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评分及理由
(1)微分方程求解部分(满分6分)
学生第一次识别结果中,求解微分方程时出现错误:在计算积分 \(\int \frac{\ln x}{x} dx\) 时,正确结果应为 \(\frac{1}{2} (\ln x)^2\),但学生写成了 \(\frac{1}{4} \ln^2 x\)(系数错误),且 \(\int \frac{1}{x^2} dx = -\frac{1}{x}\),但学生写成了 \(+\frac{1}{2x}\)(符号和系数均错误)。因此通解计算错误,导致后续代入初值条件也无法得到正确特解。第二次识别结果中,求解过程正确:正确计算了积分 \(\int \frac{\ln x}{x^3} dx = -\frac{\ln x}{2x^2} + \frac{1}{4x^2}\)(分部积分法),并得到通解 \(y = -\frac{\ln x}{2} + \frac{1}{4} + C x^2\)。代入初值 \(y(1)=\frac{1}{4}\) 可得 \(C=\frac{1}{4}\),因此特解为 \(y(x)=\frac{x^2}{4} - \frac{\ln x}{2}\),与标准答案一致。根据评分规则,第二次识别正确,且思路和计算均正确,因此不扣分。但第一次识别有逻辑错误,由于规则允许两次识别中一次正确即可不扣分,故本题部分得满分6分。
(2)弧长计算部分(满分6分)
学生作答中未直接显示弧长计算过程,但根据微分方程求解得到的正确特解,可推导弧长公式。标准答案中弧长计算为 \(s=\int_1^e \sqrt{1+(y')^2} dx\),其中 \(y'=\frac{x}{2}-\frac{1}{2x}\),代入后化简为 \(\frac{1}{2}\int_1^e (x+\frac{1}{x}) dx\),积分结果为 \(\frac{e^2+1}{4}\)。学生作答中未包含此部分,但根据规则,只需判断已作答部分。由于弧长计算未在识别内容中出现,视为未完成,但微分方程求解正确是弧长计算的基础。根据规则,未作答部分不得分,故本题部分得0分。
题目总分:6+0=6分
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