84 指考數學甲 第 14 題
📅 84 年 📝 指考數學甲 第 14 題 題型:選填 課綱:99課綱
曲線 $y = x^4 - 2x^3 - x^2 + 2x$ 與 $x$ 軸的交點中,最左端的點的坐標為________________,此曲線與 $x$ 軸所圍成區域的面積為________________。(化為最簡分數)
解析附圖
解析附圖
unknown微積分微積分
解題手法對稱性〔AI 推測〕
答案

$(-1,0)$,$\dfrac{49}{30}$

詳解
(1) 令 $y = f(x) = x^4 - 2x^3 - x^2 + 2x = 0$, $x(x^3 - 2x^2 - x + 2) = 0 \Rightarrow x[x^2(x-2) - (x-2)] = 0 \Rightarrow x(x^2-1)(x-2) = 0 \Rightarrow x(x+1)(x-1)(x-2) = 0$。 解得與 $x$ 軸的交點為 $x = -1, 0, 1, 2$。最左端的點坐標為 $x = -1$,即 $(-1, 0)$。 (2) 曲線與 $x$ 軸所圍成區域的區間為 $[-1, 0]$、$[0, 1]$ 與 $[1, 2]$。 由略圖可知: 當 $-1 \le x \le 0$ 及 $1 \le x \le 2$ 時,$f(x) \le 0$; 當 $0 \le x \le 1$ 時,$f(x) \ge 0$。 故面積 $A = \int_{-1}^0 -f(x)dx + \int_0^1 f(x)dx + \int_1^2 -f(x)dx$。 根據對稱性,$f(x)$ 在 $[-1, 1]$ 區間內滿足 $\int_{-1}^0 -f(x)dx = \int_0^1 f(x)dx$。 計算: $\int_0^1 (x^4-2x^3-x^2+2x)dx = \left[ \dfrac{x^5}{5} - \dfrac{x^4}{2} - \dfrac{x^3}{3} + x^2 \right]_0^1 = \dfrac{1}{5} - \dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{3} + 1 = \dfrac{11}{30}$。 $\int_1^2 -(x^4-2x^3-x^2+2x)dx = \left[ -\dfrac{x^5}{5} + \dfrac{x^4}{2} + \dfrac{x^3}{3} - x^2 \right]_1^2 = \left(-\dfrac{32}{5}+8+\dfrac{8}{3}-4\right) - \left(-\dfrac{1}{5}+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}-1\right) = \dfrac{19}{15} - \left(-\dfrac{11}{30}\right) = \dfrac{27}{30}$。 總面積為 $A = \dfrac{11}{30} + \dfrac{11}{30} + \dfrac{27}{30} = \dfrac{49}{30}$。

題目來源:民國84年大學聯考數學科試題(自然組) 第14題(來源PDF第12頁)

資料版本:2026-07-03(commit e5fec3c2)

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