评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生第一问的解答使用了泰勒展开的方法,与标准答案的构造函数法不同,但思路正确且推导完整。具体地:
- 学生正确写出在0和1处的泰勒展开式:\(f(x)=f(0)+f'(0)x+\frac{f''(\xi_1)}{2}x^2\) 和 \(f(x)=f(1)+f'(1)(x-1)+\frac{f''(\xi_2)}{2}(x-1)^2\)。
- 利用已知条件 \(f'(0)=f'(1)\),将两个展开式分别乘以 \((1-x)\) 和 \(x\) 后相加,得到 \(f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x = \frac{f''(\xi_1)}{2}x^2(1-x) + \frac{f''(\xi_2)}{2}(x-1)^2x\)。
- 取绝对值并利用 \(|f''(x)| \leq 1\),得到 \(\left| f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x \right| \leq \frac{1}{2} \left| x^2(1-x) + (x-1)^2x \right| = \frac{x(1-x)}{2}\)。
此方法正确,且推导严谨,因此得满分6分。
(2)得分及理由(满分6分)
学生第二问的解答基于第一问的不等式进行积分,思路正确,但存在一处逻辑错误:
- 在第一次识别结果中,学生写成了 \(f(x)-f(0)(1-x)-f(0)x\)(第二个 \(f(0)\) 应为 \(f(1)\)),但根据上下文和第二次识别结果,这显然是误写(识别错误),实际应为 \(f(1)\),因此不扣分。
- 在第二次识别结果中,学生正确写出不等式:\(-\frac{x(1-x)}{2} \leq f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x \leq \frac{x(1-x)}{2}\)。
- 积分过程正确,计算了 \(\int_0^1 \frac{x(1-x)}{2} dx = \frac{1}{12}\) 以及 \(\int_0^1 (1-x) dx = \frac{1}{2}\) 和 \(\int_0^1 x dx = \frac{1}{2}\),从而得到 \(\int_0^1 f(x) dx - \frac{f(0)+f(1)}{2}\) 的积分结果在 \([-\frac{1}{12}, \frac{1}{12}]...
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