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2024年考研数学(一)考试试题 - 第12题回答
高等数学
发布于2026年4月16日 02:54
阅读数 38

5


评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生给出的答案为“5”。

理由:本题需要计算二阶导数在 x=0 处的值。已知 \( df|_{(1,1)} = 3du + 4dv \),即 \( f_u(1,1)=3 \),\( f_v(1,1)=4 \)。令 \( y = f(\cos x, 1+x^2) \),则当 \( x=0 \) 时,\( \cos 0 = 1 \),\( 1+0^2 = 1 \),因此计算在点 (1,1) 处进行。

一阶导数:
\( y' = f_u \cdot (-\sin x) + f_v \cdot (2x) \)。
当 \( x=0 \) 时,\( -\sin 0 = 0 \),\( 2x = 0 \),故 \( y'(0) = 0 \)。

二阶导数:对一阶导数求导,需用乘积法则及链式法则:
\( y'' = \frac{d}{dx}[f_u \cdot (-\sin x)] + \frac{d}{dx}[f_v \cdot (2x)] \)。
第一项:\( \frac{d}{dx}[f_u \cdot (-\sin x)] = (f_{uu} \cdot (-\sin x) + f_{uv} \cdot (2x)) \cdot (-\sin x) + f_u \cdot (-\cos x) \)。
第二项:\( \frac{d}{dx}[f_v \cdot (2x)] = (f_{vu} \cdot (-\sin x) + f_{vv} \cdot (2x)) \cdot (2x) + f_v \cdot 2 \)。

代入 \( x=0 \):
- \( \sin 0 = 0 \),\( 2x = 0 \),因此所有含 \( f_{uu}, f_{uv}, f_{vu}, f_{vv} \) 的项均为 0。
- 第一项剩余:\( f_u(1,1) \cdot (-\cos 0) = 3 \times (-1) = -3 \)。
- 第二项剩余:\( f_v(1,1) \cdot 2 = 4 \times 2 = 8 \)。
因此 \( y''(0) = -3 + 8 = 5 \)。

学生答案与标准答案一致,且计算过程(虽未写出)隐含正确结果。根据题目要求,填空题只看最终答案,正确则给满分。因...

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