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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9231 2025 Nov Paper 22 Q4

A Level / CIE / FP2

CIE 9231 2025 Nov Paper 22 Paper · Question 4

题目

Problem

(a) By considering the binomial expansion of (z+1z)6\big(z + \frac{1}{z}\big)^6, where z=cosθ+isinθz = \cos\theta + \mathrm{i}\sin\theta, use de Moivre’s theorem to show that

cos6θ=acos6θ+bcos4θ+ccos2θ+d,\cos^6\theta = a\cos 6\theta + b\cos 4\theta + c\cos 2\theta + d,

where aa, bb, cc and dd are constants to be determined.

[5]

(b) Find the exact value of 012πcos62xdx\int_0^{\frac{1}{2}\pi}\cos^6 2x\,\mathrm{d}x.

[3]
题目中文翻译

(a) 通过考虑 (z+1z)6\big(z + \frac{1}{z}\big)^6 的二项展开,其中 z=cosθ+isinθz = \cos\theta + \mathrm{i}\sin\theta,使用 de Moivre 定理证明

cos6θ=acos6θ+bcos4θ+ccos2θ+d,\cos^6\theta = a\cos 6\theta + b\cos 4\theta + c\cos 2\theta + d,

其中 aabbccdd 是需要确定的常数。

(b) 求 012πcos62xdx\int_0^{\frac{1}{2}\pi}\cos^6 2x\,\mathrm{d}x 的精确值。

解答