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2024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12日 20:26
阅读数 55


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生尝试使用泰勒公式进行证明,思路与标准答案不同但方向正确。然而,在推导过程中存在多处逻辑错误和跳跃:

  1. 从两个泰勒展开式出发,得到 \(f(x)-f(0)=f'(0)x+\frac{f''(\xi_1)}{2}x^2\) 和 \(f(x)-f(1)=f'(1)(x-1)+\frac{f''(\xi_2)}{2}(x-1)^2\) 是正确的。
  2. 但后续构造 \(\frac{f(x)-f(0)}{x}-\frac{f(x)-f(1)}{x-1}\) 并声称它等于 \(\frac{f''(\xi_1)}{2}x-\frac{f''(\xi_2)}{2}(x-1)\) 是错误的。实际上,由两个泰勒式分别除以 \(x\) 和 \(x-1\) 后相减,会得到: \[ \frac{f(x)-f(0)}{x} = f'(0)+\frac{f''(\xi_1)}{2}x,\quad \frac{f(x)-f(1)}{x-1}=f'(1)+\frac{f''(\xi_2)}{2}(x-1) \] 相减后应为: \[ \frac{f(x)-f(0)}{x}-\frac{f(x)-f(1)}{x-1}=[f'(0)-f'(1)]+\frac{f''(\xi_1)}{2}x-\frac{f''(\xi_2)}{2}(x-1) \] 学生忽略了 \(f'(0)-f'(1)\) 项(已知 \(f'(0)=f'(1)\),所以该项为0,但推导中未说明直接舍去,逻辑不完整)。
  3. 接着,学生直接写出 \(f(x)-f(0)(1-x)-f(1)x=\frac{f''(\xi_1)}{2}x^2(1-x)+\frac{f''(\xi_2)}{2}x(1-x)^2\),这一步缺乏推导过程,是凭空出现的,与前面的式子没有直接代数关系,属于逻辑断裂。
  4. 最后利用 \(|f''|\le 1\) 得到不等式,虽然形式正确,但中间推导不严谨,关键等式未建立。

由于证明的核心步骤存在严重逻辑错误,不能给满分。考虑到学生知道使用泰勒公式并试图利用二阶导有界,有一定思路,但执行错误较多,扣分较多。给分:2分

(2)得分及理由(满分6分)

学生只写了“(2)证明:”后无内容,没有给出第二部分证明。因此本题未作答,得0分

题目总分:2+0=2分

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