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评分及理由
(1)对称性处理部分(满分4分)
学生正确利用了积分区域关于x轴的对称性,指出被积函数中x³y/√(x²+y²)部分关于y是奇函数,因此该部分积分为0。同时正确设定了第一象限区域D₁,并给出了I = 2∬D₁ x/√(x²+y²)dσ。这部分思路完全正确,得4分。
(2)极坐标变换部分(满分4分)
学生正确利用了区域关于y=x的对称性,将积分转化为∬D₁ (x+y)/√(x²+y²)dσ。正确给出了直线y=-x+1在极坐标下的方程r=1/(cosθ+sinθ),并正确确定了积分区域D₁在极坐标下的表示。这部分处理完全正确,得4分。
(3)积分计算部分(满分4分)
学生正确将积分化为极坐标形式并计算,但在最后一步的积分计算中出现错误。标准答案为1 - (1/2√2)ln[(2+√2)/(2-√2)],而学生得到的是1 - (√2/2)ln(√2+1)。虽然这两个表达式在数值上是相等的,但形式上不同,且学生的推导过程中在积分计算步骤有跳步,没有完整展示化简过程。考虑到学生最终得到了一个等价的正确结果,但计算过程不够严谨,扣1分,得3分。
题目总分:4+4+3=11分
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