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2011年考研数学(二)考试试题 - 第19题回答
高等数学
发布于2025年9月25日 14:13
阅读数 39


评分及理由

(Ⅰ)得分及理由(满分5分)

学生作答中,两次识别结果都提到了利用基本不等式 \(\frac{x}{1+x} < \ln(1+x) < x\)(其中 \(x>0\)),然后令 \(x = \frac{1}{n}\),直接得到 \(\frac{1}{n+1} < \ln(1+\frac{1}{n}) < \frac{1}{n}\)。这个思路是正确的,并且是证明该不等式的一种常见方法。标准答案中虽然先证明了更一般的形式(\(0 \leq x \leq 1\)),但学生直接使用已知的基本不等式也是合理的,且结论正确。

然而,在第一次识别中,学生额外定义了函数 \(f(x) = \ln(1+\frac{1}{x}) - \frac{1}{x+1}\) 并求导,但求导后得到 \(f'(x) < 0\) 后,并没有利用这个结果来证明不等式,而是转而使用基本不等式。这部分求导过程是多余的,且与后面的证明逻辑不连贯,但并未导致错误结论。根据评分规则,思路正确不扣分,多余信息不扣分。

在第二次识别中,学生没有进行多余的求导,直接使用基本不等式,证明过程简洁正确。

因此,本部分给予满分。

得分:5分

(Ⅱ)得分及理由(满分5分)

学生正确写出了 \(a_{n+1} - a_n = \frac{1}{n+1} - \ln(1+\frac{1}{n})\),并利用(Ⅰ)中证明的 \(\ln(1+\frac{1}{n}) > \frac{1}{n+1}\) 得出 \(a_{n+1} - a_n < 0\),从而证明了数列 \(\{a_n\}\) 单调递减。这部分证明逻辑清晰,与标准答案一致。

但是,标准答案中还证明了数列 \(\{a_n\}\) 有下界(例如大于0),这是证明数列收敛的必要条件(单调有界准则)。学生的两次识别结果中都只证明了单调递减,没有证明有下界。这是一个重要的逻辑缺失,导致证明不完整。

因此,需要对此处逻辑错误进行扣分。由于证明下界是本题(Ⅱ)的重要组成部分,扣分应较多。

得分:2分(扣3分)

题目总分:5+2=7分

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