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113學測數學A 第3題 詳解

三次函數・韋達 · 單選 · 題目出處:113 學年度學科能力測驗 數學A 考科(大學入學考試中心)

題目
設 a∈{−6,−4,−2,2,4,6}a\in\{-6,-4,-2,2,4,6\},已知 aa 為實係數三次多項式 f(x)f(x) 的最高次項係數,若函數 y=f(x)y=f(x) 的圖形與 xx 軸交於三點,且其 xx 坐標成首項為 −7-7、公差為 aa 的等差數列。試問共有幾個 aa 使得 f(0)>0f(0)>0?
(1) 1 個 (2) 2 個 (3) 3 個 (4) 4 個 (5) 5 個

答案(1) 1 個看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    由根反寫函數

    本題考三次函數「已知三根」的因式分解式。三個交點的 xx 坐標成等差:首項 −7-7、公差 aa,故三根為 −7-7、−7+a-7+a、−7+2a-7+2a(a≠0a\neq 0,三根相異)。最高次項係數為 aa,可直接寫 f(x)=a(x+7)(x+7−a)(x+7−2a)f(x)=a(x+7)(x+7-a)(x+7-2a)。
  2. 2

    代入求函數值

    代 x=0x=0:f(0)=a⋅7⋅(7−a)⋅(7−2a)f(0)=a\cdot 7\cdot(7-a)\cdot(7-2a)。注意 0−(−7+a)=7−a0-(-7+a)=7-a、0−(−7+2a)=7−2a0-(-7+2a)=7-2a,符號要對。
  3. 3

    六個值逐一驗

    逐一代入:a=−6a=-6 時 7⋅(−6)⋅13⋅19<07\cdot(-6)\cdot 13\cdot 19<0;a=−4a=-4 時 7⋅(−4)⋅11⋅15<07\cdot(-4)\cdot 11\cdot 15<0;a=−2a=-2 時 7⋅(−2)⋅9⋅11<07\cdot(-2)\cdot 9\cdot 11<0;a=2a=2 時 7⋅2⋅5⋅3=210>07\cdot 2\cdot 5\cdot 3=210>0;a=4a=4 時 7⋅4⋅3⋅(−1)<07\cdot 4\cdot 3\cdot(-1)<0;a=6a=6 時 7⋅6⋅1⋅(−5)<07\cdot 6\cdot 1\cdot(-5)<0。只有 a=2a=2 使 f(0)>0f(0)>0。
  4. 4

    領導係數陷阱

    最誘答的是 (4):漏掉最前面的係數 aa、只判斷 7(7−a)(7−2a)7(7-a)(7-2a) 的正負,會得到 a=−6,−4,−2,2a=-6,-4,-2,2 四個都成立而誤選 4 個。負的 aa 會讓整個乘積翻號,不能省略。故答案選 (1)。
答案
(1) 1 個

關鍵觀念:#三次多項式 #韋達定理 #等差數列 #根與係數關係

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常見卡點
寫 f(0)f(0) 時漏掉最高次項係數 aa,只算 7(7−a)(7−2a)7(7-a)(7-2a) 的正負——負的 aa 佔了六個候選值的一半,一漏掉答案就從 1 個變 4 個。另外 0−(−7+a)=7−a0-(-7+a)=7-a 這步的符號也常被抄反,建議先寫「00 減每個根」再化簡。

還是卡住嗎?

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