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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18日 12:19
阅读数 86


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答分为两次识别,我们综合评判其核心逻辑与计算过程。

优点:

  1. 学生正确理解了题目给出的极限条件,并试图通过泰勒展开和极限运算来求解。
  2. 最终得出的结论“f(x)在x=0处可导且f'(0)=5”与标准答案一致。
  3. 在第二次识别中,学生正确地使用了 \(\ln(1+x)+\ln(1-x) \sim -x^2\) 这一等价无穷小关系。

主要逻辑错误与扣分点:

  1. 泰勒展开错误(严重逻辑错误): 在第一次识别中,学生将 \(e^{2\sin x}\) 展开为 \(1+2x+o(x^2)\),这是错误的。正确的展开至少要到 \(x^2\) 项:\(e^{2\sin x} = 1 + 2\sin x + 2\sin^2 x + o(x^2) = 1 + 2x + 2x^2 + o(x^2)\)。第二次识别中,展开式写为 \(1+2x+o(x)\) 和 \(1+2x-2x^2+o(x^2)\),后者符号错误(应为+2x^2)。这个错误直接导致后续极限拆分的分子部分计算出现偏差。
  2. 极限拆分与计算逻辑混乱: 由于第一步展开错误,后续的极限拆分和计算过程(例如得出 \(\lim_{x \to 0} \frac{xf(x)-2x}{-x^2} = -1\))虽然凑出了最终导数结果,但中间推导过程依赖于错误的展开式,逻辑链条不严谨。例如,从 \(\lim \frac{xf(x)-2x}{-x^2} = -1\) 直接跳到 \(-f'(0) = -5\) 缺乏必要的步骤(需要先证明 \(f(0)=2\),再将极限转化为导数定义形式 \(\lim \frac{f(x)-2}{x}\))。学生的推导跳跃且部分等式不成立。
  3. 关键步骤缺失: 学生没有清晰地证明 \(f(0)=2\) 是源于函数在 \(x=0\) 处连续这一条件。虽然两次识别中都提到了 \(f(0)=2\),但推导过程不严谨(例如第一次识别中由 \(\lim (xf(x)-2x)=0\) 推出 \(\lim f(x)=2\) 是合理的,但未明确引用连续性;第二次识别中“不妨设 \(f(0)=2\)”的表述不严谨,应该是根据连续性和极限值推导得出)。

打分: 本题考察利用极限和泰勒展开求导数的综合能力。学生的答案结论正确,但核心的泰勒展开存在错误,且后续推导逻辑不严谨,多处存在跳...

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