变量 xx 和 yy 满足关系 y=2x+82x+1y = \frac{2x+8}{2x+1}。若以 x(1−y)x(1-y) 的值为纵坐标,yy 的值为横坐标作图,可以得到一条直线。该直线分别与纵轴和横轴交于 AA 和 BB。

  1. (i)

    求 AA 和 BB 的坐标。

  2. (ii)

    写出 tan⁡θ\tan \theta 的值。

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完整解法

3(i)

1. Rearrange the given equation to group terms involving $x$ together

y=2x+82x+1y = \frac{2x+8}{2x+1}
y(2x+1)=2x+8y(2x+1) = 2x+8
2xy+y=2x+82xy + y = 2x + 8
2xy−2x=8−y2xy - 2x = 8 - y

2. Factorise to isolate the expression $x(1-y)$

2x(y−1)=8−y2x(y - 1) = 8 - y
x(y−1)=8−y2x(y - 1) = \frac{8 - y}{2}
x(1−y)=y−82x(1 - y) = \frac{y - 8}{2}

3. Express the equation in the linear form $Y = mX + c$

x(1−y)=12y−4x(1 - y) = \frac{1}{2}y - 4
This is in the form Y=mX+cY = mX + c where Y=x(1−y)Y = x(1-y) and X=yX = y.

4. Find the coordinates of the intercepts $A$ and $B$

For the vertical intercept AA, X=0X = 0 (i.e., y=0y = 0):
Y=12(0)−4=−4Y = \frac{1}{2}(0) - 4 = -4
So, AA is (0,−4)(0, -4).

For the horizontal intercept BB, Y=0Y = 0 (i.e., x(1−y)=0x(1-y) = 0):
0=12y−40 = \frac{1}{2}y - 4
12y=4  ⟹  y=8\frac{1}{2}y = 4 \implies y = 8
So, BB is (8,0)(8, 0).

答案

A(0,−4)A(0, -4), B(8,0)B(8, 0)

3(ii)

1. Relate $\tan \theta$ to the gradient of the straight line

The angle θ\theta is the angle the straight line makes with the positive horizontal axis. Therefore, tan⁡θ\tan \theta is equal to the gradient of the line.

2. Calculate the gradient of the line using the linear form derived in part (i)

From the linear form x(1−y)=12y−4x(1-y) = \frac{1}{2}y - 4, the gradient mm is 12\frac{1}{2}.
Alternatively, using the coordinates of A(0,−4)A(0, -4) and B(8,0)B(8, 0) from part (i):
Gradient=0−(−4)8−0=48=12\text{Gradient} = \frac{0 - (-4)}{8 - 0} = \frac{4}{8} = \frac{1}{2}
Thus, tan⁡θ=12\tan \theta = \frac{1}{2}.

答案

12\frac{1}{2}

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