Zadanie 12e, Paper 2, maj 2024, TZ2, Matematyka AA IB HL

3 pktobliczeniowetrudne (szac.)Paper 2, maj 2024, TZ2

Wzorowane na: Matematyka AA IB HL — maj 2024, TZ2, Paper 2 (zadania wzorowane), pytanie 12(e). Treść, dane i kontekst są zmienione; sprawdzane umiejętności, format i punktacja jak w oryginale.

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Zadanie

Wspólne informacje do wiązki zadań

Consider dy/dx=2ycsc⁡(2x)+tan⁡xdy/dx=2y\csc(2x)+\tan x on 0<x<π/2, with initial condition y(π/6)=π/(63)y(\pi/6)=\pi/(6\sqrt3). All angles are in radians.

Polecenie

The exact solution is y=x tan x. (i) Find y at x=π/3 to three significant figures. (ii) Considering the gradient, explain why the forward Euler estimate from π/6 using steps of π/12 is inaccurate here. (iii) Explain why that estimate is less than the exact value.

Korepetytor

Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.

Wypróbuj za darmo

3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się

Sprawdź się

Jak poszło?

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie

Odpowiedź z klucza

(i) y(π/3)=π3/3=1.8137993642…≈1.81y(\pi/3)=\pi\sqrt3/3=1.8137993642\ldots\approx1.81. (ii) The gradient changes substantially over these steps, while Euler holds each starting gradient constant. Merely saying the slope is large does not explain the error. (iii) The curve is concave up throughout the interval: y′′=2sec⁡2x+2xsec⁡2xtan⁡x>0y\prime\prime=2\sec^2x+2x\sec^2x\tan x>0. Tangent steps therefore lie below the curve, producing an underestimate.

Schemat punktowania

(i) A1: 1.81. (ii) R1: significant change of gradient over the steps, not merely a large gradient. (iii) A1: upward concavity/positive second derivative as the reason for underestimation.

Komentarz. Paper 2: calculator and AA HL formula booklet allowed. Retain unrounded intermediate values. Give three significant figures unless otherwise specified.

Umiejętności w zadaniu

Pliki cookies

Zapisujemy na Twoim urządzeniu to, bez czego serwis nie działa, np. zalogowanie. Plików analitycznych użyjemy tylko za Twoją zgodą. Szczegóły w polityce prywatności.