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2019年考研数学(二)考试试题 - 第20题回答
高等数学2
发布于2025年12月1日 22:21
阅读数 10


评分及理由

(1)得分及理由(满分11分)

本题满分11分。学生作答的整体思路正确:通过设定变换 \(u = v e^{ax+by}\),计算 \(u\) 关于 \(x, y\) 的一阶和二阶偏导数,代入原方程,然后整理并令 \(v\) 的一阶偏导项系数为零,从而解出 \(a, b\)。这是求解此类问题的标准方法。

然而,在具体计算和整理过程中,学生的两次识别结果都存在明显的逻辑错误和计算错误:

  1. 二阶偏导数计算有误但未影响核心逻辑:学生写出了 \(\frac{\partial^{2}u}{\partial x^{2}}\) 和 \(\frac{\partial^{2}u}{\partial y^{2}}\) 的表达式,但展开式中有重复项(如 \(\frac{\partial v}{\partial x}\cdot e^{ax+by}\cdot a\) 出现了两次),这属于书写不规范,但最终合并后系数正确(应为 \(2a\frac{\partial v}{\partial x}e^{ax+by}\) 和 \(a^2 v e^{ax+by}\) 等),此处不视为影响后续的关键逻辑错误。
  2. 代入原方程后的整理过程存在严重错误
    • 在第一次识别中,代入后的表达式不完整且有“\(\cdots\)”,无法判断后续推导。
    • 在第二次识别中,代入后的表达式为:
      \([2(\frac{\partial^{2}v}{\partial x^{2}}+2a\frac{\partial v}{\partial x}+a^2 v) - 2\frac{\partial^{2}v}{\partial y^{2}}+2b\frac{\partial v}{\partial y}+v b^{2} + 3\frac{\partial v}{\partial x}+3a v+3\frac{\partial v}{\partial y}+3b v]e^{ax+by}=0\)
      这里对 \(-2\frac{\partial^{2}u}{\partial y^{2}}\) 项的展开完全错误。正确的展开应为 \(-2(\frac{\partial^{2}v}{\partial y^{2}}+2b\frac{\partial v}{\partial y}+b^2 v)\)。学生的式子中“\(-2\frac{\pa...
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