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CalcGospel 國際數學圖譜
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CIE 9709 2025 June Paper 33 Q3

A Level / CIE / P3

CIE 9709 2025 June Paper 33 Paper · Question 3

题目

Problem

Find the exact value of ∫15π14π3cos⁡25x dx\displaystyle\int_{\frac15\pi}^{\frac14\pi}3\cos^25x\,\mathrm{d}x.

(4)
题目中文翻译

求 ∫15π14π3cos⁡25x dx\displaystyle\int_{\frac15\pi}^{\frac14\pi}3\cos^25x\,\mathrm{d}x 的精确值。

(4)
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

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用降幂公式把余弦平方化成常数与余弦,再代入精确三角值。

答题过程

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Using cos⁡25x=(1+cos⁡10x)/2\cos^25x=(1+\cos10x)/2,

I= ∫π/5π/432(1+cos⁡10x) dx= [32x+320sin⁡10x]π/5π/4= 32(π4−π5) +320(sin⁡5π2−sin⁡2π)= 3π40+320.\begin{align*} I=&\,\int_{\pi/5}^{\pi/4}\frac32(1+\cos10x)\,\mathrm{d}x\\ =&\,\bigg[\frac32x+\frac3{20}\sin10x\bigg]_{\pi/5}^{\pi/4}\\ =&\,\frac32\bigg(\frac\pi4-\frac\pi5\bigg)\\[4mm] &\,\hspace{2pt}+\frac3{20}\bigg(\sin\frac{5\pi}{2}-\sin2\pi\bigg)\\[4mm] =&\,\boxed{\frac{3\pi}{40}+\frac3{20}}. \end{align*}