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2025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14日 12:49
阅读数 211


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

本题满分12分。学生作答的核心思路与标准答案一致:利用极限条件,通过等价无穷小代换和泰勒展开,推导出 \(\lim_{x \to 0} \frac{f(x)-2}{x} = 5\),并由此得出 \(f(0)=2\) 和 \(f'(0)=5\)。

具体步骤分析:

  1. 学生正确将分母 \(\ln(1+x)+\ln(1-x)\) 化为 \(\ln(1-x^2)\),并知道其等价于 \(-x^2\)(虽然没有显式写出等价无穷小,但从后续代入 \(-x^2\) 可知理解正确)。
  2. 对分子 \(e^{2\sin x}\) 进行了展开(写为 \(2\sin x + 2\sin^2 x + o(x^2)\)),与标准答案一致。
  3. 将极限式整理为 \(\lim_{x \to 0} \frac{xf(x) - 2\sin x - 2\sin^2 x + o(x^2)}{-x^2} = -3\)。
  4. 关键推导步骤:学生写出该极限等于 \(2 - \lim_{x \to 0} \frac{f(x)-2}{x}\)。这一步是合理的,因为: \[ \frac{xf(x) - 2\sin x - 2\sin^2 x}{-x^2} = \frac{x(f(x)-2) + 2x - 2\sin x - 2\sin^2 x}{-x^2} \] 利用 \(\sin x = x + o(x)\),\(\sin^2 x = x^2 + o(x^2)\),可得 \(2x - 2\sin x \sim -\frac{x^3}{3}\),与 \(-x^2\) 相比为高阶无穷小;而 \(-2\sin^2 x / (-x^2) \to 2\)。因此极限值主要来源于 \(2\) 和 \(\frac{f(x)-2}{x}\) 的贡献。学生的化简结果 \(2 - \lim \frac{f(x)-2}{x}\) 是正确的。
  5. 由 \(-3 = 2 - \lim \frac{f(x)-2}{x}\) 解得 \(\lim_{x \to 0} \frac{f(x)-2}{x} = 5\)。
  6. 由该极限存在且 \(f(x)\) 在 \(x=0\) 连续(题目已知),可得 \(f(0) = \lim_{x \to 0} f(x) = 2\...
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