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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2024 March Paper 12 Q7

A Level / CIE / P1

CIE 9709 2024 March Paper 12 Paper · Question 7

题目

Problem

The straight line y=x+5y = x + 5 meets the curve 2x2+3y2=k2x^2 + 3y^2 = k at a single point PP.

(a) Find the value of the constant kk.

[4]

(b) Find the coordinates of PP.

[2]
题目中文翻译

直线 y=x+5y = x + 5 与曲线 2x2+3y2=k2x^2 + 3y^2 = k 在唯一一点 PP 相交。

(a) 求常数 kk 的值。

[4]

(b) 求 PP 的坐标。

[2]

解答

(a)

解法一

思路

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用直线方程消去 yy。恰有一个交点,表示所得二次方程有一个重根。

答题过程

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Substitution gives 2x2+3(x+5)2=k2x^2+3(x+5)^2=k, or 5x2+30x+75−k=05x^2+30x+75-k=0. For one real root,

302−4(5)(75−k)=0.30^2-4(5)(75-k)=0.

This reduces to 20k=60020k=600, so k=30k=30.

解法二

思路

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也可以配方。把曲线左边沿着直线写成关于 xx 的函数,只有在其最低值处才能恰好取到一次。

答题过程

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On the line,

2x2+3(x+5)2=5(x+3)2+30.2x^2+3(x+5)^2=5(x+3)^2+30.

This equals kk at just one value of xx precisely when k=30k=30, the minimum of the quadratic.

(b)

解法一

思路

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代入 (a) 的 kk,由重根找到横坐标,再用直线算纵坐标。

答题过程

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For k=30k=30 the equation is 5(x+3)2=05(x+3)^2=0, so x=−3x=-3. The line gives y=−3+5=2y=-3+5=2. Hence P=(−3,2)P=(-3,2).