评分及理由
(1)得分及理由(满分11分)
学生作答给出了两次识别结果,内容基本一致。整体思路与标准答案完全一致:首先利用积分可加性和区域关于y轴对称性简化被积函数,然后转化为极坐标计算,并正确计算了面积分部分。具体步骤分解如下:
- 正确展开被积函数为 \((x+1)^2 = x^2+2x+1\)。
- 正确利用区域D关于y轴对称,指出\(2x\)为奇函数,因此\(\iint_D 2x \, dxdy = 0\),从而原式简化为\(\iint_D x^2 \, dxdy + \iint_D 1 \, dxdy\)。
- 正确将区域D转化为极坐标:\(x^2+y^2 \le 2y\) 化为 \(r \le 2\sin\theta\),并正确指出\(\theta\)的范围(第一次识别中写为\([0, \pi]\),第二次识别中写为\([0, \pi/2]\)并乘以2,这两种处理在对称性利用下等价,均正确)。
- 正确计算面积部分\(\iint_D 1 \, dxdy = \pi\)(区域是圆心在(0,1)、半径为1的圆)。
- 正确计算\(\iint_D x^2 \, dxdy\):在极坐标下为\(\int d\theta \int r^2\cos^2\theta \cdot r \, dr\),内积分正确计算为\(4\sin^4\theta\),最终化为三角函数的积分。
- 正确使用三角恒等式和Wallis公式(或倍角公式等)计算定积分,得到\(\iint_D x^2 \, dxdy = \frac{\pi}{4}\)。
- 最终结果正确为\(\frac{5\pi}{4}\)。
整个解答逻辑清晰,计算准确,无关键性错误。虽然第一次识别结果在书写上有一些跳步(如直接写“2∫₀^(π/2) dθ ...”实际上隐含了对称性处理),但结合第二次识别的详细步骤,可以确认学生完全理解了解题过程。根据打分要求,思路正确不扣分,计算正确,因此给予满分。
题目总分:11分
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