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2025年考研数学(二)考试试题 - 第15题回答
高等数学2
发布于2025年12月18日 08:19
阅读数 124

ln2x+二分之一倍的ln(5y²比x²-4y比x+3)=0


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为:ln2x+二分之一倍的ln(5y²比x²-4y比x+3)=0。
这是一个隐函数形式的表达式,其中包含了变量x和y的对数关系。我们需要判断它是否与标准答案 \(3x^{2}-4xy + 5y^{2}=4\) 等价。

首先,对学生的答案进行化简。设 \(u = \frac{y}{x}\),则学生的方程可写为: \[ \ln(2x) + \frac{1}{2} \ln\left(5u^2 - 4u + 3\right) = 0 \] 移项并合并对数: \[ \frac{1}{2} \ln\left(5u^2 - 4u + 3\right) = -\ln(2x) = \ln\left(\frac{1}{2x}\right) \] 两边乘以2: \[ \ln\left(5u^2 - 4u + 3\right) = \ln\left(\frac{1}{4x^2}\right) \] 去掉对数: \[ 5u^2 - 4u + 3 = \frac{1}{4x^2} \] 代回 \(u = y/x\): \[ 5\left(\frac{y}{x}\right)^2 - 4\left(\frac{y}{x}\right) + 3 = \frac{1}{4x^2} \] 两边乘以 \(4x^2\): \[ 20y^2 - 16xy + 12x^2 = 1 \] 整理得: \[ 12x^2 - 16xy + 20y^2 = 1 \] 两边乘以 \(1/4\) 可得 \(3x^2 - 4xy + 5y^2 = 1/4\),这与标准答案 \(3x^2 - 4xy + 5y^2 = 4\) 在常数项上不一致。检查初始条件 \(y(1)=1\):代入学生化简后的方程 \(3(1)^2 - 4(1)(1) + 5(1)^2 = 3 - 4 + 5 = 4\),应等于4,但学生的常数是1/4,不满足初始条件。因此学生的答案不正确。

此外,学生答案中出现了“ln2x”这样的写法,可能意指 \(\ln(2x)\),但表述不规范。更重要的是,最终表达式与标准答案不等价,且未满足初始条件,因此不能得分。

根据评分规则,本题为填空题,只有答案完全正确才给5分,否则...

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