Zadanie 1g, Paper 3, maj 2026, TZ1, Matematyka AA IB HL

9 pktobliczeniowetrudne (szac.)Paper 3, maj 2026, TZ1

Wzorowane na: Matematyka AA IB HL — maj 2026, TZ1, Paper 3 (zadania wzorowane), pytanie 1(g). 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

A numerical model samples the positive odd inputs 3, 5, 7, … . For a non-negative integer p and a positive integer n, define Tp(n)=∑k=1n(2k+1)pT_p(n)=\sum_{k=1}^{n}(2k+1)^p. This investigation compares geometric bounds with exact finite-difference calculations.

Polecenie

The two bounds to verify are T2(n)>43n3+2n2+nT_2(n)>\frac43n^3+2n^2+n and T2(n)<43n3+6n2+9nT_2(n)<\frac43n^3+6n^2+9n.

Again un = (2n + 1)3 − (2n − 1)3. (i) Express u_n as a quadratic in v = 2n + 1. (ii) Hence express ∑k=1nuk\sum_{k=1}^n u_k in terms of T2(n), T1(n), T0(n). (iii) Hence show that T2(n)=43n3+4n2+113nT_2(n)=\frac43n^3+4n^2+\frac{11}{3}n. (iv) Prove that this exact expression satisfies both bounds from 1d.

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) un = v3 − (v − 2)3 = 6v2 − 12v + 8. (ii) Summing gives 6T2(n) − 12T1(n) + 8T0(n). (iii) Substitute the earlier results: (2n + 1)3 − 1 = 6T2(n) − 12(n2 + 2n) + 8n. Thus 6T2(n) = 8n3 + 24n2 + 22n, and division by 6 gives the stated identity. (iv) Subtracting the lower bound from T₂ gives 2n2+83n>02n^2+\frac83n>0. Subtracting T₂ from the upper bound gives 2n2+163n>02n^2+\frac{16}{3}n>0. Both are positive for every positive integer n.

Schemat punktowania

(i) M1: expand (v−2)³ and subtract. A1: 6v²−12v+8. (ii) M1: sum the quadratic term by term. A1: 6T₂−12T₁+8T₀. (iii) M1: substitute earlier expressions. A1: correct equation linking the total to T₂. M1: rearrange with sufficient algebra to establish the target. (iv) R1: establish the lower inequality for all n>0. R1: establish the upper inequality for all n>0. No proof marks for examples alone.

Komentarz. Paper 3: calculator and AA HL formula booklet allowed. Give exact values or three significant figures unless stated otherwise. Proofs and technology results require supporting working.

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.