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2023年考研数学(二)考试试题 - 第11题回答
高等数学2
发布于2025年12月22日 23:43
阅读数 10

1


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“1”。

标准答案为“-2”。

本题为填空题,要求计算 \(a b\) 的值。根据题意,当 \(x \to 0\) 时,\(f(x)\) 与 \(g(x)\) 是等价无穷小,即 \(\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{g(x)} = 1\)。需要分别将 \(f(x)\) 和 \(g(x)\) 展开到足够阶数的泰勒公式,通过比较系数来确定常数 \(a\) 和 \(b\),进而求出 \(ab\)。

具体推导应为:
\(f(x) = ax + bx^2 + \ln(1+x) = ax + bx^2 + (x - \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} - \cdots) = (a+1)x + (b - \frac{1}{2})x^2 + o(x^2)\)。
\(g(x) = e^{x^2} - \cos x = (1 + x^2 + o(x^2)) - (1 - \frac{x^2}{2} + o(x^2)) = \frac{3}{2}x^2 + o(x^2)\)。
为使 \(\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{g(x)} = 1\),分子 \(f(x)\) 必须与分母 \(g(x)\) 同阶。由于 \(g(x)\) 是 \(x^2\) 阶无穷小,因此 \(f(x)\) 的 \(x\) 项系数必须为零,即 \(a+1=0\),解得 \(a = -1\)。同时,\(x^2\) 项系数之比应为1,即 \(\frac{b - \frac{1}{2}}{\frac{3}{2}} = 1\),解得 \(b = 2\)。因此 \(ab = (-1) \times 2 = -2\)。

学生答案“1”与标准答案“-2”不符,且未提供任何解题过程。根据题目要求“正确则给5分,错误则给0分”,本题应得0分。

题目总分:0分

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