2025年考研数学(二)考试试题 - 第20题回答
高等数学
发布于2025年10月14日 01:32
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评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
学生作答存在以下问题:
- 在极坐标变换中,将圆的方程 \(x^2+(y-2)^2=4\) 转化为极坐标时,正确结果应为 \(r=4\sin\theta\),但学生在第一次识别中写成了 \(r=2\sin\theta\),第二次识别中正确写为 \(r=4\sin\theta\)。根据禁止扣分规则第3条,只要有一次正确就不扣分,因此不扣分。
- 在利用对称性时,学生正确识别了区域关于 \(y=x\) 对称,并将积分转化为2倍在 \(D_1\) 上的积分,思路正确。
- 在极坐标积分表达式中,学生写为 \(\int_0^{\pi/4}d\theta\int_0^{2\sin\theta} r^2(\cos\theta-\sin\theta)^2 r dr\),这里上限 \(2\sin\theta\) 是错误的,应为 \(4\sin\theta\)。但根据上下文,后续计算中实际使用了 \((2\sin\theta)^4\),即 \(16\sin^4\theta\),这与 \(r=4\sin\theta\) 时 \(r^4=256\sin^4\theta\) 不符,表明学生实际采用了 \(r=2\sin\theta\) 的错误假设。这是一个逻辑错误,导致后续计算全部错误。
- 在计算积分时,学生将 \((\cos\theta-\sin\theta)^2\) 展开为 \(\cos^2\theta\sin^4\theta - 2\sin^5\theta\cos\theta + \sin^6\theta\),这是错误的展开,正确应为 \((\cos\theta-\sin\theta)^2 = \cos^2\theta - 2\sin\theta\cos\theta + \sin^2\theta = 1 - \sin2\theta\)。这一错误导致被积函数复杂化,且后续计算基于此错误展开,属于逻辑错误。
- 在积分计算过程中,学生尝试使用三角恒等式和降幂公式,但步骤混乱,最终结果 \(\frac{3\pi}{2}+\frac{11}{3}\) 与标准答案 \(12\pi-\frac{16}{3}\) 不符。
扣分情况:
- 极坐标上限错误(逻辑错误):扣2分
- 被积函数展开错误(逻辑错误):扣2分
- 计算过程错误导致...
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