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2021年考研数学(一)考试试题 - 第19题回答
高等数学
发布于2025年12月12日 10:50
阅读数 8


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答整体思路正确,使用了拉格朗日乘数法求解约束条件下的极值问题,与标准答案方法本质一致。具体过程如下:

  1. 正确地从第二个方程解出 \( z = 30 - 4x - 2y \),并代入第一个方程得到约束条件 \( x^2 + 2y^2 + 4x + 2y = 36 \)。这一步是化简问题的关键,无误。
  2. 构造拉格朗日函数 \( F(x, y, k) = 30 - 4x - 2y + k(x^2 + 2y^2 + 4x + 2y - 36) \)。这里的目标函数是 \( z \),即距离(因为距离为 \( |z| \),但在第一象限 \( z > 0 \) 时就是 \( z \) 本身),约束条件是化简后的曲线方程。思路正确。
  3. 正确求偏导并建立方程组。虽然书写形式与标准答案略有不同(标准答案用 \( z^2 \) 作为目标函数以避免绝对值,学生直接用 \( z \) 表达式),但在当前化简后的单约束条件下(约束为 \( x^2+2y^2+4x+2y=36 \)),直接对 \( z=30-4x-2y \) 在该约束下求极值,等价于原问题。方程组推导正确。
  4. 从偏导方程组中正确解出 \( x = 4y \),并代入约束方程得到 \( y = -2 \) 或 \( y = 1 \),进而求出对应 \( x, z \) 值。计算正确。
  5. 得出 \( z \) 的最大值为 66,对应点为 \( (-8, -2, 66) \),结论正确。

需要注意的细节:学生最后一句“C点到y轴z有最大值66”存在笔误或识别错误(应为“C上的点到xOy面的距离z的最大值为66”),但根据上下文可知其意,且核心结果正确,不扣分。

因此,该解答逻辑完整,计算正确,结论与标准答案一致。根据打分要求,思路正确不扣分,计算正确不扣分,虽有微小表述不严谨但不影响核心逻辑,故给满分。

得分:12分

题目总分:12分

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