| Question | Answer | Marks | AO | Guidance | ||||||||||||
| 4 | (a) | DR \(\begin{aligned} | \sin \theta = \frac { \mathrm { e } ^ { \mathrm { i } \theta } - \mathrm { e } ^ { - \mathrm { i } \theta } } { 2 \mathrm { i } } | |||||||||||||
| \sin ^ { 6 } \theta = \left( \frac { \mathrm { e } ^ { \mathrm { i } \theta } - \mathrm { e } ^ { - \mathrm { i } \theta } } { 2 i } \right) ^ { 6 } = - \frac { 1 } { 64 } \left( \mathrm { e } ^ { \mathrm { i } \theta } - \mathrm { e } ^ { - \mathrm { i } \theta } \right) ^ { 6 } | ||||||||||||||||
| \left( e ^ { i \theta } - e ^ { - i \theta } \right) ^ { 6 } = | ||||||||||||||||
| \mathrm { e } ^ { 6 \mathrm { i } \theta } - 6 \mathrm { e } ^ { 4 \mathrm { i } \theta } + 15 \mathrm { e } ^ { 2 \mathrm { i } \theta } - 20 + 15 \mathrm { e } ^ { - 2 \mathrm { i } \theta } - 6 \mathrm { e } ^ { - 4 \mathrm { i } \theta } + \mathrm { e } ^ { - 6 \mathrm { i } \theta } \end{aligned}\) \(\begin{aligned} | \mathrm { e } ^ { 6 \mathrm { i } \theta } + \mathrm { e } ^ { - 6 \mathrm { i } \theta } - 6 \left( \mathrm { e } ^ { 4 \mathrm { i } \theta } + \mathrm { e } ^ { - 4 \mathrm { i } \theta } \right) + 15 \left( \mathrm { e } ^ { 2 \mathrm { i } \theta } + \mathrm { e } ^ { - 2 \mathrm { i } \theta } \right) - 20 | |||||||||||||||
| = 2 \cos 6 \theta - 6 \times 2 \cos 4 \theta + 15 \times 2 \cos 2 \theta - 20 | ||||||||||||||||
| \therefore \sin ^ { 6 } \theta = | ||||||||||||||||
| - \frac { 1 } { 64 } ( 2 \cos 6 \theta - 12 \cos 4 \theta + 30 \cos 2 \theta - 20 ) | ||||||||||||||||
| = \frac { 1 } { 32 } ( 10 - 15 \cos 2 \theta + 6 \cos 4 \theta - \cos 6 \theta ) \end{aligned}\) |
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| (b) |
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| 2.2a |
| Terms must be shown distinct either in this line or in the form of \(\cos n \frac { \pi } { 8 }\) | |||||||||||
| Question | Answer | Marks | AO | Guidance | |||||
| 5 | (a) |
| B1 | 3.1a | Differentiating using chain rule (or rule for \(\ln ( \mathrm { f } ( x ) )\) and evaluating when \(x = 0\) | Allow sign error in numerator | |||
| A1 | 1.1 | Differentiating again using quotient (or product/chain) rule. | \multirow[t]{3}{*}{
| ||||||
| [4] | |||||||||
| \multirow{4}{*}{} | (b) | \multirow{4}{*}{} | B1 | 1.1 | Finding either \(\pm \pi / 3\) as a root. Allow \(60 ^ { \circ }\) for B 1 . Ignore other roots | \multirow{4}{*}{Or equating their expression (approximately) to 0 and rearranging for \(x\) : \(\ln \left( \frac { 3 } { 2 } \right) - \frac { x ^ { 2 } } { 3 } \approx 0 \Rightarrow x \approx \sqrt { 3 \ln \left( \frac { 3 } { 2 } \right) }\)} | |||
| \(\begin{aligned} | \ln \left( \frac { 1 } { 2 } + \cos x \right) = 0 \Rightarrow x = \frac { \pi } { 3 } \left( \text { or } - \frac { \pi } { 3 } \right) | ||||||||
| \therefore \ln \left( \frac { 3 } { 2 } \right) - \frac { \left( \frac { \pi } { 3 } \right) ^ { 2 } } { 3 } \approx 0 \end{aligned}\) | M1 | 3.1a | Substituting their root, in radians, into their Maclaurin series and equating (approximately) to 0 . | ||||||
| \(\ln \left( \frac { 3 } { 2 } \right) - \frac { \pi ^ { 2 } } { 27 } \approx 0 \Rightarrow \pi \approx \sqrt { 27 \ln \left( \frac { 3 } { 2 } \right) } = 3 \sqrt { 3 \ln \left( \frac { 3 } { 2 } \right) }\) | A1 | 3.2a |
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