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2024年考研数学(一)考试试题 - 第13题回答
高等数学
发布于2025年11月19日 11:41
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1/2


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案是"1/2",而标准答案是"$-\frac{1}{\pi}$"。这是一个填空题,要求计算极限$\lim_{n\rightarrow\infty}n^{2}\sin a_{2n - 1}$的值。

分析过程:

  1. 函数$f(x)=x+1$在$[0,\pi]$上展开为余弦级数,系数$a_n = \frac{2}{\pi}\int_0^\pi (x+1)\cos(nx)dx$
  2. 计算$a_{2n-1} = \frac{2}{\pi}\int_0^\pi (x+1)\cos((2n-1)x)dx$
  3. 通过分部积分可得$a_{2n-1} = -\frac{4}{\pi(2n-1)^2}$
  4. 当$n\to\infty$时,$a_{2n-1}\to 0$,因此$\sin a_{2n-1} \sim a_{2n-1}$
  5. 所以$n^2\sin a_{2n-1} \sim n^2 \cdot \left(-\frac{4}{\pi(2n-1)^2}\right) \to -\frac{1}{\pi}$

学生答案"1/2"与正确结果"$-\frac{1}{\pi}$"完全不同,表明学生可能完全误解了题目要求或计算过程存在根本性错误。

根据评分规则:正确则给5分,错误则给0分,本题禁止给步骤分。因此该题得分为0分。

题目总分:0分

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