题目
Problem
The curve C has parametric equations
x=sinhtandy=t+cosht.
(a) Find dxdy in terms of t.
[2]
(b) Show that
dx2d2y=cosh3t1−sinht.
[4]
(c) Find the Maclaurin’s series for y in terms of x up to and including the term in x2.
[2]
题目中文翻译
曲线 C 的参数方程为
x=sinht且y=t+cosht.
(a) 求用 t 表示的 dxdy。
(2)
(b) 证明
dx2d2y=cosh3t1−sinht.
(4)
(c) 求 y 关于 x 的 Maclaurin 级数,直到并包括 x2 项。
(2)
原卷通用作答要求
Answer all questions. You should use a calculator where appropriate.
You must show all necessary working clearly; no marks will be given for unsupported answers from a calculator.
Give non-exact numerical answers correct to 3 significant figures, or 1 decimal place for angles in degrees, unless a different level of accuracy is specified in the question.
请回答所有题目。适当时应使用计算器。必须清楚展示所有必要的计算过程;仅给出计算器答案而没有过程,不予评分。除非题目另有精度要求,非精确数值答案保留 3 位有效数字,以度为单位的角度保留 1 位小数。
解答
(a)
解法一
思路
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分别对参数 t 求导,再用链式法则求 dxdy。
答题过程
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Since dtdx=cosht and dtdy=1+sinht,
dxdy=cosht1+sinht.
(b)
解法一
思路
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先对 (a) 的商关于 t 求导,再乘 dxdt。用 cosh2t−sinh2t=1 化简分子。
答题过程
展开
The quotient rule gives
dtd(dxdy)==cosh2tcosh2t−(1+sinht)sinhtcosh2t1−sinht.
Multiplying by dxdt=cosht1 gives
dx2d2y=cosh3t1−sinht.
(c)
解法一
思路
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x=0 对应 t=0。在这里求 y、y′ 和 y′′,再代入 Maclaurin 展开。
答题过程
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At x=0 we have t=0, so y(0)=1, y′(0)=1 and y′′(0)=1. Therefore
y==y(0)+xy′(0)+2!x2y′′(0)+O(x3)1+x+2x2+O(x3).