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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2023 November Paper 11 Q11

A Level / CIE / P1

CIE 9709 2023 Nov Paper 11 Paper · Question 11

题目

Problem

The diagram shows the circle with equation (x−4)2+(y+1)2=40(x-4)^2+(y+1)^2=40. Parallel tangents, each with gradient 11, touch the circle at points AA and BB.

(a) Find the equation of the line ABAB, giving the answer in the form y=mx+cy=mx+c.

(3)

(b) Find the coordinates of AA, giving each coordinate in surd form.

(4)

(c) Find the equation of the tangent at AA, giving the answer in the form y=mx+cy=mx+c, where cc is in surd form.

(2)
题目中文翻译

图中所示的圆的方程为 (x−4)2+(y+1)2=40(x-4)^2+(y+1)^2=40。两条斜率均为 11 的平行切线分别在点 AA 和 BB 处与圆相切。

(a) 求直线 ABAB 的方程,答案写成 y=mx+cy=mx+c 的形式。

(3)

(b) 求点 AA 的坐标,每个坐标均用根式表示。

(4)

(c) 求圆在点 AA 处的切线方程,答案写成 y=mx+cy=mx+c 的形式,其中 cc 用根式表示。

(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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两条切线平行,所以经过切点的两条半径落在同一条垂直于切线的直线上。

答题过程

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The line ABAB passes through the centre (4,−1)(4,-1) and has gradient −1-1. Its equation is y+1=−(x−4)y+1=-(x-4), or y=−x+3y=-x+3.

(b)

解法一

思路

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把直径所在直线代入圆。图中 AA 位于圆心左侧,所以选择较小的横坐标。

答题过程

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Substituting y=−x+3y=-x+3 gives

(x−4)2+(−x+4)2=40⟹x=4±20.(x-4)^2+(-x+4)^2=40\quad\Longrightarrow\quad x=4\pm\sqrt{20}.

Since AA is the left-hand point, A=(4−25,−1+25)A=(4-2\sqrt5,-1+2\sqrt5).

(c)

解法一

思路

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切线斜率为 11,用 AA 的纵坐标减横坐标即可求截距。

答题过程

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The line has form y=x+cy=x+c, where

c=(−1+25)−(4−25)=−5+45.c=(-1+2\sqrt5)-(4-2\sqrt5)=-5+4\sqrt5.

Hence the tangent is y=x−5+45y=x-5+4\sqrt5.