Skip to content
CalcGospel 國際數學圖譜
返回

CIE 9709 2026 June Paper 11 Q4

A Level / CIE / P1

CIE 9709 2026 June Paper 11 Paper · Question 4

题目

Problem

Solve the equation

8sin⁡4θ−6cos⁡2θ+1=08\sin^4\theta-6\cos^2\theta+1=0

for 0≤θ≤2π0\le\theta\le2\pi.

(5)
题目中文翻译

在 0≤θ≤2π0\le\theta\le2\pi 内解方程

8sin⁡4θ−6cos⁡2θ+1=0.8\sin^4\theta-6\cos^2\theta+1=0.
(5)
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

解法一

思路

展开

把余弦平方换成正弦平方后,令 u=sin⁡2θu=\sin^2\theta。先筛选平方值,再找一周内的四个角。

答题过程

展开

Using cos⁡2θ=1−sin⁡2θ\cos^2\theta=1-\sin^2\theta gives 8u2+6u−5=08u^2+6u-5=0, where u=sin⁡2θu=\sin^2\theta. Factoring,

(4u+5)(2u−1)=0.(4u+5)(2u-1)=0.

Only u=1/2u=1/2 is in [0,1][0,1]. Thus sin⁡θ=±1/2\sin\theta=\pm1/\sqrt2, giving

θ=π4,3π4,5π4,7π4.\theta=\frac\pi4,\quad\frac{3\pi}4,\quad\frac{5\pi}4,\quad\frac{7\pi}4.

解法二

思路

展开

也可以把正弦的四次方表示成 (1−cos⁡2θ)2(1-\cos^2\theta)^2,得到关于余弦平方的方程。

答题过程

展开

Put v=cos⁡2θv=\cos^2\theta. The equation becomes

8(1−v)2−6v+1= 8v2−22v+9= (4v−9)(2v−1)=0.\begin{align*} 8(1-v)^2-6v+1=&\,8v^2-22v+9\\ =&\,(4v-9)(2v-1)=0. \end{align*}

Since 0≤v≤10\le v\le1, only v=1/2v=1/2 is possible. The values cos⁡θ=±1/2\cos\theta=\pm1/\sqrt2 give θ=π/4,3π/4,5π/4,7π/4\theta=\pi/4,3\pi/4,5\pi/4,7\pi/4.