评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
学生作答尝试利用对称性将曲面积分转化为第一象限部分再乘以4,但存在多处逻辑错误:
- 错误1:对称性使用不当。原曲面关于xOz平面对称,但被积函数中各项的对称性不一致(例如xy²+x关于y是偶函数,但y³-z²关于y是偶函数,zy²-x²关于y是奇函数),直接整体乘以4缺乏依据。
- 错误2:法向量计算有误。曲面Σ: y=1-2x²-2z²,法向量应为(4x, 1, 4z)/√(16x²+16z²+1)(识别中误写为16x⁴+16z⁴,但后续计算使用了正确形式,视为误写不扣分)。
- 错误3:方向余弦转换错误。将dydz和dxdy转换为dxdz时,分母应为方向余弦之比(如cosα/cosβ),但学生错误地使用了cosβ/cosα和cosβ/cosγ,导致表达式错误。
- 错误4:积分区域错误。投影区域应为x²+z²≤1/2(x≥0,z≥0),但学生误写为x²+4z²≤1(第二次识别)或未明确(第一次识别),且计算中使用了错误的积分限(r从0到1/2而非√2/2)。
- 错误5:被积函数化简错误。例如将项错误合并为(1/2)y²+y³+(1/4)z²,且遗漏了-x²项(识别中可能误写,但逻辑错误存在)。
因此,学生答案整体思路与标准答案(高斯公式)完全不同,且关键步骤均错误,最终结果错误。扣分依据:逻辑错误(对称性误用、方向余弦转换错误、积分区域错误、被积函数错误)导致全过程失效。
得分:0分(满分12分)。
题目总分:0分
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