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2016年考研数学(一)考试试题 - 第19题回答
高等数学
发布于2025年10月25日 15:08
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评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生使用了比值判别法来证明级数的绝对收敛性。思路是:通过计算相邻项之比的极限,利用拉格朗日中值定理得到该极限等于某点导数的绝对值,再由已知条件0 < f'(x) < 1/2,得出极限值在(0, 1/2)之间,从而应用比值判别法证明绝对收敛。

然而,这种方法存在逻辑问题:比值判别法要求极限存在且小于1,但学生只得到了极限的上界小于1/2,没有证明极限确实存在。标准答案使用的是压缩映射原理,通过递推关系直接得到|xn+1 - xn| < (1/2)|xn - xn-1|,从而级数被一个收敛的几何级数控制。

由于学生的方法在逻辑上不完整(未证明极限存在),扣2分。但整体思路方向正确,且最终结论正确,给3分。

(2)得分及理由(满分5分)

学生正确指出级数收敛意味着部分和Sn = xn+1 - x1的极限存在,从而lim xn存在。这部分论证正确。

在证明极限值范围时,学生通过递推关系xn+1 < (1/2)xn + 1,经过迭代得到xn+1 < (1/2)^n x1 + 2,从而得出lim xn ≤ 2。但这里只得到了上界,没有证明严格小于2,也没有证明大于0。

标准答案通过极限形式的不等式A < (1/2)A + 1得到A < 2,并通过反证法排除了A ≤ 0的可能性。学生缺少对下界的证明,这是重要缺陷。

由于证明了极限存在和上界(虽然不够严格),但缺少下界证明,扣2分,给3分。

题目总分:3+3=6分

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