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负2/3派
评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
该填空题考察空间曲线积分的计算。曲线L是球面与平面的交线(大圆),学生给出的答案是"负2/3派",即-2π/3。
标准解法:由于曲线L关于三个变量对称,可以利用对称性简化计算。在曲线L上,x+y+z=0,且由于对称性,∮xyds = ∮yzds = ∮xzds,同时∮x²ds = ∮y²ds = ∮z²ds。
原积分I = ∮(xy - 2yz + 3xz)ds可化为∮(xy + xz + xz - 2yz)ds = ∮[x(y+z) + 2xz - 2yz]ds。由x+y+z=0得y+z=-x,代入得∮[-x² + 2x(z-y)]ds。
进一步利用对称性,∮x(z-y)ds = 0,因此I = -∮x²ds。由对称性∮x²ds = ∮y²ds = ∮z²ds,且x²+y²+z²=1,所以3∮x²ds = ∮ds = 曲线长度。
曲线是半径为1的球面与过原点的平面相交的大圆,周长为2π,因此∮x²ds = (2π)/3,最终I = -2π/3。
学生答案"-2/3派"即-2π/3,与标准答案完全一致,计算过程和结果都正确。
得分:5分
题目总分:5分
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