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2021年考研数学(二)考试试题 - 第15题回答
高等数学2
发布于2025年11月21日 20:50
阅读数 9


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答的两次识别结果分别为:

  • 第1次:\(C_{1}e^{x}+e^{-\frac{1}{2}}(C_{2}\cos^{\frac{\sqrt{3}}{2}}x + C_{3}\sin^{\frac{\sqrt{3}}{2}}x)\)
  • 第2次:$C_{1}e^{x}+e^{-\frac{1}{2}}(C_{2}\cos\frac{\sqrt{3}}{2}x + C_{3}\sin\frac{\sqrt{3}}{2}x)$

标准答案为:\(y=c_{1} e^{x}+c_{2} x e^{x}+c_{3} x^{2} e^{x}\)。

分析:

  1. 特征方程为 \(r^3 - 1 = 0\),解得 \(r = 1\) 和 \(r = -\frac{1}{2} \pm \frac{\sqrt{3}}{2}i\)。
  2. 标准答案对应三重实根 \(r=1\) 的情况,通解为 \(y = c_1 e^x + c_2 x e^x + c_3 x^2 e^x\)。
  3. 学生作答对应一个实根和一对共轭复根的情况,通解应为 \(y = c_1 e^x + e^{-\frac{1}{2}x} \left( c_2 \cos\left(\frac{\sqrt{3}}{2}x\right) + c_3 \sin\left(\frac{\sqrt{3}}{2}x\right) \right)\)。
  4. 学生作答中:
    • 第1次识别有误写(如 \(\cos^{\frac{\sqrt{3}}{2}}x\) 应为 \(\cos\left(\frac{\sqrt{3}}{2}x\right)\)),但根据误写不扣分原则,不扣分。
    • 第2次识别正确表达了复根对应的解形式。
  5. 然而,学生作答与标准答案在数学上不等价:标准答案是三重实根的解,学生作答是单实根加共轭复根的解,这是不同的通解形式,且学生作答未覆盖三重根情况,因此逻辑错误。

综上,学生作答存在逻辑错误(解形式错误),不符合标准答案,因此得0分。

题目总分:0分

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