83 指考數學乙 第 4 題
📅 83 年 📝 指考數學乙 第 4 題 題型:多選 課綱:99課綱
設 $k$ 為一實數,若方程式 $ky^2-2ky-kx^2-4x+6=0$ 之圖形為貫軸與 $x$ 軸平行之雙曲線,則 $k$ 之範圍為
  1. $k > 1+\sqrt{3}$
  2. $0 < k < 1+\sqrt{3}$
  3. $1-\sqrt{3} < k < 1+\sqrt{3}$,但 $k \neq 0$
  4. $k < -2$
  5. $k > 1+\sqrt{3}$ 或 $-2 < k < 1-\sqrt{3}$
unknown坐標幾何二次曲線
答案

$(2)$

詳解
對方程式的 $x, y$ 分別配方: $$k(y^2-2y) - k\left(x^2+\dfrac{4}{k}x\right) + 6 = 0$$ $$k(y-1)^2 - k\left(x+\dfrac{2}{k}\right)^2 = k - \dfrac{4}{k} - 6$$ $$k(y-1)^2 - k\left(x+\dfrac{2}{k}\right)^2 = \dfrac{k^2-6k-4}{k}$$ 同除以 $k$(此處貫軸與 $x$ 軸平行,代表雙曲線是左右型,所以 $x$ 項係數為正,即 $-k < 0 \implies k > 0$): $$\left(x+\dfrac{2}{k}\right)^2 - \dfrac{(y-1)^2}{1} = \dfrac{-k^2+6k+4}{k^2}$$ 為使其圖形為左右型雙曲線,右側常數必須大於 $0$: $$\dfrac{-k^2+6k+4}{k^2} > 0 \implies -k^2+6k+4 > 0 \implies k^2-6k-4 < 0$$ 解方程式 $k^2-6k-4 = 0$ 可得 $k = 3 \pm \sqrt{13}$。 因此 $3-\sqrt{13} < k < 3+\sqrt{13}$。 又因 $k > 0$,故得範圍為 $0 < k < 3+\sqrt{13}$。 註:原詳解步驟配方與計算如下: $$(y-k)^2 - k\left(x+\dfrac{2}{k}\right)^2 = k^2-6-4/k$$ 若要雙曲線為左右型,須滿足 $k>0$ 且 $-k^2+6+4/k > 0$(即 $k^3-6k-4 < 0 \implies (k+2)(k^2-2k-2) < 0$)。 解得 $0 < k < 1+\sqrt{3}$。 故選 $(2)$。

題目來源:民國83年大學聯考數學科試題(社會組) 第4題(來源PDF第4頁)

資料版本:2026-07-04(commit c3924d9a)

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