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2022年考研数学(三)考试试题 - 第13题回答
高等数学
发布于2025年12月14日 12:06
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评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答为“0”。

题目要求计算函数 \(f(x)=e^{\sin x}+e^{-\sin x}\) 在 \(x=2\pi\) 处的三阶导数 \(f'''(2\pi)\)。首先,由于 \(\sin x\) 是周期为 \(2\pi\) 的函数,有 \(\sin(2\pi) = 0\),因此 \(f(2\pi) = e^0 + e^0 = 2\)。更关键的是,函数 \(f(x)\) 可以看作关于 \(\sin x\) 的偶函数。其任意阶导数在 \(\sin x = 0\) 的点(即 \(x = n\pi\))处,若导数表达式中含有 \(\cos x\) 的奇次幂因子,则导数值可能为0。具体计算如下:

一阶导数:\(f'(x) = \cos x (e^{\sin x} - e^{-\sin x})\)
二阶导数:\(f''(x) = -\sin x (e^{\sin x} - e^{-\sin x}) + \cos^2 x (e^{\sin x} + e^{-\sin x})\)
三阶导数:\(f'''(x)\) 表达式较为复杂,但将 \(x=2\pi\)(即 \(\sin x=0, \cos x=1\))代入时,经过计算(或利用函数的奇偶性及泰勒展开分析),所有非零项均会消失,最终结果为0。

学生给出的答案“0”与标准答案完全一致。根据打分要求,答案正确即得满分。虽然学生未展示步骤,但本题为填空题,且规则明确“正确则给5分,错误则给0分,本题禁止给步骤分”,因此应给予满分。

得分:5分。

题目总分:5分

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