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负π分之4
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生答案:负π分之4(即-4/π)。
标准答案:-1/π。
分析:本题要求将函数f(x)=x+1在[0,π]上展开为余弦级数(傅里叶余弦级数),并求极限lim n→∞ n² sin(a_{2n-1})。首先需要计算傅里叶系数a_n。对于余弦级数,a_n = (2/π) ∫₀^π f(x) cos(nx) dx。计算a_{2n-1} = (2/π) ∫₀^π (x+1) cos((2n-1)x) dx。通过分部积分可得a_{2n-1} = -4/(π(2n-1)²) + 其他项(但常数项在积分中对cos((2n-1)x)的贡献为0)。实际上,精确计算得a_{2n-1} = -4/(π(2n-1)²)。因此sin(a_{2n-1}) ~ a_{2n-1}(当n→∞时a_{2n-1}→0),故n² sin(a_{2n-1}) ~ n² * [-4/(π(2n-1)²)] ~ -4/(π) * [n²/(4n²)] = -1/π。学生答案为-4/π,错误。可能误将系数直接作为极限(未考虑n²因子与分母(2n-1)²的抵消),或计算a_n时出错。
扣分:答案错误,且计算过程存在逻辑错误(未正确得到极限值)。
得分:0分(满分5分)。
题目总分:0分
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