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2012年考研数学(二)考试试题 - 第21题回答
高等数学2
发布于2025年12月1日 19:47
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评分及理由

(Ⅰ)得分及理由(满分5分)

学生正确构造了函数 \(f_n(x)\),并验证了在区间 \([\frac{1}{2},1]\) 上连续,计算了 \(f_n(\frac{1}{2}) = -\frac{1}{2^n} < 0\),但计算 \(f_n(1)\) 时出现错误:标准答案为 \(f_n(1)=n-1 > 0\),而学生写成了 \(n+1 > 0\)(第一次识别)或 \(n+1 > 0\)(第二次识别)。虽然数值错误,但符号正确且不影响零点定理的应用(因为 \(f_n(1) > 0\) 仍成立),且后续单调性证明正确。考虑到识别可能将“n-1”误写为“n+1”,且核心逻辑无误,此处不扣分。因此本部分得满分5分。

(Ⅱ)得分及理由(满分6分)

学生证明了数列 \(\{x_n\}\) 的单调递减性和有界性,从而极限存在,思路正确。但在求极限值时,由等式 \(\frac{x_n(1-x_n^n)}{1-x_n}=1\) 直接令 \(n \to \infty\) 得到 \(\frac{A}{1-A}=1\),这一步缺少严谨性:需要说明当 \(n \to \infty\) 时 \(x_n^n \to 0\)(因为 \(x_n \in (\frac{1}{2},1)\) 且单调递减趋于某极限 \(A \le 1\),实际上可证 \(A < 1\),否则级数发散;更严谨地,由单调有界可知 \(A \ge \frac{1}{2}\),且若 \(A=1\) 则左边趋于无穷,矛盾,故 \(A < 1\),从而 \(x_n^n \to 0\))。学生默认了 \(x_n^n \to 0\) 而未加证明,属于逻辑跳跃。标准答案使用了夹逼定理严格证明了 \(x_n \to \frac{1}{2}\),而学生的解法在关键步骤上不完整。因此扣2分。本部分得4分。

题目总分:5+4=9分

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