题目
Problem
Figure 2 shows a sketch of part of the curve with parametric equations
x=2t2−6t,y=t3−4t,t∈R
The curve cuts the x-axis at the origin and at the points A and B, as shown in Figure 2.
(a) Find the coordinates of A and show that B has coordinates (20,0).
(3)
(b) Show that the equation of the tangent to the curve at B is
7y+4x−80=0
(5)
The tangent to the curve at B cuts the curve again at the point P.
(c) Find, using algebra, the x coordinate of P.
(4)
题目中文翻译
图 2 给出了曲线的参数方程草图:
x=2t2−6t,y=t3−4t,t∈R
该曲线与 x 轴相交于原点以及点 A 和 B,如图 2 所示。
(a) 求点 A 的坐标,并证明点 B 的坐标为 (20,0)。
(b) 证明该曲线在点 B 处的切线方程为
7y+4x−80=0
曲线在点 B 处的切线再次与曲线相交于点 P。
(c) 用代数方法求点 P 的 x 坐标。
解答
(a)
解法一
思路
展开
曲线与 x 轴相交时 y=0。先解参数方程 t3−4t=0,其中 t=0 对应原点;把另外两个参数值代入 x=2t2−6t,便可辨认点 A 和 B。
答题过程
展开
At an intersection with the x-axis,
t3−4t=t(t2−4)=0,0.
Thus t=0, t=2 or t=−2. The value t=0 gives the origin.
When t=2,
x=2(2)2−6(2)=−4,
so
A=(−4,0).
When t=−2,
x===2(−2)2−6(−2)8+1220,
and y=0. Hence,
B=(20,0),
as required.
(b)
解法一
思路
展开
点 B 对应 t=−2。分别对两个参数方程关于 t 求导,再使用参数曲线的导数公式求切线斜率,最后用点斜式整理成题目给出的方程。
答题过程
展开
Differentiating the parametric equations,
dtdx=dtdy=4t−6,3t2−4.
Therefore,
dxdy=4t−63t2−4.
At B, t=−2, so the gradient is
m===4(−2)−63(−2)2−4−148−74.
Using the point B=(20,0), the tangent is
y=−74(x−20).
Hence,
7y+4x−80=0,
as required.
(c)
解法一
思路
展开
把参数方程中的 x、y 代入切线方程,得到关于 t 的三次方程。由于切线在 B 处与曲线相切,t=−2 是重根;因式分解后取代表再次相交点 P 的另一个参数值,再代回 x(t)。
答题过程
展开
At an intersection of the curve and the tangent,
7(t3−4t)+4(2t2−6t)−80=0.
Therefore,
7t3+8t2−52t−80=(t+2)2(7t−20)=0,0.
The repeated root t=−2 corresponds to the point of tangency B. The other intersection P therefore corresponds to
t=720.
Hence,
xP=−=−=2(720)26(720)4980049840−4940.