2025年李林冲刺预测6套卷(三) - 第19题回答
高等数学
发布于2025年10月30日 18:34
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评分及理由
(Ⅰ)得分及理由(满分6分)
学生解答过程:
- 在换元化简积分时,学生令 \(u = t^2\),得到 \(\int_0^x 4t f(x^2) f(x^2 - t^2) dt = 2f(x^2) \int_0^{x^2} f(x^2 - u) du = x^6\),这一步是正确的。
- 接着令 \(x^2 = X\),得到 \(2f(X) \int_0^X f(X - \alpha) d\alpha = X^3\),这一步也是正确的。
- 然后设 \(y = \int_0^x f(\alpha) d\alpha\),并写出 \(2y'y = x^3\),这一步推导正确,但学生中间有一段关于卷积求导的推导(“根据卷积求导法则及复合函数求导法则可得:\(2\left[f(x)\cdot f(0)+\int_{0}^{x}f(x - \alpha)f'(\alpha)d\alpha\right]=3x^{2}\)”)是多余的,且可能引入错误,但最终正确得到了 \(2y'y = x^3\),因此不扣分。
- 求解 \(y\) 时,积分得到 \(y^2 = \frac{x^4}{4} + C\),利用 \(y(0) = 0\) 得 \(C = 0\),从而 \(y = \frac{x^2}{2}\),这一步正确。
- 最后求导得 \(f(x) = x\),正确。
因此,本部分解答逻辑正确,结果正确,得满分6分。
(Ⅱ)得分及理由(满分6分)
学生解答过程:
- 学生正确写出所求级数为 \(\sum_{n=1}^{\infty} 2^{1-n} n^2\),并设 \(S_n = 2 \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n^2}{2^n}\),但这里符号使用有误(求和下标与变量混淆),实际应为 \(S = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n^2}{2^{n-1}} = 2 \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n^2}{2^n}\),学生意图正确,不扣分。
- 学生采用错位相减法计算级数和,方法正确但过程复杂,且计算中存在一些不严谨之处(如直接写极限值而未严格证明收敛),但最终得到正确结果 \(S = 12\)。
- 标准答案使用幂级数方法,但学生方法不同且正确,根据评分要求“思路正确不扣分”,...
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