评分及理由
(1)得分及理由(满分10分)
学生作答中,第一次识别结果和第二次识别结果本质相同,都采用了洛必达法则(通过求导处理分子分母)和换元法求解极限。但存在关键逻辑错误:
- 在第一步中,学生直接将分子用积分上限函数求导得到 \(x^2(e^{1/x}-1)-x\),这是正确的(根据微积分基本定理)。
- 分母处理为 \(x^2 \cdot \frac{1}{x} = x\),这里使用了等价无穷小 \(\ln(1+1/x) \sim 1/x\),也是正确的。
- 得到极限 \(\lim_{x \to +\infty} [x(e^{1/x}-1)-1]\) 后,学生换元 \(t=1/x\),得到 \(\lim_{t \to 0^+} \frac{e^t-1}{t} - 1\)。
- 关键错误:学生计算 \(\lim_{t \to 0^+} \frac{e^t-1}{t} - 1 = 1 - 1 = 0\),但这里忽略了分子分母的阶数。实际上,原极限是 \(\frac{\int_1^x [t^2(e^{1/t}-1)-t]dt}{x^2 \ln(1+1/x)}\),当 \(x \to +\infty\) 时,分子和分母都是无穷大,但学生直接计算了 \(x(e^{1/x}-1)-1\) 的极限,这相当于只考虑了导数的极限,而没有正确应用洛必达法则(实际上需要多次应用洛必达或泰勒展开)。标准答案显示正确结果应为 \(1/2\),学生的计算过程缺少必要的步骤(如进一步展开 \(e^{1/x}\) 到二阶项),导致错误结果。
因此,由于逻辑错误(极限计算不完整,导致错误答案),扣分。但学生思路正确(使用了积分上限函数和换元),部分步骤合理。给予部分分数:4分(满分10分)。
题目总分:4分
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