2011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29日 12:04
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评分及理由
(Ⅰ)得分及理由(满分5.5分)
学生答案中容积计算部分:
- 思路正确:使用旋转体体积公式 \(V = 2\pi \int x^2 dy\),并正确识别了上下部分曲线对应的函数关系。
- 积分上下限错误:标准答案中上半部分积分区间为 \([\frac12,1]\),学生写成了 \([-1,\frac12]\),虽然积分表达式 \(1-y^2\) 对应的是下半圆(\(y \le \frac12\)),但区间下限为 -1 不合理,因为图形中 y 最小为 -1(对应 \(x^2+y^2=1\) 的下端点),但题目中只用了 \(y\le \frac12\) 部分,所以积分区间应为 \([-1,\frac12]\) 还是 \([-1,1]\) 需注意。实际上标准答案只算了一半再乘2,学生直接对 \([-1,\frac12]\) 积分并乘 \(2\pi\) 得到 \(\frac{9\pi}{4}\),数值结果正确,但区间写法与标准答案不同,不过不影响结果。
- 计算过程无误,最终结果正确。
- 扣分:积分区间表述与图形不完全一致,但结果正确,扣 0.5 分。
- 得分:5 分
(Ⅱ)得分及理由(满分5.5分)
学生答案中做功计算部分:
- 思路正确:使用微元法,功 \(dW = \rho g \cdot \text{体积元} \cdot \text{抽水高度}\),高度为 \(2-y\)。
- 积分分段正确:分为下半球 \([-1,\frac12]\) 用 \(x^2=1-y^2\),上半部分 \([\frac12,2]\) 用 \(x^2=2y-y^2\)。
- 积分上下限错误:下半部分应为 \(y\in[0,\frac12]\) 或 \([-1,\frac12]\)?图形中下半圆是 \(x^2+y^2=1\) 且 \(y\le \frac12\),但 y 最小是 -1 还是 0?从图看,容器底部在 y=-1 处,但题目说“由曲线绕 y 轴旋转”,且下面部分 \(y\le \frac12\) 对应 \(x^2+y^2=1\),因此 y 从 -1 到 1/2 是合理的。标准答案里下半部分积分区间是 \([\frac12,1]\) 吗?不对,标准答案下半部分对应 \(y\le \frac12\) 的球缺部分,但它是用 \(V=2V_1\) 对称算...
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