Skip to content
CalcGospel 國際數學圖譜
返回

IAL 2022 Jan FP1 Q6

A Level / Edexcel / FP1

IAL 2022 Jan Paper · Question 6

题目

Problem

The quadratic equation

Ax2+5x12=0Ax^2 + 5x - 12 = 0

where AA is a constant, has roots α\alpha and β\beta

(a) Write down an expression in terms of AA for

(i) α+β\alpha + \beta

(ii) αβ\alpha\beta

(2)

The equation

4x25x+B=04x^2 - 5x + B = 0

where BB is a constant, has roots α3β\alpha - \dfrac{3}{\beta} and β3α\beta - \dfrac{3}{\alpha}

(b) Determine the value of AA

(3)

(c) Determine the value of BB

(3)
题目中文翻译

二次方程 Ax2+5x12=0Ax^2 + 5x - 12 = 0

其中 AA 为常数,两根为 α\alphaβ\beta

(a) 直接写出用含 AA 的式子表示的

(i) α+β\alpha + \beta

(ii) αβ\alpha\beta

方程 4x25x+B=04x^2 - 5x + B = 0

其中 BB 为常数,两根为 α3β\alpha - \dfrac{3}{\beta}β3α\beta - \dfrac{3}{\alpha}

(b) 确定 AA 的值。

(c) 确定 BB 的值。

解答

(a)(i)

解法一

思路

展开

使用二次方程的根与系数关系:根的和等于一次项系数的相反数除以二次项系数。

答题过程

展开

For Ax2+5x12=0Ax^2+5x-12=0,

α+β=5A.\boxed{\alpha+\beta=-\frac5A}.

(a)(ii)

解法一

思路

展开

根的积等于常数项除以二次项系数。

答题过程

展开 αβ=12A.\boxed{\alpha\beta=-\frac{12}{A}}.

(b)

解法一

思路

展开

把第二个方程的两个新根相加,并用 (a) 的 α+β\alpha+\betaαβ\alpha\beta 化简。另一方面,第二个方程本身给出新根之和为 5/45/4;令两者相等即可求出 AA

答题过程

展开

The sum of the roots of 4x25x+B=04x^2-5x+B=0 is

54.\frac54.

Using part (a), the sum of the two given roots is

(α3β)+(β3α)=(α+β)3(1α+1β)=(α+β)3(α+βαβ)=5A3(512)=5A54.\begin{align*} &\,\left(\alpha-\frac3\beta\right) +\left(\beta-\frac3\alpha\right)\\ =&\,(\alpha+\beta) -3\left(\frac1\alpha+\frac1\beta\right)\\ =&\,(\alpha+\beta) -3\left(\frac{\alpha+\beta}{\alpha\beta}\right)\\ =&\,-\frac5A-3\left(\frac5{12}\right)\\ =&\,-\frac5A-\frac54. \end{align*}

Therefore,

5A54=54,5A=52,A=2.\begin{align*} -\frac5A-\frac54=&\,\frac54,\\ -\frac5A=&\,\frac52,\\ A=&\,-2. \end{align*}

Therefore,

A=2.\boxed{A=-2}.

(c)

解法一

思路

展开

将第二个方程的两个新根相乘,展开后再次用 αβ\alpha\beta 化简。代入 (b) 的 A=2A=-2 后得到新根之积,再与第二个方程给出的根积 B/4B/4 比较。

答题过程

展开

Using A=2A=-2 in part (a),

αβ=122=6.\alpha\beta=-\frac{12}{-2}=6.

The product of the roots of 4x25x+B=04x^2-5x+B=0 is B/4B/4. Also,

(α3β)(β3α)=αβ33+9αβ=66+96=32.\begin{align*} &\,\left(\alpha-\frac3\beta\right) \left(\beta-\frac3\alpha\right)\\ =&\,\alpha\beta-3-3 +\frac9{\alpha\beta}\\ =&\,6-6+\frac96\\ =&\,\frac32. \end{align*}

Hence

B4=32,B=6.\begin{align*} \frac B4=&\,\frac32,\\ B=&\,6. \end{align*}

Therefore,

B=6.\boxed{B=6}.