QS 025/1 Matriculation Programme Examination Semester I ......PSPM I QS 025/1 Session 2016/2017 Chow...
Transcript of QS 025/1 Matriculation Programme Examination Semester I ......PSPM I QS 025/1 Session 2016/2017 Chow...
Chow Choon Wooi
QS 025/1
Matriculation Programme
Examination
Semester I
Session 2016/2017
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 2
1. Find the angle between the line ๐: โจ๐ฅ, ๐ฆ, ๐งโฉ = โจ1,3,โ1โฉ + ๐กโจ2,1,0โฉ and the plane ฮ : 3๐ฅ โ
2๐ฆ + ๐ง = 5.
SOLUTION
๐ฃ = โจ2, 1, 0โฉ
๐ = โจ3,โ2,1โฉ
๐ฃ. ๐ = โจ2, 1, 0โฉ. โจ3,โ2,1โฉ
= (2)(3) + (1)(โ2) + (0)(1)
= 6 โ 2 + 0
= 4
|๐ฃ| = โ22 + 12 + 02
= โ5
|๐| = โ32 + (โ2)2 + 12
= โ14
cos๐ =๐ฃ. ๐
|๐ฃ|. |๐|
=4
โ5.โ14
= 0.4781
๐ = ๐๐๐ โ10.4781
= 61.4ยฐ (Angle between the line ๐ and the normal vector of plane ฮ )
Angle between the line ๐ and the vector of plane ฮ = 90ยฐ โ 61.4ยฐ =28.6ยฐ
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 3
2. Solve โซ๐2๐ฅ
1โ๐2๐ฅ ๐๐ฅ.
SOLUTION
โซ๐2๐ฅ
1 โ ๐2๐ฅ ๐๐ฅ
๐ข = 1 โ ๐2๐ฅ
๐๐ข
๐๐ฅ= โ2๐2๐ฅ
๐๐ข = โ2๐2๐ฅ๐๐ฅ
๐2๐ฅ๐๐ฅ = โ๐๐ข
2
โซ๐2๐ฅ
1 โ ๐2๐ฅ ๐๐ฅ = โ1
2โซ
1
๐ข ๐๐ข
= โ1
2ln|๐ข| + ๐
= โ1
2ln|1 โ ๐2๐ฅ| + ๐
Alternative
โซ๐2๐ฅ
1 โ ๐2๐ฅ ๐๐ฅ
๐ข = ๐2๐ฅ
๐๐ข
๐๐ฅ= 2๐2๐ฅ
๐๐ข = 2๐2๐ฅ๐๐ฅ
๐2๐ฅ๐๐ฅ = โ1
2๐๐ข
โซ๐2๐ฅ
1 โ ๐2๐ฅ ๐๐ฅ = โซ1
1 โ ๐ข( 1
2๐๐ข)
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 4
=1
2โซ
1
1 โ ๐ข๐๐ข
= โ1
2ln|1 โ ๐ข| + ๐
= โ1
2ln|1 โ ๐2๐ฅ| + ๐
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 5
3. Given four points ๐ด = (โ2,โ8, 4), ๐ต(2,โ๐,โ1), ๐ถ = (0,โ9, 0) ๐๐๐ ๐ท = (โ4, โ3, 7).
Determine the value of ๐ if ๐ด๐ตโโโโ โ. (๐ด๐ถโโโโ โ x ๐ด๐ทโโ โโ โ) = 64.
SOLUTION
๐ด = (โ2,โ8, 4), ๐ต(2,โ๐,โ1), ๐ถ = (0,โ9, 0) ๐๐๐ ๐ท = (โ4, โ3, 7)
๐จ๐ฉโโโโโโ = ๐ถ๐ฉโโโโ โโ โ ๐ถ๐จโโโโโโ
= โจ2,โ๐,โ1โฉ โ โจโ2,โ8, 4โฉ
= โจ4, 8 โ ๐,โ5โฉ
๐จ๐ชโโโโ โ = ๐ถ๐ชโโโโโโ โ ๐ถ๐จโโโโโโ
= โจ0,โ9, 0โฉ โ โจโ2,โ8, 4โฉ
= โจ2,โ1, โ4โฉ
๐จ๐ซโโโโโโ = ๐ถ๐ซโโโโ โโ โ ๐ถ๐จโโโโโโ
= โจโ4,โ3, 7โฉ โ โจโ2,โ8, 4โฉ
= โจโ2,5, 3โฉ
๐จ๐ชโโโโ โ๐ฟ ๐จ๐ซโโโโโโ = |๐ ๐ ๐2 โ1 โ4
โ2 5 3
|
= 17๐ + 2๐ + 8๐
= โจ17,2,8โฉ
๐ด๐ตโโโโ โ. (๐ด๐ถโโโโ โ x ๐ด๐ทโโ โโ โ) = 64
โจ4, 8 โ ๐,โ5โฉ. โจ17,2,8โฉ = 64
(4)(17) + ( 8 โ ๐)(2) + (โ5)(8) = 64
68 + 16 โ 2๐ โ 40 = 64
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 6
44 โ 2๐ = 64
2๐ = โ20
๐ = โ10
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 7
4. Find the vertex, focus and directrix for the parabola ๐ฆ2 + 64 = 8๐ฆ โ 16๐ฅ. Hence, sketch
and label the vertex, focus and directrix for the curve.
SOLUTION
๐ฆ2 + 64 = 8๐ฆ โ 16๐ฅ
๐ฆ2 โ 8๐ฆ = โ16๐ฅ โ 64
๐ฆ2 โ 8๐ฆ + (โ8
2)2
= โ16๐ฅ โ 64 + (โ8
2)2
(๐ฆ โ 4)2 = โ16๐ฅ โ 64 + 16
(๐ฆ โ 4)2 = โ16๐ฅ โ 48
(๐ฆ โ 4)2 = โ16(๐ฅ + 3)
โ = โ3, ๐ = 4, 4๐ = โ16 ==> ๐ = โ4
๐ฝ๐๐๐๐๐
๐(โ, ๐) = ๐(โ3, 4)
๐ญ๐๐๐๐,
๐น(โ + ๐, ๐) = ๐น(โ3 โ 4, 4)
= ๐น(โ7, 4)
๐ซ๐๐๐๐๐๐๐๐,
๐ฅ = โ โ ๐
= โ3 + 4
๐ฅ = 1
Compare
(๐ฆ โ 4)2 = โ16(๐ฅ + 3)
(๐ฆ โ ๐)2 = 4๐(๐ฅ โ โ)
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 8
๐
๐
๐ฝ(โ๐, ๐)
๐ = ๐
๐ญ(โ๐,๐)
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 9
5. The end points of the diameter of a circle are ๐(0, 1)๐๐๐ ๐(3,โ3).
a) Determine an equation of the circle.
b) Find an equation of the tangent line to the circle at the point ๐(0, 1).
SOLUTION
a) Diameter: ๐(0, 1)๐๐๐ ๐(3,โ3)
๐ถ๐๐๐ก๐๐, ๐ถ(โ, ๐) = (๐+๐
๐,๐โ๐
๐)
= (3
2, โ1)
๐ท๐๐๐๐๐ก๐๐ = โ(3 โ 0)2 + (โ3 โ 1)2
= โ25
= 5
๐ ๐๐๐๐ข๐ , ๐ = 1
2(๐๐๐๐๐๐ก๐๐)
= 5
2
๐บ๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐
(๐ โ ๐)๐ + (๐ โ ๐)๐ = ๐๐
๐(0, 1)
๐(3,โ3)
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 10
(๐ฅ โ3
2)๐
+ (๐ฆ + 1)๐ = (5
2)
๐
(๐ฅ โ3
2)๐
+ (๐ฆ + 1)๐ =25
4
b)
๐บ๐๐๐๐ ๐๐ ๐ท๐ธ
๐๐๐ =โ3 โ 1
3 โ 0
= โ4
3
๐บ๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐
๐๐ก = โ1
๐๐๐
= โ1
โ43
=3
4
๐(0, 1)
๐(3,โ3)
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 11
๐ฌ๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐ ๐๐๐๐๐ ๐ท(๐, ๐)
๐ฆ โ ๐ฆ1 = ๐๐ก(๐ฅ โ ๐ฅ1)
๐ฆ โ 1 =3
4(๐ฅ โ 0)
๐ฆ =3
4๐ฅ + 1
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 12
6. In a Chemistry experiment, sodium hydroxide, NaOH, reacts with hydrochloric acid,
HCl, to form sodium chloride salt, NaCl, and water. Before the reaction starts, no NaCl
salt is formed. At time ๐ก (minute), the mass of NaCl salt formed is ๐ฅ grams and the rate
of change of ๐ฅ is given by ๐๐ฅ
๐๐ก= ๐ผ(50 โ ๐ฅ), where ๐ผ is a positive constant.
a) Find the general solution for the above equation.
b) Find the particular solution if 35 grams of NaCl salt has formed in the first 30
minutes.
c) Hence, find
i. The mass of NaCl salt formed in 60 minutes.
ii. The time taken to form 40 grams of NaCl salt.
SOLUTION
a) ๐๐ฅ
๐๐ก= ๐ผ(50 โ ๐ฅ)
1
(50 โ ๐ฅ)๐๐ฅ = ๐ผ ๐๐ก
โซ1
(50 โ ๐ฅ)๐๐ฅ = โซ๐ผ ๐๐ก
โ ln(50 โ ๐ฅ) = ๐ผ๐ก + ๐
ln(50 โ ๐ฅ) = โ(๐ผ๐ก + ๐)
50 โ ๐ฅ = ๐โ(๐ผ๐ก+๐)
50 โ ๐ฅ = ๐โ๐ผ๐ก . ๐โ๐
50 โ ๐ฅ = ๐ด๐โ๐ผ๐ก; ๐ด = ๐โ๐
๐พ๐๐๐ ๐ = ๐, ๐ = ๐
50 โ 0 = ๐ด๐โ0
๐ด = 50
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 13
๐ฎ๐๐๐๐๐๐ ๐บ๐๐๐๐๐๐๐
50 โ ๐ฅ = 50๐โ๐ผ๐ก
50 โ 50๐โ๐ผ๐ก = ๐ฅ
๐ฅ = 50(1 โ ๐โ๐ผ๐ก)
b) ๐โ๐๐ ๐ก = 30, ๐ฅ = 35
35 = 50(1 โ ๐โ30๐ผ)
1 โ ๐โ30๐ผ =35
50
1 โ ๐โ30๐ผ = 0.7
๐โ30๐ผ = 1 โ 0.7
๐โ30๐ผ = 0.3
ln ๐โ30๐ผ = ln0.3
โ30๐ผ = โ1.2040
๐ผ =โ1.2040
โ30
๐ผ = 0.0401
Particular
๐ฅ = 50(1 โ ๐โ0.0401๐ก)
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 14
d) i) ๐โ๐๐ ๐ก = 60
๐ฅ = 50[1 โ ๐โ0.0401(60)]
= 50[1 โ ๐โ0.0401(60)]
= 45.5
๐๐) ๐โ๐๐ ๐ฅ = 40
40 = 50(1 โ ๐โ0.0401๐ก)
40
50= 1 โ ๐โ0.0401๐ก
0.8 = 1 โ ๐โ0.0401๐ก
๐โ0.0401๐ก = 1 โ 0.8
๐โ0.0401๐ก = 0.2
ln ๐โ0.0401๐ก = ln0.2
โ0.0401๐ก = ln0.2
๐ก =ln 0.2
โ0.0401
๐ก = 40.1
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 15
7. (a) Show that equation โ4๐ฅ2 + 5๐ฅ + 7 = 0 has a root on the interval [โ2, 0]. Use
the Newton-Raphson method to find the root of the equation correct to four
decimal places.
(b) Estimate the value of โซ ๐ฅ cos ๐ฅ0
โ๐ ๐๐ฅ using trapezoidal rule with subinterval
๐
4. Give your answer correct to four decimal places.
SOLUTION
a) โ4๐ฅ2 + 5๐ฅ + 7 = 0
๐(๐ฅ) = โ4๐ฅ2 + 5๐ฅ + 7
When x = -2
๐(โ2) = โ4(โ2)2 + 5(โ2) + 7
= โ16 โ 10 + 7
= โ19 < 0
When x = 0
๐(0) = โ4(0)2 + 5(0) + 7
= 7 >0
๐๐๐๐๐ ๐(โ2) < 0 ๐๐๐ ๐(0) > 0, ๐กโ๐๐๐๐๐๐๐
๐๐๐ข๐๐ก๐๐๐ โ 4๐ฅ^2 + 5๐ฅ + 7 = 0 โ๐๐ ๐ ๐๐๐๐ก ๐๐ ๐กโ๐ ๐๐๐ก๐๐๐ฃ๐๐ [โ2, 0]
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 16
Newton-Raphson Method
๐(๐ฅ) = โ4๐ฅ2 + 5๐ฅ + 7
๐โฒ(๐ฅ) = โ8๐ฅ + 5
๐ฅ๐+1 = ๐ฅ๐ โ๐(๐ฅ๐)
๐โฒ(๐ฅ๐)
๐ฅ๐+1 = ๐ฅ โโ4๐ฅ2 + 5๐ฅ + 7
โ8๐ฅ + 5
๐ฅ๐+1 = ๐ฅ โ4๐ฅ2 โ 5๐ฅ โ 7
8๐ฅ โ 5
๐ฅ0 = โ1
๐ฅ1 = โ1 โ4(โ1)2 โ 5(โ1) โ 7
8(โ1) โ 5= โ0.8462
๐ฅ2 = โ0.8462 โ4(โ0.8462)2 โ 5(โ0.8462) โ 7
8(โ0.8462) โ 5= โ0.8381
๐ฅ3 = โ0.8381 โ4(โ0.8381)2 โ 5(โ0.8381) โ 7
8(โ0.8381) โ 5= โ0.8381
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 17
b) โซ ๐ฅ cos ๐ฅ0
โ๐
๐๐ฅ
โ =๐
4
x
๐(๐) = ๐ ๐๐จ๐ฌ ๐
First and last ordinate Remaining ordinat
โ๐ 3.14159
โ3๐
4 1.66608
โ2๐
4 0
โ๐
4 -0.55536
0 0
Total 3.14159 1.11072
โซ ๐(๐ฅ)๐
๐
๐๐ฅ =โ
2[(๐ฆ0 + ๐ฆ๐) + 2(๐ฆ1 + ๐ฆ2 + โฏ+ ๐ฆ๐โ1)]
โซ ๐ฅ cos ๐ฅ0
โ๐
๐๐ฅ =๐
2(4)[(3.14159) + 2(1.11072)]
=๐
2(4)[(3.14159) + 2(1.11072)]
= 2.1061
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 18
8. Given the curve ๐ฆ = 4๐ฅ2 and the line ๐ฆ = 6๐ฅ.
a) Find the intersection points.
b) Sketch the region enclosed by the curve and the line.
c) Calculate the area of the region enclosed by the curve and the line.
d) Calculate the volume of the solid generated when the region is revolved
completely about the y-axis.
SOLUTION
a) ๐ฆ = 4๐ฅ2 โฆโฆโฆโฆโฆโฆ. (1)
๐ฆ = 6๐ฅ โฆโฆโฆโฆโฆโฆ. (2)
๐๐ข๐๐ ๐ก๐๐ก๐ข๐ก๐ (2)๐๐๐ก๐ (1)
6๐ฅ = 4๐ฅ2
4๐ฅ2 โ 6๐ฅ = 0
2๐ฅ(2๐ฅ โ 3) = 0
2๐ฅ = 0 2๐ฅ โ 3 = 0
๐ฅ = 0 ๐ฅ =3
2
๐โ๐๐ ๐ฅ = 0 ๐ฆ = 6(0) = 0 (0, 0)
๐โ๐๐ ๐ฅ =3
2 ๐ฆ = 6 (
3
2) = 9 (
3
2, 9)
โด ๐ผ๐๐ก๐๐๐ ๐๐๐ก๐๐๐ ๐๐๐๐๐ก๐ : (0, 0) ๐๐๐ (3
2, 9)
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 19
b)
c) ๐ด๐๐๐, ๐ = โซ 6๐ฅ โ 4๐ฅ23
20
๐๐ฅ
= [6๐ฅ2
2โ
4๐ฅ3
3]0
32
= [3๐ฅ2 โ4๐ฅ3
3]0
32
= [3 (3
2)2
โ4(
32)
3
3] โ [3(0)2 โ
4(0)3
3]
= [3 (9
4) โ
4 (278 )
3] โ [0]
= [27
4โ
27
6]
=9
4 ๐ข๐๐๐ก2
x
y
๐ฆ = 4๐ฅ2
๐ฆ = 6๐ฅ
(3
2, 9)
(0, 0)
R
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 20
d) ๐ฆ = 4๐ฅ2 ๐ฅ2 =๐ฆ
4
๐ฆ = 6๐ฅ ๐ฅ =๐ฆ
6 ๐ฅ2 =
๐ฆ2
36
๐๐๐๐ข๐๐, ๐ = ๐ โซ๐ฆ
4โ
9
0
๐ฆ2
36 ๐๐ฆ
= ๐ [๐ฆ2
4(2)โ
๐ฆ3
36(3)]0
9
= ๐ [๐ฆ2
8โ
๐ฆ3
108]0
9
= ๐ [(92
8โ
93
108) โ (
02
8โ
03
108)]
= ๐ [(81
8โ
729
108) โ 0]
= ๐ (27
8)
=27
8๐ ๐ข๐๐๐ก3
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 21
9. (a) If the line ๐1: โจ๐ฅ, ๐ฆ, ๐งโฉ = โจ1,1,2โฉ + ๐กโจ2, โ1,3โฉ does not intersect with the plane
ฮ 1: ๐ด๐ฅ + ๐ต๐ฆ + ๐ถ๐ง = 0, show that 2๐ด โ ๐ต + 3๐ถ = 0. Hence, find the equation of
plane ฮ 1 if the plane passes through the point (1, 0, 1).
(b) Given the line ๐2: ๐ฅ = ๐ฅ0 + ๐ก๐ฃ1, ๐ฆ = ๐ฆ0 + ๐ก๐ฃ2, ๐ง = ๐ง0 + ๐ก๐ฃ3, the plane ฮ 2: ๐ฅ โ
๐ฆ + 2๐ง = 0, and a point (๐ฅ0, ๐ฆ0, ๐ง0) โ (0, 0, 0) is on the plane.
(i) If ๐2 is perpendicular to the plane ฮ 2, show that
โจ๐ฃ1, ๐ฃ2, ๐ฃ3โฉ = ๐ฃ2โจโ1, 1,โ2โฉ; ๐ฃ2 โ 0.
(ii) Give one example of the equation of straight line which satisfy part
9(b)(i)
SOLUTION
a) A line does not intersect with a plane line is parallel to the plane
๐ ๐ข๐ฌ ๐ฉ๐๐ซ๐ฉ๐๐ง๐๐ข๐๐ฎ๐ฅ๐๐ซ ๐ญ๐จ ๐ ๐ . ๐ = ๐ (See the diagram below)
๐1: โจ๐ฅ, ๐ฆ, ๐งโฉ = โจ1,1,2โฉ + ๐กโจ2,โ1,3โฉ ๐ฃ = โจ2,โ1,3โฉ
ฮ 1: ๐ด๐ฅ + ๐ต๐ฆ + ๐ถ๐ง = 0, ๐ = โจ๐ด,๐ต, ๐ถโฉ
๐ . ๐ = ๐
โจ๐ด, ๐ต, ๐ถโฉ . โจ2,โ1,3โฉ = ๐
2๐ด โ ๐ต + 3๐ถ = 0
๐
๐
๐๐: ๐ = ๐ + ๐๐
ฮ 1: ๐. ๐ = ๐ . ๐
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 22
ฮ 1: ๐ด๐ฅ + ๐ต๐ฆ + ๐ถ๐ง = 0
2๐ด โ ๐ต + 3๐ถ = 0 โฆโฆโฆโฆโฆ(1)
Point (1, 0, 1) is on the plane ๐ด๐ฅ + ๐ต๐ฆ + ๐ถ๐ง = 0
๐ด(1) + ๐ต(0) + ๐ถ(1) = 0
๐ด + ๐ถ = 0
๐ถ = โ๐ด โฆโฆโฆโฆโฆ(2)
๐๐ข๐๐ ๐ก๐๐ก๐ข๐ก๐ (2) ๐๐๐ก๐ (1)
2๐ด โ ๐ต + 3(โ๐ด) = 0
2๐ด โ ๐ต โ 3๐ด = 0
โ๐ต โ ๐ด = 0
๐ต = โ๐ด โฆโฆโฆโฆโฆ(3)
โด ๐ด๐ฅ + ๐ต๐ฆ + ๐ถ๐ง = 0 ๐ด๐ฅ + (โ๐ด)๐ฆ + (โ๐ด)๐ง = 0
๐ด๐ฅ โ ๐ด๐ฆ โ ๐ด๐ง = 0
๐ด(๐ฅ โ ๐ฆ โ ๐ง) = 0
๐ฅ โ ๐ฆ โ ๐ง = 0
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 23
b) line ๐2: ๐ฅ = ๐ฅ0 + ๐ก๐ฃ1, ๐ฆ = ๐ฆ0 + ๐ก๐ฃ2, ๐ง = ๐ง0 + ๐ก๐ฃ3
ฮ 2: ๐ฅ โ ๐ฆ + 2๐ง = 0
i)
๐2 ๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ข๐๐๐ ๐ก๐ ๐กโ๐ ๐๐๐๐๐ ฮ 2 ๐ฃ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ก๐ ๐ ๐ฃ ๐ฅ ๐ = 0
๐ฃ = โจ๐ฃ1, ๐ฃ2, ๐ฃ3โฉ
๐ = โจ1,โ1,2โฉ
๐ฃ ๐ฅ ๐ = 0
|๐ ๐ ๐
๐ฃ1 ๐ฃ2 ๐ฃ3
1 โ1 2
| = 0
[2๐ฃ2 โ (โ๐ฃ3)]๐ โ (2๐ฃ1โ๐ฃ3)๐ + (โ๐ฃ1 โ ๐ฃ2)๐ = 0
[2๐ฃ2 + ๐ฃ3]๐ โ (2๐ฃ1โ๐ฃ3)๐ + (โ๐ฃ1 โ ๐ฃ2)๐ = 0
2๐ฃ2 + ๐ฃ3 = 0 ๐ฃ3 = โ2๐ฃ2
2๐ฃ1โ๐ฃ3 = 0
ฮ 2: ๐ฅ โ ๐ฆ + 2๐ง = 0
๐2: ๐ฅ = ๐ฅ0 + ๐ก๐ฃ1, ๐ฆ = ๐ฆ0 + ๐ก๐ฃ2, ๐ง = ๐ง0 + ๐ก๐ฃ3
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 24
๐ฃ1 + ๐ฃ2 = 0 ๐ฃ1 = โ๐ฃ2
โด โจ๐ฃ1, ๐ฃ2, ๐ฃ3โฉ = โจโ๐ฃ2, ๐ฃ2, โ2๐ฃ2โฉ
= ๐ฃ2โจโ1,1,โ2โฉ; ๐ฃ2 โ 0
ii) ๐ฃ = ๐ = โจ1, โ1,2โฉ
At the point (๐ฅ0, ๐ฆ0, ๐ง0) = (โ1, 1, 1)
Equation of straight line ๐๐:
๐ฅ = โ1 + ๐ก(1) ๐ฅ = โ1 + ๐ก
๐ฆ = 1 + ๐ก(โ1) ๐ฆ = 1 โ ๐ก
๐ง = 1 + ๐ก(2) ๐ง = 1 + 2๐ก
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 25
10. (a) Show that the expression 4๐ฅ4+2๐ฅ2โ1
(2๐ฅโ3)2(๐ฅ+1) can be written as
๐ฅ + 2 +๐ด
2๐ฅโ3+
๐ต
(2๐ฅโ3)2+
๐ถ
๐ฅ+1.
(b) From part 10(a), determine the values of A, B and C. Hence, solve
โซ4๐ฅ4+2๐ฅ2โ1
(2๐ฅโ3)2(๐ฅ+1) ๐๐ฅ
SOLUTION
a) Improper Fraction Use long division
4๐ฅ4 + 2๐ฅ2 โ 1
(2๐ฅ โ 3)2(๐ฅ + 1)=
4๐ฅ4 + 2๐ฅ2 โ 1
(4๐ฅ2 โ 12๐ฅ + 9)(๐ฅ + 1)
=4๐ฅ4 + 2๐ฅ2 โ 1
4๐ฅ3 + 4๐ฅ2 โ 12๐ฅ2 โ 12๐ฅ + 9๐ฅ + 9
=4๐ฅ4 + 2๐ฅ2 โ 1
4๐ฅ3 โ 8๐ฅ2 โ 3๐ฅ + 9
2
09384
102049384
234
23423
x
xxxx
xxxxxxx
8๐ฅ3 + 5๐ฅ2 โ 9๐ฅ โ 1
8๐ฅ3 โ 16๐ฅ2 โ 6๐ฅ + 18
21๐ฅ2 โ 3๐ฅ โ 19
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 26
4๐ฅ4 + 2๐ฅ2 โ 1
(2๐ฅ โ 3)2(๐ฅ + 1)= ๐ฅ + 2 +
21๐ฅ2 โ 3๐ฅ โ 19
(2๐ฅ โ 3)2(๐ฅ + 1)
= ๐ฅ + 2 +๐ด
2๐ฅ โ 3+
๐ต
(2๐ฅ โ 3)2+
๐ถ
(๐ฅ + 1)
b)
21๐ฅ2 โ 3๐ฅ โ 19
(2๐ฅ โ 3)2(๐ฅ + 1)=
๐ด
2๐ฅ โ 3+
๐ต
(2๐ฅ โ 3)2 +๐ถ
(๐ฅ + 1)
=๐ด(2๐ฅ โ 3)(๐ฅ + 1) + ๐ต(๐ฅ + 1) + ๐ถ(2๐ฅ โ 3)2
(2๐ฅ โ 3)2(๐ฅ + 1)
21๐ฅ2 โ 3๐ฅ โ 19 = ๐ด(2๐ฅ โ 3)(๐ฅ + 1) + ๐ต(๐ฅ + 1) + ๐ถ(2๐ฅ โ 3)2
๐พ๐๐๐ ๐ = โ๐
21(โ1)2 โ 3(โ1) โ 19 = ๐ถ[2(โ1) โ 3]2
5 = 25๐ถ
๐ถ =5
25
๐ถ =1
5
๐พ๐๐๐ ๐ = ๐
๐
21 (3
2)2
โ 3 (3
2) โ 19 = ๐ต [(
3
2) + 1]
21 (9
4) โ
9
2โ 19 = ๐ต [
5
2]
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 27
21 (9
4) โ
9
2โ 19 =
5
2๐ต
95
4=
5
2๐ต
๐ต =95
4๐ฅ
2
5
๐ต =19
2
๐พ๐๐๐ ๐ = ๐
โ19 = ๐ด[2(0) โ 3][(0) + 1] + ๐ต(0 + 1) + ๐ถ[2(0) โ 3]2
โ19 = โ3๐ด + ๐ต + 9๐ถ
โ19 = โ3๐ด + (19
2) + 9 (
1
5)
โ19 = โ3๐ด + (19
2) + (
9
5)
โ19 = โ3๐ด +113
10
3๐ด =113
10+ 19
3๐ด =303
10
๐ด =101
10
PSPM I QS 025/1 Session
2016/2017
Chow Choon Wooi Page 28
โด ๐ด =101
10; ๐ต =
19
2; ๐ถ =
1
5
4๐ฅ4 + 2๐ฅ2 โ 1
(2๐ฅ โ 3)2(๐ฅ + 1)= ๐ฅ + 2 +
101
10(2๐ฅ โ 3)+
19
2(2๐ฅ โ 3)2+
1
5(๐ฅ + 1)
โซ4๐ฅ4 + 2๐ฅ2 โ 1
(2๐ฅ โ 3)2(๐ฅ + 1) ๐๐ฅ = โซ๐ฅ + 2 +
101
10(2๐ฅ โ 3)+
19
2(2๐ฅ โ 3)2+
1
5(๐ฅ + 1) ๐๐ฅ
= โซ(๐ฅ + 2) ๐๐ฅ +101
10โซ
1
(2๐ฅ โ 3)๐๐ฅ +
19
2โซ(2๐ฅ โ 3)โ2 ๐๐ฅ +
1
5โซ
1
(๐ฅ + 1) ๐๐ฅ
=๐ฅ2
2+ 2๐ฅ +
101
(10)2โซ
2
(2๐ฅ โ 3)๐๐ฅ +
19
2[(2๐ฅ โ 3)โ1
(โ1)(2)] +
1
5ln|๐ฅ + 1| + ๐ถ
=๐ฅ2
2+ 2๐ฅ +
101
20ln|2๐ฅ โ 3| ๐๐ฅ โ
19
4[
1
(2๐ฅ โ 3)] +
1
5lnโ๐ฅ + 1โ + ๐ถ
=๐ฅ2
2+ 2๐ฅ +
101
20ln|2๐ฅ โ 3| ๐๐ฅ โ
19
4(2๐ฅ โ 3)+
1
5lnโ๐ฅ + 1โ + ๐ถ