0% found this document useful (0 votes)
22 views21 pages

QB HL Calculus Paper1 Ws1

The document consists of a calculus worksheet with various problems related to rates of change, tangents, transformations, and graphing functions. It includes questions on finding derivatives, evaluating integrals, and analyzing curves, with specific marks allocated for each question. The problems require a solid understanding of calculus concepts and techniques to solve.

Uploaded by

kudekarshreyas08
Copyright
© © All Rights Reserved
We take content rights seriously. If you suspect this is your content, claim it here.
Available Formats
Download as PDF, TXT or read online on Scribd
0% found this document useful (0 votes)
22 views21 pages

QB HL Calculus Paper1 Ws1

The document consists of a calculus worksheet with various problems related to rates of change, tangents, transformations, and graphing functions. It includes questions on finding derivatives, evaluating integrals, and analyzing curves, with specific marks allocated for each question. The problems require a solid understanding of calculus concepts and techniques to solve.

Uploaded by

kudekarshreyas08
Copyright
© © All Rights Reserved
We take content rights seriously. If you suspect this is your content, claim it here.
Available Formats
Download as PDF, TXT or read online on Scribd
You are on page 1/ 21

QB_HL_CALCULUS_PAPER1_WS1  

1.  [6  marks]    

Paint  is  poured  into  a  tray  where  it  forms  a  circular  pool  with  a  uniform  thickness  of  0.5  cm.  If  the  paint  
is  poured  at  a  constant  rate  of   ,  find  the  rate  of  increase  of  the  radius  of  the  circle  when  the  
radius  is  20  cm.  

 2.  [7  marks]    

A  curve  is  defined  by  the  equation   .  Find  the  equation  of  the  tangent  to  the  
curve  at  the  point  where  x  =  1  and   .  

 3a.  [2  marks]    

Find  all  values  of  x  for    such  that   .  

 3b.  [3  marks]    

Find   ,  showing  that  it  takes  different  integer  values  when  n  is  even  and  when  
n  is  odd.  

 3c.  [2  marks]    

Evaluate   .  

 4a.  [2  marks]    

Express    in  the  form    where  a,  h,   .  

 4b.  [3  marks]    

The  graph  of    is  transformed  onto  the  graph  of   .  Describe  a  sequence  of  
transformations  that  does  this,  making  the  order  of  transformations  clear.  

 4c.  [2  marks]    

The  function  f  is  defined  by   .  

Sketch  the  graph  of   .  

1  
 4d.  [2  marks]    

Find  the  range  of  f.  

 4e.  [3  marks]    

By  using  a  suitable  substitution  show  that   .  

 4f.  [7  marks]    

Prove  that   .  

 5.  [6  marks]    

Find  the  exact  value  of   .  

 6a.  [2  marks]    

Use  the  identity    to  prove  that   .  

 6b.  [2  marks]    

Find  a  similar  expression  for   .  

 6c.  [4  marks]    

Hence  find  the  value  of   .  

 7.  [6  marks]    

The  first  set  of  axes  below  shows  the  graph  of    for   .  

2  
 

Let    for   .  

(a)  State  the  value  of  x  at  which    is  a  minimum.  

(b)  On  the  second  set  of  axes,  sketch  the  graph  of   .  

 8.  [6  marks]    

A  body  is  moving  in  a  straight  line.  When  it  is    metres  from  a  fixed  point  O  on  the  line  its  velocity,   ,  is  

given  by   .  

Find  the  acceleration  of  the  body  when  it  is  50  cm  from  O.  

 9.  [9  marks]    

A  curve  has  equation   .  

(a)  Find    in  terms  of  x  and  y.  

(b)  Find  the  gradient  of  the  curve  at  the  point  where    and   .  

 10a.  [2  marks]    

Consider  the  function   .  

The  sketch  below  shows  the  graph  of    and  its  tangent  at  a  point  A.  

3  
 

Show  that   .  

 10b.  [3  marks]    

Find  the  coordinates  of  B,  at  which  the  curve  reaches  its  maximum  value.  

 10c.  [5  marks]    

Find  the  coordinates  of  C,  the  point  of  inflexion  on  the  curve.  

 10d.  [4  marks]    

The  graph  of    crosses  the   -­‐‑axis  at  the  point  A.  

Find  the  equation  of  the  tangent  to  the  graph  of    at  the  point  A.  

 10e.  [7  marks]    

The  graph  of    crosses  the   -­‐‑axis  at  the  point  A.  

Find  the  area  enclosed  by  the  curve   ,  the  tangent  at  A,  and  the  line   .  
4  
 11a.  [2  marks]    

The  function  f  is  defined  by  

Determine  whether  or  not   is  continuous.  

 11b.  [4  marks]    

The  graph  of  the  function    is  obtained  by  applying  the  following  transformations  to  the  graph  of   :  

a  reflection  in  the   –axis  followed  by  a  translation  by  the  vector   .  

Find   .  

 12.  [7  marks]    

Use  the  substitution    to  show  that   .  

 13a.  [2  marks]    

The  graph  of  the  function    is  shown  below.  

5  
 

Find   .  

 13b.  [1  mark]    

Hence  find  the   -­‐‑coordinates  of  the  points  where  the  gradient  of  the  graph  of    is  zero.  

 13c.  [3  marks]    

Find    expressing  your  answer  in  the  form   ,  where    is  a  polynomial  of  degree  3.  

 13d.  [4  marks]    

The  point  (1,  1)  is  a  point  of  inflexion.  There  are  two  other  points  of  inflexion.  

Find  the   -­‐‑coordinates  of  the  other  two  points  of  inflexion.  

 13e.  [6  marks]    

Find  the  area  of  the  shaded  region.  Express  your  answer  in  the  form   ,  where    and    are  
integers.  

 14a.  [2  marks]    

6  
Consider  the  following  functions:  

   

  ,   ,    

Sketch  the  graph  of   .  

 14b.  [2  marks]    

Find  an  expression  for  the  composite  function    and  state  its  domain.  

 14c.  [7  marks]    

Given  that   ,  

(i)  find    in  simplified  form;  

(ii)  show  that    for   .  

 14d.  [3  marks]    

Nigel  states  that    is  an  odd  function  and  Tom  argues  that    is  an  even  function.  

(i)  State  who  is  correct  and  justify  your  answer.  

(ii)  Hence  find  the  value  of    for   .  

 15.  [7  marks]    

A  curve  has  equation   .  Find  the  coordinates  of  the  three  points  on  the  curve  

where   .  

 16a.  [3  marks]    

The  function    is  given  by   .  

(i)  Find  an  expression  for   .  

(ii)  Hence  determine  the  coordinates  of  the  point  A,  where   .  

 16b.  [3  marks]    

Find  an  expression  for    and  hence  show  the  point  A  is  a  maximum.  

7  
 16c.  [2  marks]    

Find  the  coordinates  of  B,  the  point  of  inflexion.  

 16d.  [5  marks]    

The  graph  of  the  function    is  obtained  from  the  graph  of    by  stretching  it  in  the  x-­‐‑direction  by  a  scale  
factor  2.  

 (i)  Write  down  an  expression  for   .  

 (ii)  State  the  coordinates  of  the  maximum  C  of   .  

 (iii)  Determine  the  x-­‐‑coordinates  of  D  and  E,  the  two  points  where   .  

 16e.  [4  marks]    

Sketch  the  graphs  of    and    on  the  same  axes,  showing  clearly  the  points  A,  B,  C,  D  and  
E.  

 16f.  [3  marks]    

Find  an  exact  value  for  the  area  of  the  region  bounded  by  the  curve   ,  the  x-­‐‑axis  and  the  line  
.  

 17a.  [2  marks]    

Consider  the  complex  number   .  

Use  De  Moivre’s  theorem  to  show  that   .  

 17b.  [1  mark]    

Expand   .  

 17c.  [4  marks]    

Hence  show  that   ,  where    and    are  constants  to  be  determined.  

 17d.  [3  marks]    

Show  that   .  

 17e.  [3  marks]    

8  
Hence  find  the  value  of   .  

 17f.  [4  marks]    

The  region  S  is  bounded  by  the  curve    and  the  x-­‐‑axis  between    and   .  

S  is  rotated  through    radians  about  the  x-­‐‑axis.  Find  the  value  of  the  volume  generated.  

 17g.  [3  marks]    

(i)  Write  down  an  expression  for  the  constant  term  in  the  expansion  of   ,   .  

(ii)  Hence  determine  an  expression  for    in  terms  of  k.  

 18a.  [4  marks]    

       The  graphs  of    and    are  shown  below.  

9  
 

     Let  f  (x)  =   .  

Draw  the  graph  of  y  =  f  (x)  on  the  blank  grid  below.  

10  
 

 18b.  [4  marks]    

Hence  state  the  value  of  

(i)   ;  

(ii)   ;  

(iii)   .  

 19a.  [3  marks]    

The  graph  below  shows  the  two  curves    and   ,  where   .  

11  
 

Find  the  area  of  region  A  in  terms  of  k  .  

 19b.  [2  marks]    

Find  the  area  of  region  B  in  terms  of  k  .  

 19c.  [3  marks]    

Find  the  ratio  of  the  area  of  region  A  to  the  area  of  region  B  .  

 20.  [9  marks]    

The  curve  C  has  equation   .  Determine  the  coordinates  of  the  four  points  on  C  at  which  
the  normal  passes  through  the  point  (1,  0)  .  

 21a.  [5  marks]    

Let   .  

Show  that    and  deduce  that  f  is  an  increasing  function.  

12  
 21b.  [6  marks]    

Show  that  the  curve    has  one  point  of  inflexion,  and  find  its  coordinates.  

 21c.  [11  marks]    

 Use  the  substitution    to  show  that    .  

 22a.  [3  marks]    

The  graph  of    is  shown  below,  where  A  is  a  local  maximum  point  and  D  is  a  local  minimum  
point.  

On  the  axes  below,  sketch  the  graph  of    ,  clearly  showing  the  coordinates  of  the  images  of  the  
points  A,  B  and  D,  labelling  them   ,   ,  and    respectively,  and  the  equations  of  any  vertical  
asymptotes.  

13  
 

 22b.  [3  marks]    

On  the  axes  below,  sketch  the  graph  of  the  derivative    ,  clearly  showing  the  coordinates  of  
the  images  of  the  points  A  and  D,  labelling  them    and    respectively.  

 23.  [6  marks]    

Let    .  Using  implicit  differentiation,  show  that  

14  
 

 .  

 24a.  [1  mark]    

The  function  f  is  defined  on  the  domain    by    .  

State  the  two  zeros  of  f  .  

 24b.  [1  mark]    

Sketch  the  graph  of  f  .  

 24c.  [7  marks]    

The  region  bounded  by  the  graph,  the  x-­‐‑axis  and  the  y-­‐‑axis  is  denoted  by  A  and  the  region  bounded  by  
the  graph  and  the  x-­‐‑axis  is  denoted  by  B  .  Show  that  the  ratio  of  the  area  of  A  to  the  area  of  B  is  

 25a.  [4  marks]    

Using  the  definition  of  a  derivative  as    ,  show  that  the  derivative  of  

.  

 25b.  [9  marks]    

Prove  by  induction  that  the    derivative  of    is   .  

 26a.  [5  marks]    

The  diagram  shows  the  graph  of  the  function  defined  by    .  

15  
 

The  function  has  a  local  maximum  at  the  point  A  and  a  local  minimum  at  the  point  B.  

Find  the  coordinates  of  the  points  A  and  B.  

 26b.  [3  marks]    

Given  that  the  graph  of  the  function  has  exactly  one  point  of  inflexion,  find  its  coordinates.  

 27a.  [6  marks]    

Consider  the  curve  defined  by  the  equation    .  

Find  the  gradient  of  the  tangent  to  the  curve  at  the  point    .  

 27b.  [3  marks]    

Hence,  show  that   ,  where    is  the  acute  angle  between  the  tangent  to  the  curve  at    
and  the  line  y  =  x  .  

 28a.  [4  marks]    

The  curve  C  is  given  by   ,  for   .  

Show  that   .  

 28b.  [3  marks]    

16  
Find  the  equation  of  the  tangent  to  C  at  the  point   .  

 29a.  [4  marks]    

The  curve  C  is  given  implicitly  by  the  equation    for   .  

Express    in  terms  of  x  and  y.  

 29b.  [2  marks]    

Find  the  value  of    at  the  point  on  C  where  y  =  1  and   .  

 30a.  [2  marks]    

The  function  f  is  defined  by   ,  with  domain   .  

Express    in  the  form   ,  where    and   .  

 30b.  [2  marks]    

Hence  show  that    on  D.  

 30c.  [2  marks]    

State  the  range  of  f.  

 30d.  [8  marks]    

(i)  Find  an  expression  for   .  

(ii)  Sketch  the  graph  of   ,  showing  the  points  of  intersection  with  both  axes.  

(iii)  On  the  same  diagram,  sketch  the  graph  of   .  

 30e.  [7  marks]    

(i)  On  a  different  diagram,  sketch  the  graph  of    where   .  

(ii)  Find  all  solutions  of  the  equation   .  

 31a.  [1  mark]    

Given  that   ,  
17  
sketch  the  graph  of   ;  

 31b.  [1  mark]    

show  that   ;  

 31c.  [4  marks]    

find  the  volume  of  the  solid  formed  when  the  graph  of  f  is  rotated  through    radians  about  the  x-­‐‑axis.  

 32.  [7  marks]    

Given  that   ,  use  mathematical  induction  to  prove  that   .  

 33.  [7  marks]    

The  graphs  of    and   ,  intersect  and  create  two  


closed  regions.  Show  that  these  two  regions  have  equal  areas.  

18  
 

 34a.  [3  marks]    

The  diagram  below  shows  a  circular  lake  with  centre  O,  diameter  AB  and  radius  2  km.  

19  
 

Jorg  needs  to  get  from  A  to  B  as  quickly  as  possible.  He  considers  rowing  to  point  P  and  then  walking  to  
point  B.  He  can  row  at    and  walk  at   .  Let    radians,  and  t  be  the  time  in  
hours  taken  by  Jorg  to  travel  from  A  to  B.  

Show  that   .  

 34b.  [2  marks]    

Find  the  value  of    for  which   .  

 34c.  [3  marks]    

What  route  should  Jorg  take  to  travel  from  A  to  B  in  the  least  amount  of  time?  

Give  reasons  for  your  answer.  

 35a.  [8  marks]    

At  12:00  a  boat  is  20  km  due  south  of  a  freighter.  The  boat  is  travelling  due  east  at   ,  and  the  
freighter  is  travelling  due  south  at   .  

Determine  the  time  at  which  the  two  ships  are  closest  to  one  another,  and  justify  your  answer.  

 35b.  [3  marks]    

20  
If  the  visibility  at  sea  is  9  km,  determine  whether  or  not  the  captains  of  the  two  ships  can  ever  see  each  
other’s  ship.  

 36a.  [3  marks]    

The  curve  C  with  equation    satisfies  the  differential  equation  

and  y  =  e  when  x  =  2.  

Find  the  equation  of  the  tangent  to  C  at  the  point  (2,  e).  

 36b.  [11  marks]    

Find   .  

 36c.  [6  marks]    

Determine  the  largest  possible  domain  of  f.  

 36d.  [4  marks]    

Show  that  the  equation    has  no  solution.  

 37.  [6  marks]    

 38.  [7  marks]    

Show  that  the  points  (0,  0)  and  (  ,   )  on  the  curve    have  a  common  
tangent.  

Printed  for  global  indian  international  school  

 ©  International  Baccalaureate  Organization  2016    

 International  Baccalaureate®  -­‐‑  Baccalauréat  International®  -­‐‑  Bachillerato  Internacional®    

21  

You might also like