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2024年考研数学(二)考试试题 - 第17题回答
高等数学2
发布于2025年12月12日 13:51
阅读数 28


评分及理由

(1)得分及理由(满分10分)

本题满分10分。学生的解答过程如下:

  1. 首先正确利用了积分区域关于直线 \(y = x\) 对称的性质,得出 \(\iint_{D}(1 + x - y)dxdy = \iint_{D} dxdy\)。这一步思路正确,与标准答案一致。
  2. 在计算 \(\iint_{D} dxdy\) 时,学生将区域 \(D\) 分成了两部分(以 \(x=1\) 为界),并正确写出了两部分对应的 \(y\) 的上下限:当 \(x \in [\frac{1}{3}, 1]\) 时,\(y\) 从 \(\frac{1}{3}x\) 到 \(3x\);当 \(x \in [1, 3]\) 时,\(y\) 从 \(\frac{x}{3}\) 到 \(\frac{3}{x}\)(第二次识别中写为 \(\frac{1}{x}\) 到 \(\frac{3}{x}\),但结合第一次识别和后续计算,应为 \(\frac{x}{3}\) 到 \(\frac{3}{x}\),此处可能为识别误差,且不影响最终结果)。
  3. 积分计算过程:
    • 第一部分:\(\int_{\frac{1}{3}}^{1} (3x - \frac{1}{3}x) dx = \int_{\frac{1}{3}}^{1} \frac{8}{3}x dx = \frac{4}{3}x^2 \big|_{\frac{1}{3}}^{1} = \frac{4}{3}(1 - \frac{1}{9}) = \frac{4}{3} \cdot \frac{8}{9} = \frac{32}{27}\)。
    • 第二部分:\(\int_{1}^{3} (\frac{3}{x} - \frac{x}{3}) dx = \left[ 3\ln x - \frac{x^2}{6} \right]_{1}^{3} = (3\ln 3 - \frac{9}{6}) - (0 - \frac{1}{6}) = 3\ln 3 - \frac{3}{2} + \frac{1}{6} = 3\ln 3 - \frac{4}{3}\)。
    • 两部分相加:\(\frac{32}{27} + 3\ln 3 - \frac{4}{3} = 3\ln 3 + \frac{32}{27} - \frac{36}{27}...
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