评分及理由
(1)得分及理由(满分10分)
本题旨在考察有理函数的不定积分,核心步骤是部分分式分解和逐项积分。学生的作答思路正确,即先将被积函数分解为部分分式之和,然后分别积分。然而,在具体执行过程中出现了多处关键性的逻辑和计算错误,导致最终结果与标准答案不符。
具体扣分点如下:
- 部分分式分解错误(扣3分):学生给出的分解形式为 \(\frac{2x-3}{(x-1)^2} - \frac{2x+3}{x^2+x+1}\)。正确的分解应设为 \(\frac{A}{x-1} + \frac{B}{(x-1)^2} + \frac{Cx+D}{x^2+x+1}\)。通过通分比较系数,可解得 \(A = -2, B = -3, C = 2, D = 3\)。因此,正确的分解应为 \(-\frac{2}{x-1} - \frac{3}{(x-1)^2} + \frac{2x+3}{x^2+x+1}\)。学生的分解从第一步就错了,这是根本性的逻辑错误。
- 积分过程错误(扣2分):基于错误的分解,后续的积分变形也出现错误。例如,学生将 \(\frac{2x-3}{(x-1)^2}\) 拆分为 \(\frac{d(x-1)^2}{(x-1)^2} - \frac{1}{(x-1)^2}dx\),这是不正确的。实际上,\(\frac{d(x-1)^2}{(x-1)^2} = \frac{2(x-1)dx}{(x-1)^2} = \frac{2}{x-1}dx\),这与原式不符。积分过程中对 \(\frac{1}{(x-1)^2}\) 的积分结果应为 \(-\frac{1}{x-1}\),学生写成了 \(+\frac{1}{x-1}\),符号错误。
- 最终结果错误(扣2分):由于上述错误累积,最终结果中出现了标准答案所没有的反正切项 \(-\frac{4}{\sqrt{3}}\arctan(\frac{2x+1}{\sqrt{3}})\)。在正确的分解下,对 \(\frac{2x+3}{x^2+x+1}\) 的积分可以直接得到 \(\ln(x^2+x+1)\),无需也不应该出现反正切函数。这表明学生对有理函数分解后各项的积分方法掌握不牢。
尽管思路框架正确(想到用部分分式法),但由于核心的分解步骤错误,并导致了后续一系列连锁错误,最终答案不正确。根据打...
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