评分及理由
(1)得分及理由(满分10分)
学生作答整体思路正确,但存在关键逻辑错误和计算错误。具体分析如下:
- 第一步:将原积分\(\iint_D x(x+y)dxdy\)展开为\(\iint_D x^2 dxdy\)是错误的,因为原积分包含\(x(x+y)=x^2+xy\),而学生忽略了\(xy\)项。这是一个逻辑错误,导致后续计算全部偏离。应扣分。
- 第二步:化为二次积分时,区域D对称性使用错误。学生直接写成\(2\int_{0}^{1}dx\int_{x^2}^{\sqrt{2-x^2}}x^2dy\),但原积分函数\(x^2\)关于x是偶函数,而区域D关于y轴对称(因为\(x^2+y^2\leq2\)和\(y\geq x^2\)均对称),但学生未验证被积函数和区域的对称性是否匹配。实际上,由于忽略了xy项(奇函数),对称性处理错误。这里进一步逻辑错误。
- 第三步:对y积分后得到\(2\int_{0}^{1}x^2(\sqrt{2-x^2}-x^2)dx\),这一步计算正确(基于错误的前置步骤)。
- 第四步:换元\(x=\sqrt{2}\sin t\)时,学生写为\(2\int_{0}^{\frac{\pi}{4}}2\sin^2 t\sqrt{2-2\sin^2 t}dt\),但漏了\(\sqrt{2}\cos t dt\)(即dx的转换),且表达式混乱。标准答案中应为\(2\int_{0}^{\frac{\pi}{4}}2\sin^2 t \cdot \sqrt{2}\cos t \cdot \sqrt{2}\cos t dt\),学生识别结果有误(可能误写),但后续化简为\(2\int_{0}^{\frac{\pi}{4}}\sin^2 2t dt\)正确(基于错误前置)。
- 第五步:计算\(\int_{0}^{\frac{\pi}{4}}\sin^2 2t dt=\frac{\pi}{8}\)正确,最终结果\(\frac{\pi}{4}-\frac{2}{5}\)正确,但基于错误前提。
由于核心逻辑错误(忽略xy项和对称性误用)导致整个解答错误,但最终答案巧合正确。根据打分要求,逻辑错误需扣分。但学生详细展示了过程,且计算部分正确,给予部分分数。
扣分:忽略xy项(-3分),对称性误用(-2分),换元表达式不严谨(-1分,但可能为误写不扣),其他...
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