评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
学生作答展示了将二重积分化为累次积分(直角坐标)和极坐标变换的过程,思路基本正确。具体分析如下:
- 正确识别积分区域 \(D\) 是由 \(x^2+y^2=1\)、\(y=x\) 和 \(x\) 轴在第一象限围成的部分,并正确写出直角坐标下的累次积分次序:\(\int_{0}^{\frac{\sqrt{2}}{2}} dy \int_{y}^{\sqrt{1-y^2}} e^{(x+y)^2}(x^2-y^2) dx\)(第一次识别中上限 \(\frac{1}{\sqrt{2}}\) 即 \(\frac{\sqrt{2}}{2}\),属同一值,不扣分)。
- 正确进行极坐标变换:\(x=r\cos\theta, y=r\sin\theta\),并正确给出变换后的被积表达式 \(e^{r^2(\cos\theta+\sin\theta)^2} \cdot r^2(\cos^2\theta-\sin^2\theta) \cdot r \, dr d\theta\) 以及积分限 \(0 \le \theta \le \frac{\pi}{4}, 0 \le r \le 1\)。
- 后续步骤中,学生试图回到直角坐标并提到换元 \(u=(x+y)^2\) 的思路,虽然表达式出现书写混乱(如“\(\frac{(x+y)^2}{(x+y)e}dx\)”明显为识别或笔误,但根据上下文可推断意图为 \((x+y)e^{(x+y)^2}\)),但整体解题方向与标准答案利用极坐标后再对 \(r\) 部分进行换元积分的核心思想一致。
- 然而,学生作答没有完成具体的积分计算,只给出了变换过程和初步思路,没有算出最终数值结果。根据打分要求,思路正确不扣分,但计算未完成属于没有给出最终答案,应扣除相应分数。考虑到本题满分12分,主要考察计算能力,学生完成了关键的区域分析和坐标变换,但缺失后续积分计算和化简,给予部分分数。
扣分点:未完成计算,没有得出最终结果 \(\frac{1}{8}e^2-\frac{1}{4}e+\frac{1}{8}\)。
得分:6分(思路正确且关键步骤完整,但计算未完成,给予一半分数)。
题目总分:6分
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