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评分及理由
(1)得分及理由(满分6分)
学生正确识别了P和Q,并利用恰当条件 \(\frac{\partial P}{\partial y} = \frac{\partial Q}{\partial x}\)(此处学生写作 \(\frac{\partial P}{\partial x} = \frac{\partial Q}{\partial y}\) 和 \(\frac{\partial P}{\partial y} = \frac{\partial Q}{\partial x}\),其中第一个等式是误写,但核心使用了第二个正确条件,且后续推导无误)。通过变量代换 \(u=xy\) 进行求导,最终得到 \(\frac{f''(u)}{u} - \frac{f(u)}{u} = C\)。思路和结论完全正确。但推导过程中有一处笔误(将 \(\frac{\partial P}{\partial y}\) 和 \(\frac{\partial Q}{\partial x}\) 的等式误写为两个等式,且第一个等式 \(\frac{\partial P}{\partial x} = \frac{\partial Q}{\partial y}\) 在本题中并不成立,但根据上下文可知其意图是使用混合偏导相等的条件,且后续计算是基于正确的偏导关系进行的),鉴于核心逻辑无误且结论正确,此处不扣分。
得分:6分。
(2)得分及理由(满分6分)
学生从(1)的结论出发,得到方程 \(f''(u) - f(u) = Cu\)。在代入初始条件时,题目给出的条件是 \(f(1)=1, f'(1)=-1, f''(1)=0\),但学生写成了 \(f''(1)=-1\)。这是一个关键的数据错误,导致后续常数 \(C\) 的计算结果错误(学生算出 \(C=-1\),而正确应为 \(C=1\))。尽管后续求解微分方程的通解方法和代入条件求解常数的思路正确,但由于初始条件使用错误,最终答案 \(f(u)=-e^{u-1}+e^{1-u}+u\) 不正确(正确应为 \(f(u) = -e^{-1} + e^{1+u} + u\),标准答案已给出)。因此,由于计算过程中的数据错误导致最终结果错误,扣去大部分分数。
得分:2分。
题目总分:6+2=8分
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