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2012年考研数学(一)考试试题 - 第15题回答
高等数学
发布于2025年9月24日 17:22
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评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

学生作答分为两次识别结果。第一次识别结果中,学生尝试通过变形和函数性质来证明不等式,但存在多处逻辑错误:

  • 变形步骤中,将原不等式两边除以 \(x\) 时未考虑 \(x\) 的符号(特别是 \(x<0\) 时不等号方向可能反转),但学生未区分区间讨论,直接默认 \(x>0\) 处理,导致逻辑不严谨。
  • 在应用拉格朗日中值定理时,学生错误地写成 \(\frac{\ln(1+x)-\ln(1-x)}{2x} = \ln'(1+s) = \frac{1}{1+s}\),其中 \(s \in (-1,1)\)。实际上,中值定理要求函数在闭区间连续、开区间可导,但 \(\ln(1+t)\) 在 \(t=-1\) 处无定义,区间 \([-x,x]\) 可能包含无效点(如 \(x>0\) 时 \(t=-x\) 可能使 \(1+t=0\)),应用条件不成立。
  • 对 \(\frac{1-\cos x}{x^2}\) 的单调性判断错误(称“单调递减”但未给出证明),且最大值分析不严谨(偶函数性质正确,但未证明单调性)。
  • 最终推导中,由 \(\frac{\ln(1+x)-\ln(1-x)}{x} \geq 1\) 和 \(\frac{1-\cos x}{x^2} + \frac{1}{2} \leq 1\) 直接推出不等式,逻辑跳跃(需严格说明两项大小关系,但学生未建立直接联系)。

第二次识别结果内容与第一次基本一致,仅表述更清晰,但核心逻辑错误未修正。整体思路与标准答案(构造函数求导)完全不同,且关键步骤存在数学错误,不符合证明要求。根据打分规则,逻辑错误需扣分。由于错误涉及核心论证,扣分幅度较大。

得分:3分(满分10分)。理由:学生正确进行了不等式变形(如除以 \(x\) 和对数拆分),并尝试使用中值定理和函数性质,有一定思路,但主要逻辑错误(中值定理应用不当、单调性判断错误、未区分区间)导致证明无效。

题目总分:3分

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