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2022年考研数学(一)考试试题 - 第19题回答
高等数学
发布于2025年12月3日 17:25
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评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

学生作答采用斯托克斯公式转化为曲面积分,再补面用高斯公式计算,整体思路正确,与标准答案法二一致。但在具体计算中存在多处错误:

  1. 斯托克斯公式展开行列式时计算错误。正确结果为 \(\iint_{\Sigma} (-2xz) dydz + z^2 dxdy\),而学生得到的是 \(\iint_{\Sigma} -2xz dydz + (1-2z)y dzdx + (2z^2 - z) dxdy\),其中 \(dzdx\) 和 \(dxdy\) 的系数均错误(\(dzdx\) 系数应为0,\(dxdy\) 系数应为 \(z^2\))。
  2. 补面后使用高斯公式时,被积函数表达式错误。学生写为 \(\iiint_{\Omega} [-2z + (1-2z) + (4z-1)] dv\),这对应于将曲面积分 \(\iint (-2xz) dydz + (1-2z)y dzdx + (2z^2 - z) dxdy\) 转化为三重积分,但该被积函数本身由错误的曲面积分表达式推导而来,且即使按学生写的表达式化简后为0,但推导过程存在根本性错误。
  3. 计算补面积分时,虽然代入平面方程后结果均为0,但被积函数是基于错误表达式,且对于 \(\Sigma_2\) 的积分描述“\(0(1-2z)dzdx\)”不规范。

由于核心步骤(斯托克斯公式展开)存在严重计算错误,导致后续推导虽形式上得到0,但逻辑链条不成立。考虑到学生整体思路框架正确(斯托克斯→补面→高斯),且最终答案正确,但关键计算错误应扣分。根据错误严重程度,扣除7分。

得分:12 - 7 = 5分。

题目总分:5分

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