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评分及理由
(I)得分及理由(满分5分)
学生作答在第一次识别中,对积分 \(\int_{0}^{x} t f(x-t) dt\) 的变量代换处理有误(写成了 \(\int_{0}^{x} f(x-t) dt\),漏掉了因子 \(t\)),导致后续求导结果出现偏差。但第二次识别给出了正确的变量代换过程:\(\int_{0}^{x} t f(x-t) dt = \int_{0}^{x} (x-u) f(u) du = x\int_{0}^{x} f(u) du - \int_{0}^{x} u f(u) du\)。代入原方程后得到: \[ \int_{0}^{x} f(t) dt + x\int_{0}^{x} f(u) du - \int_{0}^{x} u f(u) du = a x^2 \] 两边对 \(x\) 求导,利用乘积法则和变上限积分求导,得到: \[ f(x) + \int_{0}^{x} f(u) du + x f(x) - x f(x) = 2a x \] 即 \[ f(x) + \int_{0}^{x} f(u) du = 2a x \] 再求导得: \[ f'(x) + f(x) = 2a \] 这是一阶线性微分方程,解得通解为 \(f(x) = 2a + C e^{-x}\)。利用初始条件(令原方程中 \(x=0\) 可得 \(f(0)=0\))得 \(C = -2a\),所以 \(f(x) = 2a - 2a e^{-x}\)。
学生第二次识别的求解过程中,在得到通解 \(f(x)=2a+Ce^{-x}\) 后,代入初始条件时误写为 \(C=-2a\) 但结果却写成了 \(f(x)=2a - e^{-x}\)(漏了系数 \(2a\) 在指数项前),这属于计算错误。因此,虽然思路基本正确,但最终表达式有误。
扣分:思路正确(变量代换、建立微分方程、求解)可得大部分分数,但最终结果错误,扣2分。
得分:3分(满分5分)
(II)得分及理由(满分5分)
根据(I)中得到的错误表达式 \(f(x)=2a - e^{-x}\),学生计算了积分: \[ \int_0^1 (2a - e^{-x}) dx = \left[2ax + e^{-x}\right]_0^1 = 2a + e^{-1} - 1 \] 令其等于1(因为平均值为1),...
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