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2011年考研数学(一)考试试题 - 第9题回答
高等数学
发布于2025年9月29日 09:32
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评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

本题考察曲线弧长的计算。根据弧长公式,曲线 \(y = \int_0^x \tan t \, dt\) 在区间 \([0, \frac{\pi}{4}]\) 上的弧长为: \[ s = \int_0^{\pi/4} \sqrt{1 + (y')^2} \, dx \] 其中 \(y' = \tan x\),代入得: \[ s = \int_0^{\pi/4} \sqrt{1 + \tan^2 x} \, dx = \int_0^{\pi/4} \sec x \, dx \] 计算该积分: \[ \int \sec x \, dx = \ln |\sec x + \tan x| + C \] 代入上下限: \[ s = \left[ \ln |\sec x + \tan x| \right]_0^{\pi/4} = \ln (\sqrt{2} + 1) - \ln (1 + 0) = \ln (\sqrt{2} + 1) \] 标准答案为 \(\ln(\sqrt{2}+1)\)。

学生第一次识别结果为 \(\ln(1+\frac{x}{2})\),第二次识别结果为 \(\ln(1 + x)\)。这两个结果均含有变量 \(x\),而弧长应是一个确定的数值。这表明学生可能未正确完成定积分计算,或错误地保留了积分变量。由于结果与标准答案在形式上和数值上均不符,且存在逻辑错误(弧长不应含变量),因此不能得分。

得分:0分

题目总分:0分

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