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2021年考研数学(二)考试试题 - 第21题回答
高等数学
发布于2025年10月23日 21:54
阅读数 52


评分及理由

(1)得分及理由(满分14分)

学生作答整体思路正确:

  • 正确识别了积分区域D由曲线 \((x^2+y^2)^2 = x^2 - y^2\) 与x轴围成,且 \(x \geq 0, y \geq 0\),并推导出 \(x \geq y\),从而确定θ的范围为 \([0, \frac{\pi}{4}]\)。
  • 正确应用极坐标变换 \(x = r\cos\theta, y = r\sin\theta\),并将二重积分转化为极坐标下的累次积分。
  • 积分表达式基本正确:第一次识别中积分上限写为 \(\sqrt{\cos^2\theta - \sin^2\theta}\),第二次识别中相同,这实际上是 \(\sqrt{\cos 2\theta}\) 的等价形式(因为 \(\cos^2\theta - \sin^2\theta = \cos 2\theta\)),因此不视为错误。
  • 积分计算过程:从 \(r\) 积分得到 \(\frac{1}{4}(\cos^2\theta - \sin^2\theta)^2 \cos\theta \sin\theta\),再对θ积分,最终得到结果 \(\frac{1}{48}\),与标准答案一致。

扣分点:

  • 第一次识别中曲线方程误写为 \((x^2+y^2)^2 = a x^2 - y^2\),多了一个字母"a",但后续推导未使用此错误形式,且第二次识别正确,根据规则判定为识别误写,不扣分。
  • 计算步骤省略较多,但关键步骤(积分限、被积函数、最终结果)正确,且题目未要求展示所有中间步骤,因此不扣分。

综上,学生作答核心逻辑正确,计算结果准确,给予满分14分。

题目总分:14分

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