A question is this type if and only if it presents a physical or real-world context (motion, circuits, assets) and asks to solve the equation and interpret results in that context.
41 questions · Challenging +1.0
| Abbreviations used in the mark scheme | Meaning |
| dep* | Mark dependent on a previous mark, indicated by *. The * may be omitted if only one previous M mark |
| cao | Correct answer only |
| ое | Or equivalent |
| rot | Rounded or truncated |
| soi | Seen or implied |
| www | Without wrong working |
| AG | Answer given |
| awrt | Anything which rounds to |
| BC | By Calculator |
| DR | This question included the instruction: In this question you must show detailed reasoning. |
| Question | Answer | Marks | AO | Guidance | |||||||
| 1 | (a) | \(\begin{aligned} | \operatorname { un } _ { A B } = \left( \begin{array} { l } 1 | ||||||||
| 0 | |||||||||||
| 2 \end{array} \right) , \operatorname { un } _ { A C } = \left( \begin{array} { l } 3 | |||||||||||
| 1 | |||||||||||
| 9 \end{array} \right) | |||||||||||
| \Rightarrow A B \times A C = \left( \begin{array} { c } - 2 | |||||||||||
| - 3 | |||||||||||
| 1 \end{array} \right) \end{aligned}\) | M1 A1 | 1.1a 1.1 |
| ||||||||
| [3] | |||||||||||
| (b) | \(\begin{aligned} | - 2 x - 3 y + z = d | |||||||||
| \Rightarrow \text { e.g. } - 2 \times 0 - 3 \times 1 - 1 \times 4 = - 7 | |||||||||||
| \Rightarrow 2 x + 3 y - z = 7 \text { oe } \end{aligned}\) |
|
| Use of their vector product and substitution of one point | ||||||||
| 2 | (a) | \(\begin{aligned} | \operatorname { DR } | ||||||||
| \arg ( z ) = \frac { \pi } { 6 } | |||||||||||
| \Rightarrow \arg \left( z ^ { n } \right) = \frac { n \pi } { 6 } = 2 \pi | |||||||||||
| \Rightarrow n = 12 \end{aligned}\) |
|
| Equating arg to \(2 \pi\) | ||||||||
| (b) | 4096 or \(2 ^ { 12 }\) |
| 1.1 | ||||||||
| Question | Answer | Marks | AO | Guidance | |||||||||
| \multirow[t]{5}{*}{3} | 2.1 | \multirow[b]{2}{*}{
| |||||||||||
| M1 | 2.1 | |||||||||||
| Where \(\lambda ^ { \prime }\) is an integer because \(\lambda\) is and so rhs is a multiple of 4 . | A1 | 2.5 | |||||||||||
| A1 | 2.2a | |||||||||||
| [5] | |||||||||||||
| Question | Answer | Marks | AO | Guidance | ||
| \multirow[t]{7}{*}{4} | \multirow[t]{7}{*}{(a)} | \(\begin{aligned} | \frac { 1 } { r ( r + 1 ) ( r + 2 ) } = \frac { A } { r } + \frac { B } { r + 1 } + \frac { C } { r + 2 } | |||
| \Rightarrow A ( r + 1 ) ( r + 2 ) + B r ( r + 2 ) + C r ( r + 1 ) = 1 | ||||||
| \Rightarrow A = \frac { 1 } { 2 } \cdot B = - 1 , C = \frac { 1 } { 2 } | ||||||
| \Rightarrow \frac { 1 } { r ( r + 1 ) ( r + 2 ) } = \frac { 1 } { 2 } \left( \frac { 1 } { r } - \frac { 2 } { r + 1 } + \frac { 1 } { r + 2 } \right) \end{aligned}\) | M1 | 3.1a | Attempt to find constants by comparing 3 coefficients or substituting 3 values for \(r\) | |||
| \(\sum _ { r = 1 } ^ { n } \frac { 1 } { r ( r + 1 ) ( r + 2 ) } =\) | ||||||
| M1 | 1.1 | Expand sum using their partial fractions | ||||
| M1 | 2.1 | Cancel terms | ||||
| \(\begin{aligned} | = \frac { 1 } { 2 } \left[ \left( \frac { 1 } { 1 } - \frac { 2 } { 2 } + \frac { 1 } { 2 } \right) + \left( - \frac { 1 } { n + 1 } + \frac { 1 } { n + 2 } \right) \right] | |||||
| = \frac { 1 } { 4 } - \frac { 1 } { 2 ( n + 1 ) } + \frac { 1 } { 2 ( n + 2 ) } \end{aligned}\) | ||||||
| A1 | 1.1 | Answer in the form \(\frac { 1 } { 4 } - \frac { 1 } { 2 } \mathrm { f } ( n )\) | ||||
| [6] | ||||||
| (b) | \(\frac { 1 } { 4 }\) | B1 | 2.2a | |||
| Question | Answer | Marks | AO | Guidance | |||||||||||||
| 5 | (a) | \(\begin{aligned} | \frac { \mathrm { d } x } { \mathrm {~d} t } = y \Rightarrow \frac { \mathrm {~d} ^ { 2 } x } { \mathrm {~d} t ^ { 2 } } = \frac { \mathrm { d } y } { \mathrm {~d} t } | ||||||||||||||
| = 2 y - 5 x | |||||||||||||||||
| \Rightarrow \frac { \mathrm {~d} ^ { 2 } x } { \mathrm {~d} t ^ { 2 } } = 2 \frac { \mathrm {~d} x } { \mathrm {~d} t } - 5 x \end{aligned}\) | M1 \(\begin{aligned} | \text { A1 } | |||||||||||||||
| { [ 2 ] } | |||||||||||||||||
| \end{aligned}\) |
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| |||||||||||||||
| (b) | (i) | \(\begin{aligned} | \frac { \mathrm { d } ^ { 2 } x } { \mathrm {~d} t ^ { 2 } } - 2 \frac { \mathrm {~d} x } { \mathrm {~d} t } + 5 x = 0 | ||||||||||||||
| \text { A.E. is } n ^ { 2 } - 2 n + 5 = 0 | |||||||||||||||||
| \Rightarrow n = 1 \pm 2 \mathrm { i } | |||||||||||||||||
| \Rightarrow x = \mathrm { e } ^ { t } ( A \sin 2 t + B \cos 2 t ) \end{aligned}\) |
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| (b) | (ii) | \(\begin{aligned} | x = \mathrm { e } ^ { t } ( A \sin 2 t + B \cos 2 t ) \text { and } \frac { \mathrm { d } x } { \mathrm {~d} t } = y | ||||||||||||||
| \Rightarrow \frac { \mathrm {~d} x } { \mathrm {~d} t } = \mathrm { e } ^ { t } ( A \sin 2 t + B \cos 2 t ) + \mathrm { e } ^ { t } ( 2 A \cos 2 t - 2 B \sin 2 t ) | |||||||||||||||||
| \Rightarrow y = \mathrm { e } ^ { t } ( ( A - 2 B ) \sin 2 t + ( 2 A + B ) \cos 2 t ) \end{aligned}\) |
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| |||||||||||||||
| (c) | \(\begin{aligned} | x = \mathrm { e } ^ { t } ( A \sin 2 t + B \cos 2 t ) | |||||||||||||||
| x = 1 , t = 0 | |||||||||||||||||
| \Rightarrow 1 = B | |||||||||||||||||
| \Rightarrow y = \mathrm { e } ^ { t } ( ( A - 2 ) \sin 2 t + ( 2 A + 1 ) \cos 2 t ) | |||||||||||||||||
| y = 3 , t = 0 | |||||||||||||||||
| \Rightarrow 3 = 2 A + 1 \Rightarrow A = 1 | |||||||||||||||||
| \Rightarrow x = \mathrm { e } ^ { t } ( \sin 2 t + \cos 2 t ) , y = \mathrm { e } ^ { t } ( 3 \cos 2 t - \sin 2 t ) \end{aligned}\) |
|
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| ||||||||||||||
| Question | Answer | Marks | AO | Guidance | ||||||||||
| \multirow[t]{4}{*}{(d)} | \multirow[t]{4}{*}{
| M1 | 3.1b | \multirow[t]{4}{*}{
| ||||||||||
| A1 | 3.4 | |||||||||||||
| A1 | 3.4 | |||||||||||||
| E1 | 3.4 | |||||||||||||