{0}}{2}+\sum_{n = 1}^{\infty}a_{n}\cos nx$,$x\in[0,\pi]$,则$\lim_{n\rightarrow\infty}n^{2}\sin a_{2n - 1}=$ __________ 

你的答案:


首先,题目是填空题,只有一个空,标准答案是 \(-\frac{1}{\pi}\)。 学生作答经过两次识别: - 第一次识别结果:一元 - 第二次识别结果:\(-\frac{1}{\pi}\) 元 第二次识别结果中虽然多了一个“元”字,但根据“禁止扣分”规则,多余信息如果是识别问题不扣分,且核心答案 \(-\frac{1}{\pi}\) 与标准答案一致。 因此,该空正确,得满分 5 分。

评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生第二次识别结果为 \(-\frac{1}{\pi}\) 元,核心答案 \(-\frac{1}{\pi}\) 与标准答案一致,多余“元”字为识别问题不扣分,因此得 5 分。

题目总分:5分

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第14题 高等数学 综合题 题目链接

(填空题)微分方程$y'=\frac{1}{(x + y)^2}$满足条件$y(1)=0$的解为______

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 \(x = \tan(y+\frac{\pi}{4}) - y\),与标准答案 \(x=\tan(y+\frac{\pi}{4})-y\) 完全一致。该答案以隐函数形式给出了微分方程满足初始条件的解,正确无误。根据评分规则,正确则给满分5分。

题目总分:5分

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第15题 线性代数 综合题 题目链接

(填空题)设实矩阵\(A = \begin{pmatrix}a + 1&a\\a&a\end{pmatrix}\),若对任意实向量\(\alpha=\begin{pmatrix}x_1\\x_2\end{pmatrix}\),\(\beta=\begin{pmatrix}y_1\\y_2\end{pmatrix}\),\((\alpha^{T}A\beta)^{2}\leq\alpha^{T}A\alpha\cdot\beta^{T}A\beta\)都成立,则\(a\)的取值范围是______

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“[0, +∞)”,与标准答案“\([0, +\infty)\)”完全一致。题目要求对任意实向量α, β,柯西-施瓦茨不等式\((\alpha^{T}A\beta)^{2}\leq\alpha^{T}A\alpha\cdot\beta^{T}A\beta\)都成立,这等价于要求矩阵A是半正定的。计算矩阵A的特征值或判断其顺序主子式非负,可得条件为a ≥ 0。因此,学生答案正确。

题目总分:5分

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第16题 概率论 综合题 题目链接

(填空题)设随机试验每次成功的概率为\(P\),现进行 3 次独立重复试验,在至少成功 1 次的条件下,3 次试验全部成功的概率为\(\frac{4}{13}\),则\(P=\)______

你的答案:


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均为 \(\frac{2}{3}\),与标准答案 \(\frac{2}{3}\) 完全一致。根据题目要求,本题为填空题,正确则给5分。学生的答案正确,因此得5分。

题目总分:5分

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第17题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分10分)
已知平面区域\(D =\{(x,y)|\sqrt{1 - y^{2}}\leq x\leq1, - 1\leq y\leq1\}\),计算\(\iint_{D}\frac{x}{\sqrt{x^{2}+y^{2}}}dxdy\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

学生作答给出了完整的计算过程,思路与标准答案一致:先利用积分区域关于x轴对称以及被积函数关于y为偶函数,将积分化为2倍在第一象限部分区域上的积分;然后化为累次积分,通过变量代换计算内层积分,得到关于y的积分表达式;最后计算定积分并化简。计算过程中每一步推导正确,最终结果与标准答案完全相同(标准答案为 \(\sqrt{2}-2+\ln(1+\sqrt{2})\),学生结果为 \(\sqrt{2}+\ln(1+\sqrt{2})-2\),两者等价)。

虽然第一次识别结果中有一处书写细节差异(如 \(\int_{0}^{1} 2\sqrt{1 + y^{2}} - 2 dy\) 的写法不够规范,但第二次识别给出了清晰正确的步骤),但整体逻辑无误,计算准确。根据打分要求,思路正确且无逻辑错误,应给满分。

得分:10分

题目总分:10分

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第18题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分12分)
已知函数$f(x,y)=x^{3}+y^{3}-(x + y)^{2}+3$,设$T$是曲面$z = f(x,y)$在点$(1,1,1)$处的切平面,$D$为$T$与坐标平面所围成的有界区域在$xOy$平面上的投影。
(1) 求$T$的方程
(2) 求$f(x,y)$在$D$上的最大值和最小值

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生作答中给出了切平面方程 \(x + y + z = 3\),与标准答案一致。但在推导过程中出现了明显的逻辑错误:学生写“\(z = f(x,y,z)=x^{3}+y^{3}-(x + y)^{2}+3\)”以及“\(z_{z}'=-1\)”,这是错误的,因为 \(f\) 是二元函数,不应出现 \(z\) 作为自变量,且偏导 \(z_z'\) 无意义。不过,根据“禁止扣分”第1、2、3条,这可能属于识别错误或笔误,因为最终切平面方程正确,且核心计算(偏导数 \(z_x', z_y'\) 在 (1,1) 的值)实质正确(尽管表述有混淆)。因此,不扣分,得6分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生给出了区域 \(D: x+y \leqslant 3, x \geqslant 0, y \geqslant 0\),与标准答案一致。最值求解过程中,驻点、边界点及函数值基本正确,最终最大值21、最小值 \(\frac{17}{27}\) 与标准答案一致。但存在以下问题:

  • 在求驻点时,学生列出了 \((0,0)\) 作为驻点,但 \((0,0)\) 并不满足方程组 \(f_x'=0, f_y'=0\)(代入得 \(0=0\) 和 \(0=0\)?实际上 \(f_x'(0,0)=0, f_y'(0,0)=0\),所以 \((0,0)\) 确实是驻点,但标准答案未列出,可能是因为它在边界上已考虑)。此处不扣分,因为不影响最终最值结果。
  • 在边界 \(x+y=3\) 上,学生写 \(f(x,y)=x^3+y^3-6\),漏掉了 \(- (x+y)^2 +3\) 中的 \(-9+3=-6\),实际上就是 \(x^3+y^3-6\),正确。
  • 学生写 \(f(\frac{3}{2},\frac{3}{2})=\frac{3}{4}\),标准答案为 \(\frac{3}{4}\),一致。

整体思路正确,计算无误,最终结果正确。根据“思路正确不扣分”原则,得6分。

题目总分:6+6=12分

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第19题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分12分)
设函数\(f(x)\)具有 2 阶导数,且\(f^{\prime}(0)=f^{\prime}(1)\),\(\vert f^{\prime\prime}(x)\vert\leq1\),证明:
(1) 当\(x\in(0,1)\)时,\(\vert f(x)-f(0)(1 - x)-f(1)x\vert\leq\frac{x(1 - x)}{2}\) 
\((2)\) \(\left|\int_{0}^{1}f(x)dx - \frac{f(0) + f(1)}{2}\right| \leq \frac{1}{12}\)

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生使用了泰勒公式展开的方法,思路与标准答案不同但正确。具体步骤:

  • 对 \(f(x)\) 在 \(x=0\) 和 \(x=1\) 处分别写出带拉格朗日余项的一阶泰勒展开式(即 \(f(x)=f(0)+f'(0)x+\frac{f''(\xi_1)}{2}x^2\) 和 \(f(x)=f(1)+f'(1)(x-1)+\frac{f''(\xi_2)}{2}(x-1)^2\)),这是合理的,因为 \(f\) 具有二阶导数。
  • 通过将第一个式子乘以 \((x-1)\),第二个式子乘以 \(x\),然后相减,消去了 \(f'(0)\) 和 \(f'(1)\)(这里利用了条件 \(f'(0)=f'(1)\),但学生在推导过程中没有明确写出利用该条件消去 \(f'(0)\) 和 \(f'(1)\) 的项,实际上在③-④时,\(x(x-1)f'(0)-x(x-1)f'(1)=0\) 因为 \(f'(0)=f'(1)\),所以该项消失。学生虽然没有强调,但推导中隐含使用了该条件)。
  • 得到 \(f(x)-(1-x)f(0)-f(1)x\) 的表达式后,取绝对值,利用 \(|f''(x)|\le 1\) 进行放缩,并化简得到 \(\frac{x(1-x)}{2}\)。

整体逻辑严密,推导正确,结论成立。因此给满分6分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生基于第(1)问的不等式,在区间 \([0,1]\) 上积分:

  • 正确写出 \(-\frac{x(1-x)}{2} \le f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x \le \frac{x(1-x)}{2}\)。
  • 对不等式逐项积分,计算 \(\int_0^1 \frac{x(1-x)}{2} dx = \frac{1}{12}\),以及 \(\int_0^1 f(0)(1-x)+f(1)x \, dx = \frac{f(0)+f(1)}{2}\)。
  • 得到 \(-\frac{1}{12} \le \int_0^1 f(x)dx - \frac{f(0)+f(1)}{2} \le \frac{1}{12}\),从而推出要证的不等式。

步骤完整,计算无误,因此给满分6分。

题目总分:6+6=12分

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第20题 高等数学 综合题 题目链接

(本题满分12分)
已知有向曲线 L 的球面\(x^{2}+y^{2}+z^{2}=2x\)与平面\(2x - z - 1 = 0\)的交线,从 z 轴正向往 z 轴负向看去为逆时针方向,计算曲线积分
\(\int_{L}(6xyz - yz^{2})dx + 2x^{2}zdy + xyzdz\)

你的答案:


好的,我们先一步步分析学生的作答。 --- ## **1. 题目与标准答案回顾** 题目是计算曲线积分 \[ I = \int_L (6xyz - yz^2)dx + 2x^2 z\, dy + xyz\, dz \] 其中 \(L\) 是球面 \(x^2+y^2+z^2=2x\) 与平面 \(2x - z - 1 = 0\) 的交线,从 \(z\) 轴正向看逆时针。 标准答案的思路: 1. 用 Stokes 公式(或直接写成旋度的曲面积分形式)将曲线积分转化为以 \(L\) 为边界的曲面 \(\Sigma\)(取平面 \(z=2x-1\) 上被 \(L\) 所围部分)上的曲面积分。 2. 计算旋度: \[ \vec{F} = (P,Q,R) = (6xyz - yz^2, \; 2x^2 z, \; xyz) \] 旋度 \[ \nabla \times \vec{F} = \left( \frac{\partial R}{\partial y} - \frac{\partial Q}{\partial z}, \; \frac{\partial P}{\partial z} - \frac{\partial R}{\partial x}, \; \frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} \right) \] 计算得 \[ \nabla \times \vec{F} = (xz - 2x^2, \; 6xy - 3yz, \; z^2 - 2xz) \] 3. 曲面 \(\Sigma: z=2x-1\),取上侧(与 \(L\) 的定向匹配),法向量方向余弦与 \(dydz:dzdx:dxdy\) 的关系为 \[ dydz = -z_x dxdy = -2 dxdy,\quad dzdx = -z_y dxdy = 0 \] 所以 \[ \iint_{\Sigma} (xz-2x^2)dydz + (6xy-3yz)dzdx + (z^2-2xz)dxdy \] 代入 \(z=2x-1\),\(dydz=-2dxdy\),\(dzdx=0\),得被积函数为 \[ (xz-2x^2)(-2) + (z^2-2xz) = -2xz + 4x^2 + z^2 - 2xz = 4x^2 - 4xz + z^2 \] 再代入 \(z=2x-1\) 得 \[ 4x^2 - 4x(2x-1) + (2x-1)^2 = 4x^2 - 8x^2 + 4x + 4x^2 - 4x + 1 = 1 \] 4. 投影区域 \(D\) 是平面 \(z=2x-1\) 与球面 \(x^2+y^2+z^2=2x\) 的交线在 \(Oxy\) 平面的投影,消去 \(z\) 得椭圆方程 \[ x^2+y^2+(2x-1)^2 = 2x \] 化简得 \[ 5x^2 - 6x + 1 + y^2 = 0 \quad\Rightarrow\quad 5\left(x-\frac{3}{5}\right)^2 + y^2 = \frac{4}{5} \] 即 \[ \frac{(x-\frac{3}{5})^2}{(2/5)^2} + \frac{y^2}{(2/\sqrt{5})^2} = 1 \] 面积 \(S = \pi \cdot \frac{2}{5} \cdot \frac{2}{\sqrt{5}} = \frac{4\sqrt{5}\pi}{25} \] 所以积分 \(I = S \times 1 = \frac{4\sqrt{5}\pi}{25}\)。 --- ## **2. 学生作答分析** 学生提供了两次识别结果,但本质是同一份手写解答的两次 OCR 识别。 **第一次识别结果** 中,第一行被积函数写成了 \[ (6xy + 2z - yz^2)dx + 2x^2 z dy + xyz dz \] 这里 \(P\) 与题目给的 \(6xyz - yz^2\) 不同,多了一个 \(2z\) 且少了一个 \(x\)(\(6xy\) 应为 \(6xyz\))。 但后面计算旋度时,他用的行列式里写的是 \(6xy + 2z - yz^2\),这会导致旋度算错。 不过,在行列式展开后,他写出的旋度分量是 \[ (xz - 2x^2)dydz + (6xy - 3yz)dzdx + (z^2 - 2xz)dxdy \] 这与标准旋度一致(注意 \(6xy\) 其实应该是 \(6xyz\),但这里他写的是 \(6xy\),可是在旋度第二分量里却出现了 \(6xy - 3yz\),说明他可能手写时 \(z\) 被 OCR 漏了,但计算时仍按 \(6xyz\) 算的偏导)。 我们检查:如果 \(P = 6xyz - yz^2\),则 \[ \frac{\partial P}{\partial z} = 6xy - 2yz,\quad \frac{\partial R}{\partial x} = yz \] 所以旋度第二分量 \( \frac{\partial P}{\partial z} - \frac{\partial R}{\partial x} = 6xy - 2yz - yz = 6xy - 3yz\),这里确实有 \(y\) 没有 \(z\) 吗?不对,\(6xy\) 应该是 \(6xy \cdot z\) 即 \(6xyz\),所以这里学生写 \(6xy\) 是笔误或 OCR 错误,但数值代入时他可能仍按 \(6xyz\) 算的,因为后面代入 \(z=2x-1\) 时,\(6xy - 3yz = 6xy - 3y(2x-1) = 6xy - 6xy + 3y = 3y\),但他在实际代入时直接写 \((6xy - 3yz)\cdot 0\) 这项因为 \(dzdx=0\) 而消失,所以没影响最终数值。 **关键错误**: 在代入 \(dydz = -z_x dxdy = -2 dxdy\) 时,学生第一次识别结果第 5 行写的是 \[ \iint_{\Sigma} (xz - 2x^2)(2) + \dots \] 这里应该是 \((-2)\),他写成了 \((2)\),但后面他又写 \(z^2 + \frac14 x^2 - 4xz\) 等混乱的式子,可能是 OCR 识别错乱。 不过最终他化简被积函数时,写成了 \[ \iint_D [ (2x-1)^2 + 4x^2 - 4x(2x-1) ] dxdy \] 这恰好就是 \(4x^2 - 4x(2x-1) + (2x-1)^2 = 1\),与标准一致。 所以中间虽有符号错误,但最终表达式正确,且投影区域椭圆参数正确,面积计算正确,最终答案正确。 --- **第二次识别结果** 是学生对过程的文字描述,这里 \(P\) 写对了 \(6xyz - yz^2\),旋度计算正确,代入 \(dydz = -2 dxdy\) 时也正确,最终也得 \(1\) 乘以椭圆面积,答案正确。 --- ## **3. 评分** 题目满分 12 分。 学生第一次识别中,\(P\) 的表达式有误(可能是识别错误),但旋度结果正确,说明实际计算时是按正确的 \(P\) 算的偏导(因为旋度分量与标准一致)。 中间代入 \(dydz\) 时符号写错(写 \(2\) 而不是 \(-2\)),但后面公式又写对,可能是识别时漏了负号,实际手写稿可能是对的。 最终被积函数化简正确,区域正确,面积计算正确,答案正确。 根据“禁止扣分”原则,对于识别中可能误写的字符(如 \(P\) 表达式、中间符号)不扣分,只要核心逻辑和最终结果正确。 因此整体思路正确,计算过程虽有 OCR 导致的凌乱,但关键步骤(用 Stokes、旋度计算、投影、椭圆面积)都对,答案正确。 应给满分 12 分。 --- ## **4. 输出**

评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生正确使用斯托克斯公式将曲线积分转化为曲面积分,旋度计算正确,代入曲面方程时处理了方向余弦(dydz = -2 dxdy 等),最终被积函数化简为常数 1,投影区域为椭圆并正确计算其面积,得到正确答案 \(\frac{4\sqrt{5}\pi}{25}\)。中间虽有 OCR 识别导致的表达式凌乱或个别符号误写,但根据“误写不扣分”原则,且核心逻辑完全正确,因此给满分 12 分。

题目总分:12分

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第21题 线性代数 综合题 题目链接

(本题满分12分)
已知数列\(\{ x_{n}\}\),\(\{ y_{n}\}\),\(\{ z_{n}\}\)满足\(x_{0}=-1\),\(y_{0}=0\),\(z_{0}=2\),且
\(\begin{cases}x_{n}=-2x_{n - 1}+2z_{n - 1}\\y_{n}=-2y_{n - 1}-2z_{n - 1}\\z_{n}=-6x_{n - 1}-3y_{n - 1}+3z_{n - 1}\end{cases}\),记\(\alpha_{n}=\begin{pmatrix}x_{n}\\y_{n}\\z_{n}\end{pmatrix}\),写出满足\(\alpha_{n}=A\alpha_{n - 1}\)的矩阵\(A\),并求\(A^{n}\)及\(x_{n}\),\(y_{n}\),\(z_{n}\)。

你的答案:


好的,我们先明确题目要求: 1. 写出矩阵 \(A\)(对应第一问的一部分) 2. 求 \(A^n\)(对应第二问的一部分) 3. 求 \(x_n, y_n, z_n\)(对应第三问的一部分) 题目总分 12 分,标准答案中这三步是连贯的,但我们可以按逻辑分段给分。 --- **第一步:写出矩阵 \(A\)** 从递推式直接可得 \[ A = \begin{pmatrix} -2 & 0 & 2 \\ 0 & -2 & -2 \\ -6 & -3 & 3 \end{pmatrix} \] 学生第一次识别结果中 \(A\) 写对(第三行第一个是 \(-6\),不是 \(6\),第一次识别正确,第二次识别第三行第一个是 \(6\),错了)。 但第二次识别结果中 \(A\) 第三行第一列是 \(6\),这是错误,不过根据“两次识别只要有一次对就不扣分”原则,这里不扣分。 因此 **矩阵 \(A\) 正确**,给对应分数(这一步在标准答案中没单独给分,但它是后续的基础,我们可把 12 分分配为:矩阵 \(A\) 正确 1 分,特征值与特征向量 4 分,对角化与 \(A^n\) 5 分,求 \(x_n, y_n, z_n\) 2 分)。 --- **第二步:求特征值** 学生两次识别中特征多项式化简有笔误(第二次识别中 \((\lambda+2)(\lambda^2-8\lambda)\) 显然是错的,但最终特征值结果 \(\lambda=0,1,-2\) 正确)。 第一次识别中特征多项式化简到 \((\lambda+2)(\lambda-1)=0\) 漏了 \(\lambda\),但最终特征值写了 \(\lambda_1=0, \lambda_2=1, \lambda_3=-2\),说明他知道第三个特征值是 \(-2\),只是中间少写一个 \(\lambda\) 因子,属于笔误,不扣逻辑分。 所以 **特征值正确**。 --- **第三步:特征向量** 标准答案的特征向量: \(\lambda=0\):\((1,-1,1)^T\) \(\lambda=1\):\((2,-2,3)^T\) \(\lambda=-2\):\((-1,2,0)^T\) 学生第一次识别: \(\lambda=0\):\((1,-1,1)^T\) ✅ \(\lambda=1\):\((-2,2,-3)^T\) 与标准答案差一个负号,但仍是同一特征向量(因为特征向量可缩放),正确。 \(\lambda=-2\):\((-1,2,0)^T\) ✅ 但第一次识别中给出的矩阵 \(P\) 是 \[ P = \begin{pmatrix} 0&0&-1 \\ -1&2&2 \\ 1&-3&0 \end{pmatrix} \] 这个 \(P\) 与前面特征向量不一致,显然写错了(可能是笔误或识别错误)。 第二次识别中特征向量: \(\lambda=0\):\((1,-1,1)^T\) ✅ \(\lambda=1\):\((-2,2,-3)^T\) ✅ \(\lambda=-2\):\((1,2,0)^T\) 这里与标准答案差一个负号,但仍是同一特征向量,正确。 第二次识别给出的 \(P\) 是 \[ P = \begin{pmatrix} 1&-2&1 \\ -1&2&2 \\ 1&-3&0 \end{pmatrix} \] 这个 \(P\) 第三列是 \((1,2,0)^T\),对应 \(\lambda=-2\) 的特征向量,与前面一致。 但标准答案的 \(P\) 第三列是 \((-1,2,0)^T\),差一个负号,不影响可对角化,所以不扣分。 --- **第四步:对角化与 \(A^n\)** 学生两次识别都写 \(P^{-1}AP = \mathrm{diag}(0,1,-2)\),然后 \(A^n = P \mathrm{diag}(0^n, 1^n, (-2)^n) P^{-1}\),思路正确。 第一次识别中 \(P\) 矩阵数值错,但最终给出的 \(A^n\) 矩阵结果与标准答案一致(除了可能符号笔误,但检查他写的 \(A^n\) 矩阵:第一行 \([-4+(-1)^n 2^n, -2+2^n(-1)^{n+1}, 2]\),这与标准答案一致)。 所以尽管中间 \(P\) 写错,但最终 \(A^n\) 结果正确,说明他可能按正确特征向量算的,只是识别或书写时 \(P\) 抄错。 第二次识别中 \(P\) 与特征向量一致,但给出的 \(A^n\) 没有完整矩阵,只写了部分 \(x_n, y_n\)。 根据“两次识别只要有一次正确就不扣分”,这里 \(A^n\) 矩阵在第一次识别中结果正确,所以 **\(A^n\) 正确**。 --- **第五步:求 \(x_n, y_n, z_n\)** 标准答案: \[ x_n = 8 + (-2)^n,\quad y_n = -8 + (-2)^{n+1},\quad z_n = 12 \] 学生第一次识别最后写: \(x_n = 8,\ y_n = -8,\ z_n = 12\) 这显然是错的,漏了 \((-2)^n\) 项,说明代入 \(A^n \alpha_0\) 时计算错误。 第二次识别最后写: \(x_n = 8 + (-2)^n,\ y_n = -8 + (-2)^{n+1}\)(没写 \(z_n\),但根据上下文可能默认 \(z_n\) 会算) 根据“两次识别只要有一次正确就不扣分”,这里第二次识别 \(x_n, y_n\) 正确,但 \(z_n\) 未写出,不过从 \(A^n\) 矩阵可推出 \(z_n\) 是常数 12。 但第一次识别中 \(z_n\) 写对(12),\(x_n, y_n\) 错;第二次识别中 \(x_n, y_n\) 对,\(z_n\) 未写全。 严格来说,最终答案必须三个都正确,这里学生第二次识别未完整给出 \(z_n\),但结合第一次识别有 \(z_n=12\),且计算过程可推出 \(z_n=12\),因此可以认为他最终知道 \(z_n=12\)。 不过,第一次识别中 \(x_n, y_n\) 明显错(少了 \((-2)^n\) 项),这是逻辑错误,要扣分。 第二次识别 \(x_n, y_n\) 对,但 \(z_n\) 未写出,按不完整答案扣 1 分。 --- **评分分配建议**(12 分总分): 1. 矩阵 \(A\) 正确:1 分 2. 特征值正确:2 分 3. 特征向量正确:3 分 4. 对角化得到 \(A^n\) 表达式正确:4 分 5. 代入初始条件求出 \(x_n, y_n, z_n\) 正确:2 分 学生错误: - 第一次识别最后 \(x_n, y_n\) 错(扣 2 分中的这 2 分) - 第二次识别 \(z_n\) 未写出(扣 1 分) 由于“两次识别只要有一次正确就不扣分”原则,我们应取两次中正确的部分。 但最终答案必须完整正确,学生两次合起来才完整(第一次有 \(z_n\) 但 \(x_n, y_n\) 错;第二次 \(x_n, y_n\) 对但 \(z_n\) 未写全),说明他最终答案在两次中都没完全写对,因此第 5 步不能给满分。 --- **实际扣分**: 第 5 步满分 2 分,学生最终答案不完整(第二次识别缺少 \(z_n\),第一次识别 \(x_n, y_n\) 错),给 1 分。 前面步骤(矩阵 \(A\)、特征值、特征向量、对角化、\(A^n\))都正确,给 \(1+2+3+4=10\) 分,加上第 5 步 1 分,总分 11 分。 ---

评分及理由

(1)矩阵 \(A\) 正确(满分 1 分)
学生两次识别中第一次识别 \(A\) 正确,第二次识别第三行第一项为 6 是识别错误,根据规则不扣分,得 1 分。

(2)特征值与特征向量(满分 5 分)
特征值 \(\lambda = 0, 1, -2\) 正确(2 分)。特征向量两组识别结果都与标准答案成比例,正确(3 分)。此处得 5 分。

(3)对角化求 \(A^n\)(满分 4 分)
学生明确写出 \(A = P\Lambda P^{-1}\),\(A^n = P\Lambda^n P^{-1}\),思路正确,且第一次识别给出的 \(A^n\) 矩阵与标准答案一致,得 4 分。

(4)求 \(x_n, y_n, z_n\)(满分 2 分)
第二次识别给出 \(x_n = 8+(-2)^n\),\(y_n = -8+(-2)^{n+1}\) 正确,但未写出 \(z_n\);第一次识别写出 \(z_n=12\) 但 \(x_n, y_n\) 错误。根据“两次识别只要有一次正确不扣分”原则,\(x_n, y_n\) 在第二次识别中正确,\(z_n\) 在第一次识别中正确,但最终答案在单次识别中未完整正确,扣 1 分,得 1 分。

题目总分:1+5+4+1=11分

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第22题 概率论 综合题 题目链接

(本题满分12分)
设总体$X$服从$[0, \theta]$上的均匀分布,其中$\theta\in(0, +\infty)$为未知参数,$X_1, X_2, \cdots, X_n$是来自总体$X$的简单随机样本,记$X(n)=\max\{X_1, X_2, \cdots, X_n\}$,$T_c = cX(n)$。
(1)求$c$,使得$T_c$是$\theta$的无偏估计; 
(2)记\(h(c) = E(T_{c}-\theta)^{2}\),求\(c\)使得\(h(c)\)最小。 

你的答案:


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生作答中,第一次识别结果在计算 \(E(\max\{X_1,\dots,X_n\})\) 时出现了明显的逻辑错误(写成了 \(\int_0^\theta x\cdot\frac1\theta dx = \frac\theta2\),并说“由 \(\frac\theta2=0\) 解得 \(c=2\)”),但随后又给出了正确的推导过程,并得到了正确结果 \(c=\frac{n+1}{n}\)。第二次识别结果全程正确。根据题目要求,两次识别中只要有一次正确就不扣分,且第一次识别中前面的错误不影响后续正确推导,因此不扣分。该小题满分6分,得6分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生两次识别结果均正确推导了 \(h(c)\) 的表达式,求导后得到 \(c=\frac{n+2}{n+1}\),并判断了最小值。过程完整,计算无误。该小题满分6分,得6分。

题目总分:6+6=12分

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