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2019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 22:21
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评分及理由

(I)得分及理由(满分5分)

学生正确应用积分中值定理得到存在 \(\xi_1 \in (0,1)\) 使得 \(f(\xi_1)=1\),然后利用 \(f(1)=1\) 和罗尔定理得到存在 \(\xi \in (\xi_1,1)\) 使得 \(f'(\xi)=0\)。思路清晰,推理正确。但需注意积分中值定理要求函数连续,题目只给出二阶导数存在,因此连续条件满足,可以使用。此处不扣分。

得分:5分。

(II)得分及理由(满分6分)

学生试图通过拉格朗日中值定理得到 \(f'(\xi_2)>1\),并利用已得的 \(f'(\xi)=0\) 构造辅助函数 \(F(x)=f'(x)+2x\),但后续推导出现混乱。学生写出的两个带拉格朗日余项的泰勒展开式:

\(f(0)=f(x)+f'(x)(0-x)+\frac{f''(\eta_1)}{2}x^2=0\)

\(f(1)=f(x)+f'(x)(1-x)+\frac{f''(\eta_2)}{2}(1-x)^2=1\)

意图不明,且未与目标结论 \(f''(\eta)<-2\) 建立有效联系。实际上,正确的证明思路通常是在区间 \([0,\xi_1]\) 和 \([\xi_1,1]\) 上分别用拉格朗日中值定理得到两点导数值,然后利用导数的拉格朗日中值定理(即 \(f''(\eta)=\frac{f'(\xi)-f'(\xi_2)}{\xi-\xi_2}\) )并结合已知条件导出 \(f''(\eta)<-2\)。学生作答未完成有效证明,逻辑断裂,因此不能给满分。

得分:2分(给予部分分数是因为正确得到了 \(f'(\xi_2)>1\) 和 \(f'(\xi)=0\),这是关键步骤,但后续证明不完整且存在错误推导)。

题目总分:5+2=7分

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