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2022年考研数学(一)考试试题 - 第19题回答
高等数学
发布于2026年4月25日 05:08
阅读数 10


评分及理由

(1)得分及理由(满分12分)

该学生采用曲线积分直接计算法,思路与标准答案的法一基本一致,但存在逻辑错误和计算错误。

  • 逻辑错误扣分:
    学生将曲线L分割为L1、L2、L3三条弧段,并给出了各自的参数方程,这一步正确。
    但在计算I₁时,学生直接写出 \( I_1 = \int_0^{\pi/2} (-1) d(\frac12 \cos t) \),未正确写出被积表达式。原被积函数在L₁上应为 \( yz^2 - \cos z = -\cos 0 = -1 \),dx = \( - \frac12 \sin t dt \),而学生写的是 \( d(\frac12 \cos t) \),该微分符号表示对x的微分,但这里积分变量是t,且 \( d(\frac12 \cos t) = -\frac12 \sin t dt \),这与dx是等价的,但学生未明确写出积分变量转换,且直接得到结果1/2,这相当于将积分式写为 \( \int_0^{\pi/2} (-1) \cdot (-\frac12 \sin t dt) = \frac12 \),实际上结果是 \( \frac12 \),这一步结果正确,但写法不规范,不扣分。
    关键错误: 在计算I₃时,学生写出积分式:
    \[ I_3 = \int_0^{\pi/2} [-\cos(\cos t)] d(\frac12 \sin t) + \frac12 \sin t \sin t \cos t d\cos t \]
    该式明显错误。在L₃上,y=0,原被积函数为:
    \( (yz^2 - \cos z)dx + 2xz^2 dy + (2xyz + x\sin z)dz \)
    由于y=0,第一项变为 \( -\cos z dx \),第二项为0(因为dy=0? 注意这里y=0但t变化时x和z变化,dy=0因为y恒为0,所以该项为0),第三项变为 \( x\sin z dz \)。
    因此正确的积分应为:
    \[ I_3 = \int_{L_3} (-\cos z)dx + x\sin z dz \]
    代入参数方程 \( x = \frac12 \sin t, z = \cos t, t: 0 \to \pi/2 \),则
    \( dx = \frac12 \cos t dt \),\( dz = -\sin t dt...
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