根据绘制 x2yx^2 y 关于 xx 的图线,图示展示了所得直线的一部分。

  1. (i)

    求 yy 关于 xx 的表达式。

  2. (ii)

    当 y=5x2y = \frac{5}{x^2} 时,求 xx 的值。

  3. (iii)

    对于上述在第 (i) 部分中求得的方程,提出另一组纵轴和横轴的表达式,使得它们也能绘制出一条直线。这条新方程对应的斜率和 yy 轴截距分别是多少?

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完整解法

3(i)

1. Calculate the gradient of the straight line

Gradient m=7−36−0=46=23m = \frac{7 - 3}{6 - 0} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}

2. Identify the vertical intercept

The line intersects the vertical axis at (0,3)(0, 3), so the vertical intercept c=3c = 3.

3. Form the equation of the straight line

The vertical axis is x2yx^2 y and the horizontal axis is xx.
x2y=23x+3x^2 y = \frac{2}{3}x + 3

4. Rearrange to express y in terms of x

y=23x+3x2y = \frac{\frac{2}{3}x + 3}{x^2}
y=23x+3x2y = \frac{2}{3x} + \frac{3}{x^2}

答案

y=23x+3x2y = \frac{2}{3x} + \frac{3}{x^2}

3(ii)

1. Substitute the given expression for $y$ into the linear equation from part (i)

From part (i), the equation of the line is x2y=23x+3x^2 y = \frac{2}{3}x + 3.
Substitute y=5x2y = \frac{5}{x^2}:
x2(5x2)=23x+3x^2 \left(\frac{5}{x^2}\right) = \frac{2}{3}x + 3
5=23x+35 = \frac{2}{3}x + 3

2. Solve the resulting linear equation for $x$

23x=5−3\frac{2}{3}x = 5 - 3
23x=2\frac{2}{3}x = 2
x=3x = 3

答案

x=3x = 3

3(iii)

1. Recall the equation from part (i) and manipulate it to form a new linear relationship

From part (i), the equation is x2y=23x+3x^2 y = \frac{2}{3}x + 3.
Divide the entire equation by xx:
xy=23+3xxy = \frac{2}{3} + \frac{3}{x}
xy=3(1x)+23xy = 3\left(\frac{1}{x}\right) + \frac{2}{3}

2. Identify the new variables for the vertical and horizontal axes

Comparing xy=3(1x)+23xy = 3\left(\frac{1}{x}\right) + \frac{2}{3} with the linear form Y=mX+cY = mX + c:
Vertical axis (YY) = xyxy
Horizontal axis (XX) = 1x\frac{1}{x}

3. State the gradient and $y$-intercept of the new equation

Gradient (mm) = 33
yy-intercept (cc) = 23\frac{2}{3}

答案

Vertical axis: xyxy, Horizontal axis: 1x\frac{1}{x}
Gradient: 33, yy-intercept: 23\frac{2}{3}

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