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2025年考研数学(二)考试试题 - 第20题回答
高等数学2
发布于2025年12月18日 20:50
阅读数 12


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

本题满分12分。学生作答存在多处关键性逻辑错误,导致最终结果与标准答案不符。具体扣分理由如下:

  1. 积分区域判断错误(扣4分):学生将积分区域D的极坐标表示错误地设定为 \( r \) 从 \( 4\sin\theta \) 到 \( 4\cos\theta \)。实际上,由区域 \( x^2 + y^2 \leq 4x \) 和 \( x^2 + y^2 \leq 4y \) 的交集可知,其边界是两个半径均为2的圆。在利用对称性选取区域 \( D_1 \)(或类似部分)后,正确的极坐标范围应为 \( 0 \leq r \leq 4\sin\theta \) 或 \( 0 \leq r \leq 4\cos\theta \),具体取决于所选区域。学生给出的上下限 \( 4\sin\theta \) 和 \( 4\cos\theta \) 对应于两个圆的边界,但并未正确限定在它们的交集内,这属于对积分区域理解的根本性错误。
  2. 积分计算过程错误(扣3分):在计算 \( \int_{4\sin\theta}^{4\cos\theta} r^3 dr \) 后,学生得到 \( 64(\cos^4\theta - \sin^4\theta) \),并化简为 \( 64\cos2\theta \)。虽然此步代数化简正确,但由于积分限错误,此结果本身是错误的起点。后续的代入和化简都建立在错误的积分结果上。
  3. 最终结果错误(扣2分):由于上述区域和计算错误,最终得到结果16,与正确答案 \( 12\pi - 16/3 \) 相差甚远。
  4. 思路部分正确(给3分):学生正确识别出被积函数 \( (x-y)^2 \) 在极坐标下可表示为 \( r^2(1-2\sin\theta\cos\theta) \),并意识到积分区域具有对称性(尽管未明确写出),从而尝试将二重积分化为二次积分。这一部分思路是正确的,因此给予部分分数。

综上,扣除4+3+2=9分,本题得分为12 - 9 = 3分。

题目总分:3分

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