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2013年考研数学(二)考试试题 - 第15题回答
高等数学
发布于2025年9月19日 10:20
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评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

学生作答中,第一步对原式进行变形:\(1 - \cos x \cos 2x \cos 3x = 1 - \cos x + \cos x(1 - \cos 2x) + \cos x \cos 2x(1 - \cos 3x)\),这一步与标准答案一致,正确无误,不扣分。

第二步将极限拆分为三个部分:\(\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{ax^n} + \lim_{x \to 0} \frac{\cos x(1 - \cos 2x)}{ax^n} + \lim_{x \to 0} \frac{\cos x \cos 2x(1 - \cos 3x)}{ax^n}\),这一步也是正确的,不扣分。

第三步使用等价无穷小替换:当\(x \to 0\)时,\(1 - \cos x \sim \frac{1}{2}x^2\),\(1 - \cos 2x \sim \frac{1}{2}(2x)^2 = 2x^2\),\(1 - \cos 3x \sim \frac{1}{2}(3x)^2 = \frac{9}{2}x^2\),并代入极限式。这里学生正确应用了等价无穷小替换,且注意到\(\cos x \to 1\)和\(\cos 2x \to 1\),因此替换后得到\(\lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{2}x^2}{ax^n} + \lim_{x \to 0} \frac{2x^2}{ax^n} + \lim_{x \to 0} \frac{\frac{9}{2}x^2}{ax^n} = \lim_{x \to 0} \frac{(\frac{1}{2} + 2 + \frac{9}{2})x^2}{ax^n} = \lim_{x \to 0} \frac{7x^2}{ax^n}\)。计算系数时,\(\frac{1}{2} + 2 + \frac{9}{2} = \frac{1}{2} + \frac{4}{2} + \frac{9}{2} = \frac{14}{2} = 7\),正确。

第四步确定\(n\)和\(a\)的值:由极限等于1,且分母为\(ax^n\),分子为\(7x^2\),因此\(n=2\),\(a=7\),正确。

在第一次识别结果中,学生计算系数时写为\(...

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