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2020年考研数学(二)考试试题 - 第13题回答
高等数学2
发布于2025年12月16日 05:34
阅读数 162

1


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生给出的答案为“1”。

首先,求解微分方程 \(y^{\prime \prime}+2 y'+y=0\),其特征方程为 \(r^2 + 2r + 1 = 0\),解得重根 \(r = -1\)。因此,方程的通解为 \(y(x) = (C_1 + C_2 x)e^{-x}\)。

代入初始条件 \(y(0)=0\),得 \(C_1 = 0\)。于是 \(y(x) = C_2 x e^{-x}\)。

再代入初始条件 \(y'(0)=1\)。计算 \(y'(x) = C_2 e^{-x} - C_2 x e^{-x}\),代入 \(x=0\) 得 \(y'(0) = C_2 = 1\)。因此,特解为 \(y(x) = x e^{-x}\)。

最后,计算积分 \(\int_{0}^{+\infty} y(x) d x = \int_{0}^{+\infty} x e^{-x} dx\)。这是一个Gamma函数形式,\(\int_{0}^{+\infty} x e^{-x} dx = \Gamma(2) = 1! = 1\)。或者使用分部积分法亦可得到结果1。

学生的答案“1”与标准答案完全一致,且解答过程(虽未展示)隐含地指向了正确结果。根据打分要求,答案正确即给满分。因此,本题得分为4分。

题目总分:4分

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