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CalcGospel 國際數學圖譜
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P1 2026 Jan Q6

A Level / Edexcel / P1

IAL 2026 Jan Paper · Question 6

题目

Problem

Figure 3 shows a sketch of the curve CC with equation y=f(x)y=f(x) where f(x)f(x) is a cubic function in xx.

The curve CC

  • cuts the xx-axis at (−2,0)(-2,0) and cuts the yy-axis at (0,10)(0,10)
  • touches the xx-axis at (5,0)(5,0)

as shown in Figure 3.

(a) Deduce the roots of the equation

(i) f(13x)=0f\left(\dfrac13x\right)=0

(ii) f(x−3)=0f(x-3)=0

(2)

(b) Find an expression for f(x)f(x). You should leave your answer in factorised form.

(3)

The curve CC intersects the straight line y=10(x+2)y=10(x+2) at exactly three points.

(c) Use algebra to find the exact xx coordinates of the three points of intersection. (Solutions based entirely on calculator technology are not acceptable.)

(4)
题目中文翻译

图 3 显示了曲线 CC 的草图,其方程为 y=f(x)y=f(x),其中 f(x)f(x) 是关于 xx 的三次函数。

曲线 CC:

  • 在 (−2,0)(-2,0) 处与 xx 轴相交,并在 (0,10)(0,10) 处与 yy 轴相交;
  • 在 (5,0)(5,0) 处与 xx 轴相切。

如图 3 所示。

(a) 推断下列方程的根:

(i) f(13x)=0f\left(\dfrac13x\right)=0

(ii) f(x−3)=0f(x-3)=0

(b) 求 f(x)f(x) 的表达式。答案应保留因式分解形式。

曲线 CC 与直线 y=10(x+2)y=10(x+2) 恰好相交于三点。

(c) 使用代数方法求这三个交点的精确 xx 坐标。

(完全依赖计算器技术的解答不予接受。)

解答

(a)

解法一

思路

展开

从图像读出 f(x)=0f(x)=0 的根是 x=−2x=-2 和 x=5x=5,其中 x=5x=5 是相切点,所以是重复根。代入变换时,让括号里的表达式分别等于原来的根。

答题过程

展开

The roots of f(x)=0f(x)=0 are

x=−2,x=5\begin{align*} x=-2,\quad x=5 \end{align*}

For f(13x)=0f\left(\dfrac13x\right)=0,

13x=−2or13x=5\begin{align*} \frac13x=-2 \quad\text{or}\quad \frac13x=5 \end{align*}

so

x=−6,15\begin{align*} x=-6,\quad 15 \end{align*}

For f(x−3)=0f(x-3)=0,

x−3=−2orx−3=5\begin{align*} x-3=-2 \quad\text{or}\quad x-3=5 \end{align*}

so

x=1,8\begin{align*} x=1,\quad 8 \end{align*}

(b)

解法一

思路

展开

因为曲线在 x=−2x=-2 处穿过 xx 轴,在 x=5x=5 处与 xx 轴相切,所以 x=−2x=-2 是单根,x=5x=5 是重根。再用 yy 轴截距 (0,10)(0,10) 求常数。

答题过程

展开

Since the curve cuts the xx-axis at (−2,0)(-2,0) and touches the xx-axis at (5,0)(5,0),

f(x)=k(x+2)(x−5)2\begin{align*} f(x)=k(x+2)(x-5)^2 \end{align*}

Using (0,10)(0,10),

10= k(0+2)(0−5)210= 50kk= 15\begin{align*} 10 =&\, k(0+2)(0-5)^2\\[3mm] 10 =&\, 50k\\[3mm] k =&\, \frac15 \end{align*}

Therefore

f(x)=15(x+2)(x−5)2\begin{align*} f(x)=\frac15(x+2)(x-5)^2 \end{align*}

(c)

解法一

思路

展开

交点满足 f(x)=10(x+2)f(x)=10(x+2)。两边都有 (x+2)(x+2),这说明 x=−2x=-2 是其中一个交点;其余两个来自剩下的二次方程。

答题过程

展开

At the points of intersection,

15(x+2)(x−5)2=10(x+2)\begin{align*} \frac15(x+2)(x-5)^2=10(x+2) \end{align*}

Bring all terms to one side:

(x+2)[15(x−5)2−10]=0\begin{align*} (x+2) \left[ \frac15(x-5)^2-10 \right] =0 \end{align*}

Therefore one solution is

x=−2\begin{align*} x=-2 \end{align*}

For the other two solutions,

15(x−5)2−10= 0(x−5)2= 50x−5= ±52\begin{align*} \frac15(x-5)^2-10 =&\,0\\[3mm] (x-5)^2 =&\,50\\[3mm] x-5 =&\,\pm5\sqrt2 \end{align*}

So

x=5±52\begin{align*} x=5\pm5\sqrt2 \end{align*}

The three exact xx coordinates are

−2,5−52,5+52\begin{align*} \boxed{-2,\quad 5-5\sqrt2,\quad 5+5\sqrt2} \end{align*}