Zadanie 2b, Paper 3, maj 2025, TZ1, Matematyka AA IB HL

7 pktobliczeniowetrudne (szac.)Paper 3, maj 2025, TZ1

Wzorowane na: Matematyka AA IB HL — maj 2025, TZ1, Paper 3 (zadania wzorowane), pytanie 2(b). 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

To compare bends in planar profiles, use the curvature κ(x)=∣f′′(x)∣[1+(f′(x))2]3/2\kappa(x)=\frac{|f\prime\prime(x)|}{[1+(f\prime(x))^2]^{3/2}} for a twice-differentiable function f. Write κmax⁡\kappa_{\max} for its greatest curvature. Investigate straight lines, parabolas, logarithmic and exponential profiles, and a circular arc.

Polecenie

For f(x) = a(x − b)2 + c, where a ≠ 0, you are given κ(x)=2∣a∣[1+4a2(x−b)2]3/2\kappa(x)=\frac{2|a|}{[1+4a^2(x-b)^2]^{3/2}} and κ′(x)=−24a2∣a∣(x−b)[1+4a2(x−b)2]5/2\kappa\prime(x)=\frac{-24a^2|a|(x-b)}{[1+4a^2(x-b)^2]^{5/2}}.

(i) Solve κ′(x) = 0 to find where the maximum occurs; no maximum test is required.

(ii) Express κmax⁡\kappa_{\max} in terms of a.

(iii) State lim⁡x→∞κ(x)\lim_{x\to\infty}\kappa(x) and interpret it geometrically.

(iv) Let p(x) = −3(x − 4)2 + 7 and q(x)=32(x+2)2−8q(x)=\frac32(x+2)^2-8. State whether the maximum curvature of p is greater than, less than or equal to that of q, with a reason.

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) The numerator vanishes only at x = b. (ii) Substitution gives κmax⁡=2∣a∣\kappa_{\max}=2|a|. (iii) The limit is zero: far along the parabola, its curvature becomes arbitrarily small and it locally bends less sharply. This does not assert that its distance from a straight-line asymptote tends to zero. (iv) The maximum for p is 6, whereas that for q is 3, so p has the greater maximum curvature.

Schemat punktowania

(i) A1: x=b; a=0 is excluded. (ii) M1: substitute the maximizing argument. A1: 2|a|. (iii) A1: zero limit. R1: valid interpretation in terms of vanishing local bending. (iv) A1: greater for p. R1: compare 6 with 3 using the absolute leading coefficients. In (iv), do not award A1 R0: a bare selection without justification earns neither mark. Follow through an omitted absolute value from (ii): a consistently justified comparison -6<3 may receive the two follow-through marks.

Komentarz. Paper 3: calculator use is permitted, but reasoning must be shown. Exact equivalent forms and appropriate numerical answers to three significant figures are accepted unless stated otherwise.

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.