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评分及理由
(1)得分及理由(满分10分)
学生作答中,首先正确写出等价无穷小的极限表达式:
\[ \lim_{x \to 0} \frac{a \sin x + b x^2 + \ln(1 - 2x + x^2)}{1 - e^{5x^2}} = 1 \]
并利用 \(1 - e^{5x^2} \sim -5x^2\) 进行代换,得到:
\[ \lim_{x \to 0} \frac{a \sin x + b x^2 + \ln(1 - 2x + x^2)}{-5x^2} = 1 \]
进一步整理为:
\[ \lim_{x \to 0} \frac{a \sin x + \ln(1 - 2x + x^2)}{x^2} + b = -5 \]
这一步与标准答案思路一致,逻辑正确。
接下来,学生通过分析分子在 \(x \to 0\) 时的阶数,得出 \(a \sin x + \ln(1 - 2x + x^2)\) 必须为 \(o(x)\),否则极限不存在。由此得到:
\[ \lim_{x \to 0} \frac{a \sin x + \ln(1 - 2x + x^2)}{x} = 0 \]
代入 \(\sin x \sim x\),\(\ln(1 - 2x + x^2) = \ln((1-x)^2) = 2\ln(1-x) \sim -2x\),解得 \(a = 2\)。
最后,将 \(a = 2\) 代入原极限,利用泰勒展开或洛必达法则计算:
\[ \lim_{x \to 0} \frac{2 \sin x + \ln(1 - 2x + x^2)}{x^2} = -1 \]
从而得到 \(b = -5 - (-1) = -4\)。
整个过程逻辑清晰,计算正确,与标准答案方法一致。因此,本题得分为10分。
题目总分:10分
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