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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2024 November Paper 13 Q4

A Level / CIE / P1

CIE 9709 2024 Nov Paper 13 Paper · Question 4

题目

Problem

Solve the equation 4sin⁡4θ+12sin⁡2θ−7=04\sin^4\theta + 12\sin^2\theta - 7 = 0 for 0∘≤θ≤360∘0^\circ \leq \theta \leq 360^\circ.

[4]
题目中文翻译

在 0∘≤θ≤360∘0^\circ \leq \theta \leq 360^\circ 范围内,解方程 4sin⁡4θ+12sin⁡2θ−7=04\sin^4\theta + 12\sin^2\theta - 7 = 0。

解答

解法一

思路

展开

先把 sin⁡2θ\sin^2\theta 当作一个未知数。舍去不可能的平方值,再从正、负两个正弦值找出所有象限内的角。

答题过程

展开

Let u=sin⁡2θu=\sin^2\theta, so 0≤u≤10\le u\le1. Then

4u2+12u−7=(2u+7)(2u−1)=0.4u^2+12u-7=(2u+7)(2u-1)=0.

Only u=12u=\frac12 is in range, giving sin⁡θ=±22\sin\theta=\pm\frac{\sqrt2}{2}. The reference angle is 45∘45^\circ. Both signs occur, so the solutions are 45∘45^\circ, 135∘135^\circ, 225∘225^\circ and 315∘315^\circ.