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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2023 June Paper 31 Q1

A Level / CIE / P3

CIE 9709 2023 June Paper 31 Paper · Question 1

题目

Problem

Solve the equation

3e2x−4e−2x=5.3\mathrm{e}^{2x}-4\mathrm{e}^{-2x}=5.

Give the answer correct to 33 decimal places.

(3)
题目中文翻译

解方程

3e2x−4e−2x=5.3\mathrm{e}^{2x}-4\mathrm{e}^{-2x}=5.

答案保留 33 位小数。

(3)
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

先乘以恒正的 e2xe^{2x},将方程化为关于 e2xe^{2x} 的二次方程;负的代数根不可能是指数函数值。

答题过程

展开

Multiplying by e2xe^{2x} gives

3e4x−5e2x−4=0.3e^{4x}-5e^{2x}-4=0.

Let u=e2x>0u=e^{2x}>0. Then

3u2−5u−4= 0,u= 5±25+486= 5±736.\begin{align*} 3u^2-5u-4=&\,0,\\[4mm] u=&\,\frac{5\pm\sqrt{25+48}}6\\[4mm] =&\,\frac{5\pm\sqrt{73}}6. \end{align*}

The minus sign gives u<0u<0, so it is rejected. Thus

e2x=5+736,e^{2x}=\frac{5+\sqrt{73}}6,

and

x=12ln⁡(5+736)≈0.407x=\frac12\ln\bigg(\frac{5+\sqrt{73}}6\bigg) \approx\boxed{0.407}

to 3 decimal places.