Zadanie 2e, Paper 3, maj 2026, TZ3, Matematyka AA IB HL

3 pktobliczeniowetrudne (szac.)Paper 3, maj 2026, TZ3

Wzorowane na: Matematyka AA IB HL — maj 2026, TZ3, Paper 3 (zadania wzorowane), pytanie 2(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

A scanning head moves on a straight guide, with displacement measured from its central position O. One test run has x(t)=5cos⁡(3t−π/4)x(t)=5\cos(3t-\pi/4) metres for 0 ≤ t ≤ 2π/3 seconds. The general model is s(t)=Acos⁡(nt+β)s(t)=A\cos(nt+\beta), where t≥0, A,n>0 and −π≤β≤π. Write v=ds/dt and a=d²s/dt². Restoring acceleration is modelled by a=−n²s. For an observation taken at a uniformly random phase, the displacement random variable S has density fS(s)=1/[πA2−s2]f_S(s)=1/[\pi\sqrt{A^2-s^2}] for −A<s<A and zero otherwise. This density concerns random observation times, not a change to the deterministic motion law.

Polecenie

On the branch moving in the positive direction, write the positive velocity as v₊(s). For −A<s<A, the density has form fS(s) = k/v+(s) with k>0. Find k.

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

On this branch v+(s)=nA2−s2v_+(s)=n\sqrt{A^2-s^2}. Comparing 1/[πA2−s2]=k/[nA2−s2]1/[\pi\sqrt{A^2-s^2}]=k/[n\sqrt{A^2-s^2}] gives k=n/π. Equivalently normalize the density k/v₊ over (−A,A), obtaining kπ/n=1. A speed-based formulation k/|v| gives the same result on both branches.

Schemat punktowania

A1: v₊=n√(A²−s²). A1: correctly compare density expressions, or evaluate the normalization relation kπ/n=1. A1: k=n/π.

Komentarz. Paper 3: calculator and AA HL formula booklet allowed. Supply complete proofs and sufficient reasoning; numerical evidence alone does not establish a general identity.

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.