评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生作答中,第1次识别与第2次识别在积分计算过程中均存在逻辑错误。题目要求计算面积 \(S = \int_{1}^{+\infty} \frac{1}{x\sqrt{1+x^2}} dx\),标准答案通过变量代换等方法正确求得结果为 \(\ln(1+\sqrt{2})\)。而学生作答试图使用分部积分法,但步骤存在根本性错误:
- 第一步变形 \(\int \frac{1}{x\sqrt{1+x^2}} dx = \int \frac{1}{\sqrt{1+x^2}} d\ln x\) 虽然形式正确(因为 \(d\ln x = \frac{dx}{x}\)),但后续分部积分时,对 \(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}}\) 求导错误。第1次识别中求导结果写为 \(\frac{-\frac{1}{2}\frac{1}{\sqrt{1+x^2}}}{1+x^2}\),第2次识别中写为 \(\frac{-\frac{1}{2}\frac{2x}{\sqrt{1+x^2}}}{1+x^2}\),两者均不正确(正确导数应为 \(-\frac{x}{(1+x^2)^{3/2}}\))。
- 由于求导错误,导致后续积分表达式 \(\frac{1}{2}\int_{1}^{+\infty} \frac{\ln x}{(1+x^2)^{3/2}} dx\) 虽然形式类似,但推导过程错误,且该积分并非原面积积分的等价简化,反而引入了更复杂的含 \(\ln x\) 的积分,无法得出正确结果。
- 学生作答未完成计算,未得到最终数值结果。整个过程思路偏离,关键步骤存在数学推导错误。
因此,该小题解答逻辑错误严重,未得出正确结果。考虑到学生写出了正确的面积积分表达式 \(\int_{1}^{+\infty} \frac{1}{x\sqrt{1+x^2}} dx\),可给予少量步骤分。扣分细则:积分表达式正确得1分,后续推导全错扣5分。
得分:1分
(2)得分及理由(满分6分)
学生作答中,两次识别结果均只包含第(1)问的解答,完全没有涉及第(2)问(求旋转体体积)的任何内容。因此,第(2)问得分为0分。
得分:0分
题目总分:1+0=1分
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