图中显示了曲线 y=x32y = x^{\tfrac{3}{2}} 和 y=−x32y = -x^{\tfrac{3}{2}} 的一部分。该切线与曲线 y=x32y = x^{\tfrac{3}{2}} 相切于点 A,其中 x=4x = 4。

  1. ((i))

    求切线的方程。

  2. ((ii))

    该切线与曲线 y=−x32y = -x^{\tfrac{3}{2}} 交于点 B。已知 B 的 x 坐标为 1,求 B 的 y 坐标。

  3. ((iii))

    求阴影区域的总面积。

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完整解法

11((i))

1. Find the coordinates of point A on the curve.

At A, x=4x=4 and y=x32y=x^{\tfrac32}.

y=432=(4)3=23=8y=4^{\tfrac32}=\left(\sqrt{4}\right)^3=2^3=8

So A=(4,8)A=(4,8).

2. Find the gradient of the tangent at A.

For y=x32y=x^{\tfrac32},

dydx=32x12\frac{dy}{dx}=\frac32 x^{\tfrac12}

At x=4x=4,

dydx=32(412)=32(2)=3\frac{dy}{dx}=\frac32(4^{\tfrac12})=\frac32(2)=3

So the gradient of the tangent is 33.

3. Form the equation of the tangent line through A.

Using y−y1=m(x−x1)y-y_1=m(x-x_1) with m=3m=3 and (x1,y1)=(4,8)(x_1,y_1)=(4,8),

y−8=3(x−4)y-8=3(x-4)

y−8=3x−12y-8=3x-12

y=3x−4y=3x-4

答案

y=12x−40y=12x-40

11((ii))

1. Substitute $x=1$ into the equation of the curve containing B.

Since B lies on y=−x32y=-x^{\tfrac{3}{2}} and its x-coordinate is 11,
y=−(1)32=−1.y=-(1)^{\tfrac{3}{2}}=-1.

答案

−1-1

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