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2019年考研数学(二)考试试题 - 第21题回答
高等数学
发布于2025年11月4日 17:19
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评分及理由

(1)得分及理由(满分5.5分)

学生试图证明存在ξ∈(0,1)使得f'(ξ)=0。其论证思路是:由∫₀¹f(x)dx=1,假设f(x)≥1,得出矛盾,从而认为存在ξ使f(ξ)=0。但这里存在严重逻辑错误:

  1. 从∫₀¹f(x)dx=1不能推出f(x)≥1不成立,实际上可能存在f(x)在某些点大于1,某些点小于1
  2. 即使证明了存在ξ使f(ξ)=0,也不能直接得出f'(ξ)=0的结论
  3. 证明过程中还出现了"f(x)≥0"的假设,题目并未给出此条件

正确的证明应该使用罗尔定理,考虑函数g(x)=f(x)-x,由f(0)=0,f(1)=1,∫₀¹f(x)dx=1,可以证明存在c∈(0,1)使f(c)=c,再对g(x)应用罗尔定理。

由于核心逻辑错误,本部分得分:0分

(2)得分及理由(满分5.5分)

学生试图使用泰勒展开证明存在η∈(0,1)使f''(η)<-2:

  1. 泰勒展开的基点选择错误,使用了前面错误的ξ
  2. 展开式缺少了f'(ξ)(x-ξ)项,这是严重错误
  3. 从f(ξ)=0(这个结论本身也是错误的)推出f''(η)=-2f(ξ)/ξ²=0,与要证明的f''(η)<-2矛盾
  4. 最后又错误地认为f(ξ)≥1,得出f''(η)<-2

证明过程存在多处逻辑矛盾和错误,本部分得分:0分

题目总分:0+0=0分

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