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2017年考研数学(二)考试试题 - 第21题回答
高等数学
发布于2025年10月15日 21:33
阅读数 38


评分及理由

(1)得分及理由(满分11分)

学生正确建立了切线方程和法线方程,并正确求出与坐标轴的交点:切线在y轴截距为 \(Y_P = y - xy'\),法线在x轴截距为 \(X_P = x + yy'\)。然后根据条件 \(X_P = Y_P\) 得到方程 \(y - xy' = x + yy'\),整理得 \(y' = \frac{y-x}{y+x}\)。这一步完全正确,得3分。

(2)得分及理由(满分11分)

学生正确进行变量代换 \(p = \frac{y}{x}\),得到 \(y' = p + xp'\),代入微分方程得到 \(p + xp' = \frac{p-1}{p+1}\),整理得 \(xp' = \frac{-1-p^2}{p+1}\)。这一步正确,得2分。

(3)得分及理由(满分11分)

学生分离变量得到 \(-\frac{p+1}{p^2+1}dp = \frac{1}{x}dx\),这一步正确,得1分。但是积分时出现错误:正确积分应为 \(\int \frac{p+1}{p^2+1}dp = \int \frac{p}{p^2+1}dp + \int \frac{1}{p^2+1}dp = \frac{1}{2}\ln(p^2+1) + \arctan p\),而学生写成了 \(-\frac{1}{2}\ln(p^2+1) - \arctan p\),符号错误,扣2分。

(4)得分及理由(满分11分)

学生代入初值 \(y(1)=0\) 得到 \(C=0\),这一步正确,得1分。但最终答案形式为 \(\frac{1}{2}\ln(\frac{y^2}{x^2}+1) + \arctan\frac{y}{x} = -\ln x\),这与标准答案 \(\arctan\frac{y}{x} + \frac{1}{2}\ln(x^2+y^2) = 0\) 在形式上有差异,但实际上是等价的,因为 \(\frac{1}{2}\ln(\frac{y^2}{x^2}+1) = \frac{1}{2}\ln(x^2+y^2) - \ln x\),代入后可得标准答案。考虑到学生积分时符号错误但最终形式等价,这里不额外扣分。

(5)得分及理由(满分11分)

学生没有明确给出定义域 \(x \in (0, \frac{3}{2})\),但题...

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