评分及理由
(1)收敛半径证明部分得分及理由(满分2分)
学生正确计算了收敛半径:由递推关系得到 \(\lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right| = 1\),从而得到收敛半径 \(R=1\),并正确指出当 \(|x|<1\) 时幂级数收敛。这部分完全正确,得2分。
(2)和函数求解部分得分及理由(满分8分)
学生在求解和函数时存在以下问题:
- 在推导 \(a_n\) 的递推关系时,由 \((n+1)a_{n+1} = (n+\frac12)a_n\) 得到 \(na_n = (n-\frac12)a_{n-1}\) 这一步是正确的,但后续处理不当。
- 设 \(S(x) = \sum_{n=1}^\infty a_n x^n\) 后,学生试图通过 \(\sum a_n x^n = \sum a_{n-1}x^n - \sum \frac{1}{2n}a_{n-1}x^n\) 来建立关系,这个思路虽然可行但执行有误。
- 对 \(\sum \frac{1}{2n}a_{n-1}x^n\) 求导的处理不正确,导致后续推导出现偏差。
- 最终得到的微分方程 \(\frac12 S(x) = (1-x)S'(x)\) 是正确的(虽然推导过程有瑕疵),求解过程也基本正确。
- 但确定常数时,学生得到 \(S(x) = \frac{1}{\sqrt{1-x}}\),而正确答案应为 \(S(x) = \frac{2}{\sqrt{1-x}} - 2\)。这表明学生在确定常数时没有验证结果的正确性。
考虑到学生正确建立了微分方程并求解,只是常数确定有误,这部分给予4分(满分8分)。
题目总分:2+4=6分
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