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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2023 November Paper 13 Q7

A Level / CIE / P1

CIE 9709 2023 Nov Paper 13 Paper · Question 7

题目

Problem

The function f\mathrm{f} is defined by f(x)=1+3x−2\mathrm{f}(x)=1+\dfrac{3}{x-2} for x>2x>2.

(a) State the range of f\mathrm{f}.

(1)

(b) Obtain an expression for f−1(x)\mathrm{f}^{-1}(x) and state the domain of f−1\mathrm{f}^{-1}.

(4)

The function g\mathrm{g} is defined by g(x)=2x−2\mathrm{g}(x)=2x-2 for x>0x>0.

(c) Obtain a simplified expression for gf(x)\mathrm{gf}(x).

(2)
题目中文翻译

函数 f\mathrm{f} 定义为 f(x)=1+3x−2\mathrm{f}(x)=1+\dfrac{3}{x-2},其中 x>2x>2。

(a) 写出 f\mathrm{f} 的值域。

(1)

(b) 求 f−1(x)\mathrm{f}^{-1}(x) 的表达式,并写出 f−1\mathrm{f}^{-1} 的定义域。

(4)

函数 g\mathrm{g} 定义为 g(x)=2x−2\mathrm{g}(x)=2x-2,其中 x>0x>0。

(c) 求 gf(x)\mathrm{gf}(x) 的化简表达式。

(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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当 x>2x>2 时,分式部分为正,而且能取遍所有正值。

答题过程

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As x−2x-2 ranges over (0,∞)(0,\infty), so does 3/(x−2)3/(x-2). The range of f\mathrm f is therefore y>1y>1.

(b)

解法一

思路

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令函数值为 yy 并解出原输入。反函数的定义域来自 (a)。

答题过程

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From y−1=3/(x−2)y-1=3/(x-2), we get x=2+3/(y−1)x=2+3/(y-1). Thus

f−1(x)=2+3x−1,x>1.\mathrm f^{-1}(x)=2+\frac3{x-1},\qquad x>1.

(c)

解法一

思路

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把整个 f(x)\mathrm f(x) 代入 g\mathrm g。其值大于 11,符合外层函数的定义域。

答题过程

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For x>2x>2, we have f(x)>1\mathrm f(x)>1, so the composition is defined. It simplifies to

gf(x)=2(1+3x−2)−2=6x−2.\mathrm{gf}(x)=2\Big(1+\frac3{x-2}\Big)-2=\frac6{x-2}.