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2016年考研数学(二)考试试题 - 第19题回答
高等数学
发布于2025年10月13日 11:31
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评分及理由

(1)求导与代入过程(满分2分)

学生正确计算了 \(y_2(x)\) 的一阶和二阶导数,并代入原微分方程得到关于 \(\mu(x)\) 的方程 \((2x-1)\mu''+(2x-3)\mu'=0\),与标准答案推导出的方程等价(标准答案为 \((2x-1)\mu''=(3-2x)\mu'\),可化为学生形式)。此部分思路正确,计算无误,得2分。

(2)求解 \(\mu(x)\)(满分6分)

学生正确设 \(v=\mu'\) 将方程化为一阶线性方程,分离变量并积分得到 \(\mu'=C_1(2x-1)e^{-x}\),积分得 \(\mu=C_1(-2x-1)e^{-x}+C_2\)。利用条件 \(\mu(0)=-1\) 和 \(\mu(-1)=e\) 解出 \(C_1=1, C_2=0\),最终得到 \(\mu(x)=-(2x+1)e^{-x}\)。此部分计算过程完整正确,与标准答案一致(标准答案形式为 \(-2xe^{-x}-e^{-x}\),等价于学生结果)。得6分。

(3)通解表达(满分2分)

学生得出 \(y_2(x)=-(2x+1)\),这是错误的。正确应为 \(y_2(x)=\mu(x)e^x=-(2x+1)e^{-x} \cdot e^x = -(2x+1)\),但学生在最后通解中写为 \(y=C_3e^x+C_4(2x+1)\),缺少 \(e^{-x}\) 因子。标准通解应为 \(y=k_1e^x+k_2(-2x-1)e^{-x}\)。此部分存在逻辑错误,扣2分。

题目总分:2+6+0=8分

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