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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2026 June Paper 15 Q8

A Level / CIE / P1

CIE 9709 2026 June Paper 15 Paper · Question 8

题目

Problem

The diagram shows a right-angled triangle PQRPQR. The point SS lies on PRPR and is such that PS=4RSPS=4RS.

The distance RS=aRS=a. The angle QPR=16πQPR=\frac{1}{6}\pi radians, and the angle PQS=θPQS=\theta radians.

(a) Find the exact distance QSQS in terms of aa. Give your answer in the form cd a\sqrt{\frac{c}{d}}\,a, where cc and dd are integers to be found.

(2)

(b) (i) Show that the angle RQS=sin⁡−1(2114)RQS=\sin^{-1}\big(\frac{\sqrt{21}}{14}\big).

(2)

(ii) Hence, find the exact value of θ\theta.

(1)
题目中文翻译

图中所示的是直角三角形 PQRPQR。点 SS 位于 PRPR 上,且 PS=4RSPS=4RS。

距离 RS=aRS=a,角 QPR=16πQPR=\frac{1}{6}\pi 弧度,角 PQS=θPQS=\theta 弧度。

(a) 求用 aa 表示的距离 QSQS 的精确值。答案写成 cd a\sqrt{\frac{c}{d}}\,a 的形式,其中 cc 和 dd 是待求的整数。

(2)

(b) (i) 证明角 RQS=sin⁡−1(2114)RQS=\sin^{-1}\big(\frac{\sqrt{21}}{14}\big)。

(2)

(ii) 由此,求 θ\theta 的精确值。

(1)
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

展开

由 PS=4RSPS=4RS 得到 PRPR,在较大的直角三角形中求 QRQR,再在较小的直角三角形中用勾股定理。

答题过程

展开

Since PR=5aPR=5a, the triangle PQRPQR gives QR=5atan⁡(π/6)=5a/3QR=5a\tan(\pi/6)=5a/\sqrt3. Triangle RQSRQS then gives

QS2=QR2+RS2=25a23+a2=28a23.QS^2=QR^2+RS^2=\frac{25a^2}{3}+a^2=\frac{28a^2}{3}.

Thus QS=28/3 aQS=\sqrt{28/3}\,a.

(b)(i)

解法一

思路

展开

在直角三角形 RQSRQS 中,对角 RQSRQS 使用对边与斜边的比值,再把分母有理化。

答题过程

展开

The angle RQSRQS is acute, and

sin⁡∠RQS=RSQS=328=2114.\sin\angle RQS=\frac{RS}{QS}=\sqrt{\frac3{28}}=\frac{\sqrt{21}}{14}.

Thus ∠RQS=sin⁡−1(21/14)\angle RQS=\sin^{-1}(\sqrt{21}/14).

(b)(ii)

解法一

思路

展开

先求整个三角形在 QQ 处的角,再减去 (i) 的小角。

答题过程

展开

As ∠PQR=π/2−π/6=π/3\angle PQR=\pi/2-\pi/6=\pi/3, the exact angle is

θ=π3−sin⁡−1(2114).\theta=\frac\pi3-\sin^{-1}\Big(\frac{\sqrt{21}}{14}\Big).