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2023年考研数学(二)考试试题 - 第18题回答
高等数学2
发布于2025年12月2日 11:20
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评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答分为两次识别。整体思路正确:先求一阶偏导数找驻点,再求二阶偏导数用判别式判断极值,最后计算极值。

核心步骤分析:

  1. 一阶偏导数计算正确:\(f_x' = e^{\cos y} + x\),\(f_y' = -x e^{\cos y} \sin y\)。
  2. 二阶偏导数计算基本正确:\(A = f_{xx}'' = 1\),\(B = f_{xy}'' = -e^{\cos y} \sin y\),\(C = f_{yy}'' = -x e^{\cos y} \cos y + x e^{\cos y} \sin^2 y\)。
  3. 求驻点过程:
    • 第一次识别结果中,驻点写为 \(x=-e, y=\varnothing k\pi (k \in N^+)\),表述不清晰且有误(如 \(N^+\) 不含0,且 \(y\) 表达式不规范),但后续代入判别和极值计算时,实际上使用了 \(y=k\pi\) 并得到了正确极小值结果。
    • 第二次识别结果中,学生注意到 \(y=k\pi\) 代入 \(f_x'=0\) 会得到 \(x=-e^{\cos(k\pi)} = -e^{(-1)^k}\),即 \(x\) 取值与 \(k\) 奇偶有关。但学生在分析中认为“原答案 \(y=k\pi\) 有误”,并自行改为 \(y=2k\pi\) 且 \(x=-e\)。这一改动虽然得到了一个正确的极小值点(对应标准答案中 \(k\) 为偶数的情形),但遗漏了 \(k\) 为奇数情形的讨论,且未说明为何舍去。从寻找所有驻点的完整性角度看,此处逻辑有缺失。
  4. 极值判别:
    • 第一次识别中,直接代入 \(x=-e, y=k\pi\) 计算 \(AC-B^2 = e^2 > 0\) 并判断为极小值。这里没有区分 \(k\) 的奇偶性,而实际上当 \(k\) 为奇数时,\(x = -e^{-1}\),代入计算 \(AC-B^2\) 应为负值(非极值点)。学生未加区分,直接得出 \(e^2>0\) 的结论,这一计算过程不严谨,存在逻辑错误。
    • 第二次识别中,学生将点限定为 \((x=-e, y=2k\pi)\),计算得 \(AC-B^2 = e^2 > 0\) 且 \(A>0\),判断为极小值。这个计算对于该特定点(即标准答案中 \...
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