评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生第一问证明思路与标准答案基本一致,通过构造函数利用导数证明不等式。但存在以下问题:
- 在证明$\ln(1+x) < x$时,学生没有给出完整的证明过程,只给出了$\frac{x}{1+x} < \ln(1+x)$的证明。
- 在证明$\ln(1+x) < x$时,学生使用了$g(x)=\frac{\ln(1+x)}{x}-1$,但证明过程不完整且逻辑不够清晰。
- 学生给出的证明范围是$x\in(0,1)$,而题目要求对任意正整数$n$都成立,即$x=\frac{1}{n}\in(0,1]$,证明范围不够完整。
考虑到学生基本思路正确,但证明不完整,扣2分,得3分。
(2)得分及理由(满分5分)
学生第二问证明思路正确:
- 正确计算了$a_{n+1}-a_n = \frac{1}{n+1} - \ln(1+\frac{1}{n})$
- 正确利用第一问结论得出$a_{n+1}-a_n < 0$,说明数列单调递减
- 正确证明$a_n > \ln(\frac{n+1}{n}) > 0$,说明数列有下界
- 正确应用单调有界收敛定理得出数列收敛
证明过程完整且逻辑清晰,得5分。
题目总分:3+5=8分
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