HSC Exam Questions (Linear Functions)

March 17, 2018 | Author: Eva | Category: Cartesian Coordinate System, Perpendicular, Triangle, Classical Geometry, Geometry
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Short Description

A collection of questions relating to the topic Linear Functions from the 1995-2014 HSC Mathematics Advanced (2U) examin...

Description

HSC  Exam  Questions  (Linear  Functions)     1995  HSC  Q2   The  line  𝑙  cuts  the  𝑥  axis  at  𝐿 (−4, 0)  and  the  𝑦  axis  at  𝑀 (0, 3)  as  shown.  𝑁  is  a  point  on  the  line  𝑙 ,   and  𝑃  is  the  point  (0, 8).  

  Copy  the  diagram  into  your  Writing  Booklet.   (a)

Find  the  equation  of  the  line  𝑙 .    

 

 

 

 

 

2  

(b)

Show  that  the  point  (16, 15)  lies  on  the  line  𝑙 .    

 

 

 

 

1  

(c)

By  considering  the  lengths  of  𝑀𝐿  and  𝑀𝑃,  show  that  Δ𝐿𝑀𝑃  is  isosceles.  

 

2  

(d)

Calculate  the  gradient  of  the  line  𝑃𝐿.    

 

1  

(e)

𝑀  is  the  midpoint  of  the  interval  𝐿𝑁.  Find  the  coordinates  of  the  point  𝑁 .  

 

2  

(f)

Show  that  ∠𝑁𝑃𝐿  is  a  right  angle.  

 

1  

(g)

Find  the  equation  of  the  circle  that  passes  through  the  points  𝑁 , 𝑃  and  𝐿 .  

 

2  

   

 

 

 

   

   

   

   

1996  HSC  Q2   The  line  𝑙  is  shown  in  the  diagram.  It  has  equation  𝑥 + 2𝑦 + 9 = 0  and  cuts  the  𝑥  axis  at  𝐴.   !

The  line  𝑘  has  equation  𝑦 = − 𝑥 + 6,  and  is  not  shown  on  the  diagram.   !

  Copy  or  trace  the  diagram  into  your  Writing  Booklet.       (a)

Find  the  coordinates  of  𝐴.  

 

 

 

 

 

 

 

1  

(b)

Explain  why  𝑘  is  parallel  to  𝑙 .    

 

 

 

 

 

 

1  

(c)

Draw  the  graph  of  𝑘  on  your  diagram,  indicating  where  it  cuts  the  axes.  

 

2  

(d)

Shade  the  region  𝑥 + 2𝑦 + 9 ≤ 0  on  your  diagram.  

 

1  

(e)

Write  down  a  pair  of  inequalities  which  define  the  region  between  𝑘  and  𝑙 .    

2  

(f)

Show  that  𝑃 (8, 2)  lies  on  𝑘 .  

 

 

 

 

 

1  

(g)

Find  the  perpendicular  distance  from  𝑃  to  𝑙 .      

 

 

 

 

2  

(h)

𝑄(4, −6)  lies  on  𝑙 .  Show  that  𝑄  is  the  point  on  𝑙  which  is  closest  to  𝑃 .    

 

2

 

6  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1997  HSC  Q3(b)   Let  𝐴  and  𝐵  be  the  points  (0, 1)  and  (2, 3)  respecrtively.  

 

 

 

(i)

Find  the  coordinates  of  the  midpoint  of  𝐴𝐵.  

(ii)

Find  the  slope  of  the  line  𝐴𝐵.  

(iii)

Find  the  equation  of  the  perpendicular  bisector  of  𝐴𝐵.  

(iv)

The  point  𝑃  lies  on  the  line  𝑦 = 2𝑥 − 9  and  is  equidistant  from  𝐴  and  𝐵 .  Find  the   coordinates  of  𝑃 .  

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

1998  HSC  Q3   The  diagram  shows  points  𝐴 1, 0 , 𝐵(4, 1)  and  𝐶 (−1, 6)  in  the  Cartesian  plane.     Angle  𝐴𝐵𝐶  is  𝜃 .  

  Copy  or  trace  this  diagram  into  your  Writing  Booklet.   (a)

Show  that  𝐴  and  𝐶  lie  on  the  line  3𝑥 + 𝑦 = 3.    

 

 

 

 

2  

(b)

Show  that  the  gradient  of  𝐴𝐵  is   .  

 

 

 

 

 

1  

(c)

Show  that  the  length  of  𝐴𝐵  is   10  units.  

 

 

 

 

 

1  

(d)

Show  that  𝐴𝐵  and  𝐴𝐶  are  perpendicular.    

 

 

 

 

 

1  

(e)

Find  tan 𝜃.  

 

 

 

 

 

2  

(f)

Find  the  equation  of  the  circle  with  centre  𝐴  that  passes  through  𝐵 .    

 

2  

(g)

The  point  𝐷  is  not  shown  on  the  diagram.  The  point  𝐷  lies  on  the  line  3𝑥 + 𝑦 = 3  

! !

 

 

 

 

 

between  𝐴  and  𝐶 ,  and  𝐴𝐷 = 𝐴𝐵.  Find  the  coordinates  of  𝐷 .   (h)

 

 

On  your  diagram,  shade  the  region  satisfying  the  inequality  3𝑥 + 𝑦 ≤ 3.    

 

2  

 

1

 

  1999  HSC  Q1(a)   The  points  𝐴  and  𝐵  have  coordinates  (3, −4)  and  (7, 2)  respectively.  Find  the  coordinates  of  the   midpoint  of  𝐴𝐵.  

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

2  

1999  HSC  Q2(b)   The  diagram  shows  the  points  𝐴(−2, 0),  𝐵 (3, 5)  and  the  point  𝐶  which  lies  on  the  𝑥  axis.  The   point  𝐷  also  lies  on  the  𝑥  axis  such  that  𝐵𝐷  is  perpendicular  to  𝐴𝐶.  

 

 

 

8  

  (i)

Show  that  the  gradient  of  𝐴𝐵  is  1.  

 

 

 

 

 

(ii)

Find  the  equation  of  the  line  𝐴𝐵.  

 

 

 

 

 

(iii)

What  is  the  size  of  ∠𝐵𝐴𝐶?  

 

(iv)

The  length  of  𝐵𝐶  is  13  units.  Find  the  length  of  𝐷𝐶.  

 

 

 

(v)

Calculate  the  area  of  Δ𝐴𝐵𝐶.  

(vi)

Calculate  the  size  of  ∠𝐴𝐵𝐶,  to  the  nearest  degree.  

 

 

     

 

 

 

 

 

2000  HSC  Q2   The  diagram  shows  the  points  𝑃 (0, 2)  and  𝑄 4, 0 .  The  point  𝑀  is  the  midpoint  of  𝑃𝑄.  The  line   𝑀𝑁  is  perpendicular  to  𝑃𝑄  and  meets  the  𝑥  axis  at  𝐺  and  the  𝑦  axis  at  𝑁 .  

  !

(i)

Show  that  the  gradient  of  𝑃𝑄  is  − .  

 

 

 

 

 

 

1  

(ii)

Find  the  coordinates  of  𝑀 .  

 

 

 

 

 

 

2  

(iii)

Find  the  equation  of  the  line  𝑀𝑁.  

 

 

 

 

 

 

2  

(iv)

Show  that  𝑁 has  coordinates  (0, −3).    

 

 

 

 

 

1  

(v)

Find  the  distance  𝑁𝑄.    

 

 

 

 

 

1  

(vi)

Find  the  equation  of  the  circle  with  centre  𝑁  and  radius  𝑁𝑄.    

 

 

2  

(vii)

Hence  show  that  the  circle  in  part  (f)  passes  through  the  point  𝑃 .  

 

 

1  

(viii)

The  point  𝑅  lies  in  the  first  quadrant,  and  𝑃𝑁𝑄𝑅  is  a  rhombus.      

 

2    

!

Find  the  coordinates  of  𝑅 .        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2001  HSC  Q2(b)   The  diagram  shows  the  points  𝐴 −2, 5 , 𝐵(4, 3)  and  𝑂 (0, 0).  The  point  𝐶  is  the  fourth  vertex  of   the  parallelogram  𝑂𝐴𝐵𝐶.  

  (i)

Show  that  the  equation  of  𝐴𝐵  is  𝑥 + 3𝑦 − 13 = 0.  

 

 

 

 

2  

(ii)

Show  that  the  length  of  𝐴𝐵  is  2 10.  

 

 

 

 

1  

(iii)

Calculate  the  perpendicular  distance  from  𝑂  to  the  line  𝐴𝐵.    

 

 

2  

(iv)

Calculate  the  area  of  parallelogram  𝑂𝐴𝐵𝐶.  

 

 

 

 

2  

(v)

Find  the  perpendicular  distance  from  𝑂  to  the  line  𝐵𝐶.  

 

 

 

2  

   

 

 

   

2002  HSC  Q3(c)   The  diagram  shows  two  points  𝐴(2, 2)  and  𝐵 (1, 5)  on  the  number  plane.   Copy  the  diagram  into  your  writing  booklet.  

  (i)

Find  the  coordinates  of  𝑀 ,  the  midpoint  of  𝐴𝐵.  

 

1  

(ii)

Show  that  the  equation  of  the  perpendicular  bisector  of  𝐴𝐵  is  𝑥 − 3𝑦 + 9 = 0.  

1  

(iii)

Find  the  coordinates  of  the  point  𝐶  that  lies  on  the  𝑦  axis  and  is  equidistant  from  𝐴  and   𝐵.  

(iv)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1  

The  point  𝐷  lies  on  the  intersection  of  the  line  𝑦 = 5  and  the  perpendicular  bisector   𝑥 − 3𝑦 + 9 = 0.  Find  the  coordinates  of  𝐷 ,  and  mark  the  position  of  𝐷  on  your  diagram  in   your  writing  booklet.    

(v)

 

 

 

 

 

 

 

1  

Find  the  area  of  triangle  𝐴𝐵𝐷.    

 

 

 

 

 

 

2  

     

 

2003  HSC  Q2(b)   In  the  diagram,  𝑂𝐴𝐵𝐶  is  a  trapezium  with  𝑂𝐴 ∥ 𝐶𝐵.  The  coordinates  of  𝑂 , 𝐴  and  𝐵  are  (0, 0),   (−1, 1)  and  (4, 6)  respectively.  

  (i)

Calculate  the  length  of  𝑂𝐴.  

(ii)

 

 

 

 

 

 

1  

Write  down  the  gradient  of  the  line  𝑂𝐴.  

 

 

 

 

 

1  

(iii)

What  is  the  size  of  ∠𝐴𝑂𝐶?  

 

 

 

 

 

1  

(iv)

Find  the  equation  of  the  line  𝐵𝐶,  and  hence  find  the  coordinates  of  𝐶 .    

 

2  

(v)

Show  that  the  perpendicular  distance  from  𝑂  to  the  line  𝐵𝐶  is  5 2.    

 

2  

(vi)

Hence,  or  otherwise,  calculate  the  area  of  the  trapezium  𝑂𝐴𝐵𝐶.  

 

 

2  

 

   

    2004  HSC  Q2(a)   The  diagram  shows  the  points  𝐴(−1, 3)  and  𝐵 (2, 0).   The  line  𝑙  is  drawn  perpendicular  to  the  𝑥 -­‐axis  through  the  point  𝐵 .  

  (i)

Calculate  the  length  of  the  interval  𝐴𝐵.  

 

 

 

 

 

1  

(ii)

Find  the  gradient  of  the  line  𝐴𝐵.  

 

 

 

 

 

1  

(iii)

What  is  the  size  of  the  acute  angle  between  the  line  𝐴𝐵  and  the  line  𝑙 ?  

 

1  

(iv)

Show  that  the  equation  of  the  line  𝐴𝐵  is  𝑥 + 𝑦 − 2 = 0.  

 

1  

(v)

Copy  the  diagram  into  your  writing  booklet  and  shade  the  region  defined  by  𝑥 + 𝑦 − 2 ≤ 0.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1  

(vi)

Write  down  the  equation  of  the  line  𝑙 .    

 

 

 

 

 

1  

(vii)

The  point  𝐶  is  on  the  line  𝑙  such  that  𝐴𝐶  is  perpendicular  to  𝐴𝐵.      

 

2  

Find  the  coordinates  of  𝐶 .  

 

 

 

 

 

 

 

2006  HSC  Q3(a)   In  the  diagram,  𝐴,  𝐵  and  𝐶  are  the  points  (1, 4),  (5, −4)  and  (−3, −1)  respectively.  The  line  𝐴𝐵   meets  the  𝑦-­‐axis  at  𝐷 .  

  (i)

Show  that  the  equation  of  the  line  𝐴𝐵  is  2𝑥 + 𝑦 − 6 = 0.  

 

 

 

2  

(ii)

Find  the  coordinates  of  the  point  𝐷 .  

 

 

 

1  

(iii)

Find  the  perpendicular  distance  of  the  point  𝐶  from  the  line  𝐴𝐵.  

 

 

1  

(iv)

Hence,  or  otherwise,  find  the  area  of  the  triangle  𝐴𝐷𝐶.  

 

 

2  

 

 

 

 

  2007  HSC  Q1(f)   Find  the  equation  of  the  line  that  passes  through  the  point  (−1, 3)  and  is  perpendicular  to   2𝑥 + 𝑦 + 4 = 0.  

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

2  

2007  HSC  Q3(a)   In  the  diagram,  𝐴,  𝐵  and  𝐶  are  the  points  (10, 5),  (12, 16)  and  (2, 11)  respectively.  

  Copy  or  trace  this  diagram  into  your  writing  booklet.   (i)

Find  the  distance  𝐴𝐶.    

 

 

 

 

 

 

 

1  

(ii)

Find  the  midpoint  of  𝐴𝐶.  

 

 

 

 

 

 

 

1  

(iii)

Show  that  𝑂𝐵 ⊥ 𝐴𝐶.  

 

 

 

 

 

 

 

2  

(iv)

Find  the  midpoint  of  𝑂𝐵  and  hence  explain  why  𝑂𝐴𝐵𝐶  is  a  rhombus.    

 

2  

(v)

Hence,  or  otherwise,  find  the  area  of  𝑂𝐴𝐵𝐶.    

 

 

 

 

 

1  

 

 

 

 

2  

  2008  HSC  Q2(b)   Let  𝑀  be  the  midpoint  of  (−1, 4)  and  (5, 8).   !

Find  the  equation  of  the  line  through  𝑀  with  gradient  − .   !

   

 

2008  HSC  Q3(a)   In  the  diagram,  𝐴𝐵𝐶𝐷  is  a  quadrilateral.  The  equation  of  the  line  𝐴𝐷  is  2𝑥 − 𝑦 − 1 = 0.  

  (i)

Show  that  𝐴𝐵𝐶𝐷  is  a  trapezium  by  showing  that  𝐵𝐶  is  parallel  to  𝐴𝐷.    

 

2  

(ii)

The  line  𝐶𝐷  is  parallel  to  the  𝑥 -­‐axis.  Find  the  coordinates  of  𝐷 .  

 

 

1  

(iii)

Find  the  length  of  𝐵𝐶.    

 

 

 

1  

(iv)

Show  that  the  perpendicular  distance  from  𝐵  to  𝐴𝐷  is   .  

 

 

 

2  

(v)

Hence,  or  otherwise,  find  the  area  of  the  trapezium  𝐴𝐵𝐶𝐷.  

 

 

 

2  

 

 

  !

!

     

 

 

2009  HSC  Q3(b)   The  circle  in  the  diagram  has  centre  𝑁 .  The  line  𝐿𝑀  is  tangent  to  the  circle  at  𝑃 .  

  (i)

Find  the  equation  of  𝐿𝑀  in  the  form  𝑎𝑥 + 𝑏𝑦 + 𝑐 = 0.    

 

 

 

2  

(ii)

Find  the  distance  𝑁𝑃.    

 

 

 

 

 

 

 

2  

(iii)

Find  the  equation  of  the  circle.    

 

 

 

 

 

 

1  

  2009  HSC  Q5(a)   In  the  diagram,  the  points  𝐴  and  𝐶  lie  on  the  𝑦-­‐axis  and  the  point  𝐵  lies  on  the  𝑥 -­‐axis.  The  line  𝐴𝐵   has  equation  𝑦 = 3𝑥 − 3.  The  line  𝐵𝐶  is  perpendicular  to  𝐴𝐵.  

    (i)

Find  the  equation  of  the  line  𝐵𝐶.  

 

 

 

 

 

 

2  

(ii)

Find  the  area  of  the  triangle  𝐴𝐵𝐶.  

 

 

 

 

 

 

2  

2010  HSC  Q3(a)   In  the  diagram  𝐴, 𝐵  and  𝐶  are  the  points  (−2, −4),  (12, 6)  and  (6, 8)  respectively.  The  point   𝑁(2, 2)  is  the  midpoint  of  𝐴𝐶.  The  point  𝑀  is  the  midpoint  of  𝐴𝐵.  

  (i)

Find  the  coordinates  of  𝑀 .  

 

 

 

 

 

 

 

1    

(ii)

Find  the  gradient  of  𝐵𝐶.  

 

 

 

 

 

 

 

1  

(iii)

Prove  that  𝛥𝐴𝐵𝐶  is  similar  to  𝛥𝐴𝑀𝑁.    

 

 

 

 

 

2  

(iv)

Find  the  equation  of  𝑀𝑁.  

 

 

 

 

 

 

 

2  

(v)

Find  the  exact  length  of  𝐵𝐶.  

 

 

 

 

 

 

 

1  

(vi)

Given  that  the  area  of  𝛥𝐴𝐵𝐶  is  44  square  units,  find  the  perpendicular  distance  from  𝐴  to   𝐵𝐶.  

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

1    

2011  HSC  Q3(c)   The  diagram  shows  a  line  𝑙! ,  with  equation  3𝑥 + 4𝑦 − 12 = 0,  which  intersects  the  𝑦-­‐axis  at  𝐵 .  A   second  line  𝑙! ,  with  equation  4𝑥 − 3𝑦 = 0,  passes  through  the  origin  𝑂  and  intersects  𝑙!  at  𝐸 .  

  (i)

Show  that  the  coordinates  of  𝐵  are  (0, 3).  

 

 

 

 

 

1    

(ii)

Show  that  𝑙!  is  perpendicular  to  𝑙! .  

 

 

 

 

 

2  

(iii)

Show  that  the  perpendicular  distance  from  𝑂  to  𝑙!  is   .  

!"

 

 

 

1  

(iv)

Using  Pythagoras’  theorem,  or  otherwise,  find  the  length  of  the  interval  𝐵𝐸.    

1  

(v)

Hence,  or  otherwise,  find  the  area  of  𝛥𝐵𝑂𝐸.    

1  

 

!

 

 

 

  2012  HSC  Q5   What  is  the  perpendicular  distance  of  the  point  (2, −1)  from  the  line  𝑦 = 3𝑥 + 1?   (A)  

6 10

(B)  

6

(C)  

5 8

 

10 (D)  

8 5

 

 

 

   

 

2012  HSC  Q13(a)   The  diagram  shows  a  triangle  𝐴𝐵𝐶.  The  line  2𝑥 + 𝑦 = 8  meets  the  𝑥  and  𝑦  axes  at  the  points  𝐴   and  𝐵  respectively.  The  point  𝐶  has  coordinates  (7, 4).  

  (i)

Calculate  the  distance  𝐴𝐵.  

 

 

 

(ii)

It  is  known  that  𝐴𝐶 = 5  and  𝐵𝐶 = 65.  (Do  NOT  prove  this.)     Calculate  the  size  of  ∠𝐴𝐵𝐶  to  the  nearest  degree.  

(iii)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The  diagram  shows  the  line  𝑙 .  

  What  is  the  slope  of  the  line  𝑙 ?   (A)  

3  

(B)  

− 3   1 3

 

 

2    

 

 

 

2  

 

2013  HSC  Q2  

(D)  

 

The  point  𝑁  lies  on  𝐴𝐵  such  that  𝐶𝑁  is  perpendicular  to  𝐴𝐵.  Find  the  coordinates  of  𝑁 .  

(C)  

 



  1 3

 

 

 

3  

2013  HSC  Q12(b)   The  points  𝐴(−2, −1),  𝐵 (−2, 24),  𝐶 (22,42)  and  𝐷 (22, 17)  form  a  parallelogram  as  shown.  The   point  𝐸 (18, 39)  lies  on  𝐵𝐶.  The  point  𝐹  is  the  midpoint  of  𝐴𝐷.  

  (i)

Show  that  the  equation  of  the  line  through  𝐴  and  𝐷  is  3𝑥 − 4𝑦 + 2 = 0.  

(ii)

Show  that  the  perpendicular  distance  from  𝐵  to  the  line  through  𝐴  and  𝐷  is  20  units.  1  

 

 

 

2  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(iii)

Find  the  length  of  𝐸𝐶.    

 

 

 

 

 

 

 

1  

(iv)

Find  the  area  of  the  trapezium  𝐸𝐹𝐷𝐶.    

 

 

 

 

 

2  

  2014  HSC  Q5   Which  equation  represents  the  line  perpendicular  to  2𝑥 − 3𝑦 = 8,  passing  through  the  point   (2, 0)?   (A)  

3𝑥 + 2𝑦 = 4  

(B)  

3𝑥 + 2𝑦 = 6  

(C)  

3𝑥 − 2𝑦 = −4  

(D)  

3𝑥 − 2𝑦 = 6  

     

 

2014  HSC  Q12(b)   The  points  𝐴(0, 4),  𝐵 (3, 0)  and  𝐶 (6, 1)  form  a  triangle,  as  shown  in  the  diagram.  

  (i)

Show  that  the  equation  of  𝐴𝐶  is  𝑥 + 2𝑦 − 8 = 0.  

 

 

 

 

2  

(ii)

Find  the  perpendicular  distance  from  𝐵  to  𝐴𝐶.    

 

 

 

 

2  

(iii)

Hence,  or  otherwise,  find  the  area  of  𝛥𝐴𝐵𝐶.  

 

 

 

 

2  

   

 

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