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评分及理由
(1)区域划分与极坐标转换(满分3分)
学生正确将区域D划分为D₁和D₂,并给出了正确的极坐标表示:
D₁ = {(r,θ)|0≤r≤2/(sinθ-cosθ), π/2≤θ≤π}
D₂ = {(r,θ)|0≤r≤2, 0≤θ≤π/2}
这与标准答案完全一致。得3分。
(2)积分表达式转换(满分3分)
学生正确将原积分转换为极坐标形式:
∬(x-y)²/(x²+y²)dxdy = ∬(cosθ-sinθ)²·rdrdθ
积分表达式转换正确。得3分。
(3)D₂区域积分计算(满分3分)
对D₂的计算:
∫₀^(π/2)(cosθ-sinθ)²dθ∫₀²rdr = 2∫₀^(π/2)(1-sin2θ)dθ = π-2
计算过程正确,结果与标准答案一致。得3分。
(4)D₁区域积分计算(满分3分)
对D₁的计算存在逻辑错误:
学生计算∫_(π/2)^π(1-sin2θ)dθ∫₀^(2/(sinθ-cosθ))rdr时,
虽然得到了正确结果π,但计算过程有误。
正确计算应为:∫₀^(2/(sinθ-cosθ))rdr = 2/(sinθ-cosθ)²
然后乘以(cosθ-sinθ)² = (sinθ-cosθ)²,正好约去,
得到∫_(π/2)^π2dθ = π。
学生虽然结果正确,但中间步骤有跳跃,扣1分。得2分。
题目总分:3+3+3+2=11分
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