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评分及理由
(1)体积计算(满分2分)
学生计算体积:\(\iiint_{\Omega} dV = \int_{0}^{1} dz \int_{0}^{2\pi} d\theta \int_{0}^{1-z} r \, dr = \frac{\pi}{6}\),但标准答案为\(\frac{\pi}{3}\)。错误在于积分中缺少雅可比行列式(应为\(r\),但积分写为\(\int r \, dr\),实际计算正确但结果错误)。计算过程:\(\int_{0}^{1-z} r \, dr = \frac{(1-z)^2}{2}\),乘以\(2\pi\)和积分\(dz\)后应为\(\pi \int_{0}^{1} (1-z)^2 dz = \frac{\pi}{3}\),但学生得到\(\frac{\pi}{6}\),说明计算错误。扣2分。
(2)\(\bar{x}\)计算(满分1分)
学生计算\(\iiint_{\Omega} x \, dV = 0\),正确,由对称性可得。得1分。
(3)\(\bar{y}\)计算(满分3分)
学生计算\(\iiint_{\Omega} y \, dV = \int_{0}^{1} dz \int_{0}^{2\pi} d\theta \int_{0}^{1-z} (z + r\sin\theta) r \, dr\)。积分\(\int_{0}^{2\pi} \sin\theta \, d\theta = 0\),正确部分为\(\int_{0}^{2\pi} z \, d\theta = 2\pi z\),因此积分应为\(\int_{0}^{1} dz \int_{0}^{1-z} 2\pi z r \, dr = \pi \int_{0}^{1} z(1-z)^2 dz = \frac{\pi}{12}\),但学生得到\(\frac{\pi}{3}\),计算错误。扣3分。
(4)\(\bar{z}\)计算(满分3分)
学生计算\(\iiint_{\Omega} z \, dV = \int_{0}^{1} dz \int_{0}^{2\pi} d\theta \int_{0}^{1-z} z r \, dr = \frac{\pi}{12}\),正确。得3分。
(5)形心坐标结果(满分1分)
学生得出形心坐标为\((...
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