评分及理由
(1)得分及理由(满分4分)
学生答案为 \(\sqrt{2}-2\),而标准答案为 \(-\sqrt{2}\)。通过计算验证:
- 由参数方程 \(x=\sqrt{t^2+1}\),\(y=\ln(t+\sqrt{t^2+1})\) 可得 \(y=\operatorname{arsinh}t\),因此 \(\frac{dy}{dt}=\frac{1}{\sqrt{t^2+1}}\),\(\frac{dx}{dt}=\frac{t}{\sqrt{t^2+1}}\)。
- 一阶导数 \(\frac{dy}{dx}=\frac{dy/dt}{dx/dt}=\frac{1}{t}\)。
- 二阶导数 \(\frac{d^2y}{dx^2}=\frac{d}{dx}\left(\frac{1}{t}\right)=\frac{d}{dt}\left(\frac{1}{t}\right)\cdot\frac{dt}{dx}=-\frac{1}{t^2}\cdot\frac{1}{dx/dt}=-\frac{1}{t^2}\cdot\frac{\sqrt{t^2+1}}{t}\)。
- 代入 \(t=1\) 得 \(\left.\frac{d^2y}{dx^2}\right|_{t=1}=-\frac{1}{1}\cdot\frac{\sqrt{2}}{1}=-\sqrt{2}\)。
学生答案 \(\sqrt{2}-2\) 与标准答案 \(-\sqrt{2}\) 在数值上不相等(\(\sqrt{2}-2 \approx -0.586\),\(-\sqrt{2} \approx -1.414\)),存在明显的计算错误。由于核心计算结果错误,本题得0分。
题目总分:0分
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