093_02M_q11
93 學測數學 第 11 題
📅 93 年 📝 學測數學 第 11 題 題型:多選 課綱:99課綱
設 $f(x)$ 為三次實係數多項式,且知複數 $1+i$ 為 $f(x) = 0$ 之一解。試問下列哪些敘述是正確的?
  1. $f(1-i) = 0$
  2. $f(2+i) \neq 0$
  3. 沒有實數 $x$ 滿足 $f(x) = x$
  4. 沒有實數 $x$ 滿足 $f(x^3) = 0$
  5. 若 $f(0) > 0$ 且 $f(2) < 0$,則 $f(4) < 0$
共軛複數根三次多項式性質多項式多項式函數與運算複數平面與應用
答案

(1)(2)(5)

多選題

詳解
$f(x)$ 為三次實係數多項式,$1+i$ 為其根,由共軛複數根定理知 $1-i$ 亦為根。故 $$f(x) = a(x-(1+i))(x-(1-i))(x-r) = a(x^2 - 2x + 2)(x - r)$$ 其中 $a eq 0$ 為實數,$r$ 為實數。 $(1)$ $f(1-i) = 0$,由共軛根定理直接成立,正確。 $(2)$ $f(2+i) = a((2+i)^2 - 2(2+i) + 2)((2+i) - r) = a(1 + 2i)(2 - r + i)$。此乘積為零需 $1 + 2i = 0$(不可能)或 $2 - r + i = 0$,但後者要求虛部為 $0$,矛盾。故 $f(2+i) eq 0$,正確。 $(3)$ $f(x) = x$ 即 $a(x^2 - 2x + 2)(x - r) - x = 0$ 為三次方程,必有實數根,故錯誤。 $(4)$ $f(x^3) = 0$ 即 $x^3 = 1+i$ 或 $x^3 = 1-i$ 或 $x^3 = r$。$x^3 = r$($r$ 為實數)必有實數解,故錯誤。 $(5)$ $f(0) = a \cdot 2 \cdot (-r) = -2ar > 0$,$f(2) = a \cdot 2 \cdot (2-r) = 2a(2-r) < 0$。 若 $a > 0$:$-2ar > 0$ 得 $r < 0$,但 $2a(2-r) < 0$ 得 $r > 2$,矛盾。 故 $a < 0$:$-2ar > 0$ 得 $r > 0$,$2a(2-r) < 0$ 得 $r < 2$。 所以 $a < 0$ 且 $0 < r < 2$。 $f(4) = a(16 - 8 + 2)(4 - r) = 10a(4 - r)$。因 $a < 0$ 且 $4 - r > 0$($r < 2$),故 $f(4) < 0$,正確。 故答案為 $(1)(2)(5)$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。