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2016年考研数学(二)考试试题 - 第15题回答
高等数学
发布于2025年11月18日 11:20
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评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

学生作答中,第1次识别结果存在一个关键错误:题目原式为 $\lim\limits_{x \to 0}( \cos 2x + 2x \sin x - 1)^{\frac{1}{x^4}}$,但学生写成了 $\lim_{x \to 0} (\cos 2x + 2x \sin x)^{\frac{1}{x^4}}$,缺少了“-1”。这是一个逻辑错误,因为缺少“-1”会导致展开式完全不同,从而影响极限的计算。然而,第2次识别结果中,学生正确地写出了原式 $\lim_{x\to0}(\cos2x + 2x\sin x - 1)^{\frac{1}{x^4}}$(在步骤一中明确包含“-1”),并且后续计算步骤正确。根据打分要求,如果两次识别中至少有一次正确,则不扣分。因此,这里不扣分。

在计算过程中,学生使用了正确的思路:将幂指函数转化为指数形式,然后利用泰勒展开和等价无穷小求解极限。具体步骤包括:展开 $\cos 2x$ 和 $\sin x$,合并后得到 $\cos 2x + 2x \sin x - 1 = \frac{1}{3}x^4 + o(x^4)$,然后应用 $\ln(1+t) \sim t$ 进行化简,最终得到极限为 $\frac{1}{3}$,从而原极限为 $e^{\frac{1}{3}}$。这些步骤与标准答案一致,计算无误。

因此,尽管第1次识别有误,但第2次识别完全正确,且整体思路和计算正确,不扣分。得分为10分。

题目总分:10分

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