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2013年考研数学(一)考试试题 - 第15题回答
高等数学
发布于2025年11月8日 17:48
阅读数 317


评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

学生作答整体思路与标准答案一致,使用了分部积分法和变量代换法,最终得到了正确结果。具体分析如下:

  • 第一步分部积分:\( \int_{0}^{1} \frac{f(x)}{\sqrt{x}} dx = 2\int_{0}^{1} f(x) d\sqrt{x} = 2[\sqrt{x}f(x)]_{0}^{1} - 2\int_{0}^{1} \sqrt{x}f'(x)dx \) 正确
  • 代入边界值:\( f(1) = 0 \),所以 \( 2[\sqrt{x}f(x)]_{0}^{1} = 0 \) 正确
  • 计算 \( f'(x) = \frac{\ln(1+x)}{x} \) 正确
  • 得到 \( -2\int_{0}^{1} \frac{\ln(1+x)}{\sqrt{x}} dx = -4\int_{0}^{1} \ln(1+x) d\sqrt{x} \) 正确
  • 再次分部积分:\( -4[\sqrt{x}\ln(1+x)]_{0}^{1} + 4\int_{0}^{1} \frac{\sqrt{x}}{1+x} dx \) 正确
  • 计算定积分 \( [\sqrt{x}\ln(1+x)]_{0}^{1} = \ln2 \) 正确
  • 变量代换 \( t = \sqrt{x} \) 计算 \( \int_{0}^{1} \frac{\sqrt{x}}{1+x} dx = 2\int_{0}^{1} \frac{t^2}{1+t^2} dt \) 正确
  • 计算 \( 2\int_{0}^{1} (1 - \frac{1}{1+t^2}) dt = 2(1 - \frac{\pi}{4}) = 2 - \frac{\pi}{2} \) 正确
  • 最终结果 \( -4\ln2 + 4(2 - \frac{\pi}{2}) = -4\ln2 + 8 - 2\pi \) 正确

虽然学生作答中有一些书写不规范的地方(如积分限在变量代换后未明确写出),但核心逻辑完全正确,计算过程完整,最终答案与标准答案一致。根据评分要求,思路正确不扣分,识别误差不扣分,因此给予满分。

题目总分:10分

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