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评分及理由
(1)补充曲面及方向(满分2分)
学生补充曲面Σ₀: y=0 (2x²+2z²≤1) 取左侧,与标准答案(x²+z²≤1/2)等价(因2x²+2z²≤1即x²+z²≤1/2),且方向正确。得2分。
(2)高斯公式应用(满分5分)
学生正确将曲面积分转化为Σ+Σ₀的积分I₁减去Σ₀的积分I₂,并对I₁应用高斯公式。但散度计算错误:标准答案为散度div(P,Q,R)=∂(xy²+x)/∂x + ∂(y³-z²)/∂y + ∂(zy²-x²)/∂z = (y²+1) + (3y²) + (y²) = 5y²+1,学生计算为5y²+1正确,但体积分计算得17π/24错误(正确应为11π/24)。扣3分(计算错误),得2分。
(3)Σ₀积分计算(满分3分)
学生在Σ₀上(y=0左侧)计算I₂时,正确代入y=0并简化被积函数,但错误将(zy²-x²)识别为(2y²-x²)(识别误写,不扣分),实际应为(-x²)(因y=0)。但学生最终计算I₂时正确得到∬-z² dzdx(因方向左侧取负),并计算二重积分为π/16正确。得3分。
(4)最终结果(满分2分)
学生计算I=I₁-I₂=17π/24 - π/16=31π/48,但I₁计算错误导致结果错误。扣2分,得0分。
题目总分:2+2+3+0=7分
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