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95 指考數學乙 第 6 題
📅 95 年 📝 指考數學乙 第 6 題 題型:多選 課綱:99課綱
一個函數繪圖軟體的視窗預設的坐標平面之可視範圍為 $-15 \le x \le 15$ 及 $-10 \le y \le 10$,如下圖所示: 當我們把視窗的比例尺調整為原來的二分之一時,視窗的可視範圍變成 $-30 \le x \le 30$ 及 $-20 \le y \le 20$,如下圖所示: 試問以下哪些選項是正確的?
預設視窗可視範圍圖
預設視窗可視範圍圖
比例尺調整為二分之一後的可視範圍圖
比例尺調整為二分之一後的可視範圍圖
  1. 如果把視窗的比例尺調整為原來的三分之一,那麼視窗的可視範圍變成 $-45 \le x \le 45$ 及 $-30 \le y \le 30$;
  2. 如果把視窗的比例尺調整為原來的二分之一,那麼坐標平面上任一直線的斜率也變成原來的二分之一;
  3. 使用預設的視窗時,只能看到 $y=x^2-30x+190$ 與 $y=5x-60$ 這兩個圖形的一個交點;
  4. 如果把視窗的比例尺調整為原來的五分之一,就可以看到 $y=x^2-30x+190$ 與 $y=5x-60$ 這兩個圖形所有的交點。
拋物線與直線之交點求解平面直角坐標系之範圍縮放性質坐標幾何多項式函數與運算二次曲線
解題手法數形結合〔AI 推測〕
答案

$(1)(3)$

詳解
本題解析如下: 預設可視範圍:$-15 \le x \le 15$,$ -10 \le y \le 10$。 比例尺變為原來的 $\dfrac{1}{k}$ 時,代表相同物理視窗內顯示的座標跨度變為原來的 $k$ 倍。 **(1) 比例尺調整為原來的三分之一**: - $x$ 與 $y$ 的範圍寬度變為原來的 $3$ 倍。 - 可視範圍為: $$-15 \times 3 \le x \le 15 \times 3 \implies -45 \le x \le 45$$ $$-10 \times 3 \le y \le 10 \times 3 \implies -30 \le y \le 30$$ 故選項 $(1)$ 正確。 **(2) 直線斜率的變化**: - 比例尺的縮放僅改變視窗畫面在視覺上的顯示範圍與比例,並不改變座標平面上點的實際數值與直線本身的幾何性質。 - 直線斜率的數學定義 $m = \dfrac{dy}{dx}$ 保持不變。故選項 $(2)$ 錯誤。 **(3) 預設視窗下的交點可見性**: - 我們聯立拋物線與直線方程式來求交點: $$y = x^2 - 30x + 190$$ $$y = 5x - 60$$ - 兩式相等得: $$x^2 - 30x + 190 = 5x - 60 \implies x^2 - 35x + 250 = 0 \implies (x-10)(x-25) = 0$$ - 解得交點 $x$ 座標為 $x = 10$ 或 $x = 25$。代入直線方程式,得兩交點座標: - $P_1 = (10, -10)$ - $P_2 = (25, 65)$ - 檢視預設可視範圍 $[-15, 15] \times [-10, 10]$: - $P_1(10, -10)$ 的 $x=10$ 在 $[-15, 15]$ 內,$y=-10$ 在 $[-10, 10]$ 內(剛好在下邊界),故可見。 - $P_2(25, 65)$ 的 $x=25 > 15$,$y=65 > 10$,落在可視範圍外,故不可見。 - 故預設視窗只能看到一個交點。選項 $(3)$ 正確。 **(4) 比例尺調整為原來的五分之一時之可見性**: - 當比例尺調整為原來的 $\dfrac{1}{5}$ 時,可視範圍擴大為 $5$ 倍,變為: $$-75 \le x \le 75, \ -50 \le y \le 50$$ - 我們檢驗交點 $P_2(25, 65)$ 是否在此新範圍內: - $x = 25 \in [-75, 75]$ 成立,但 $y = 65$ 超出了 $y$ 的可視範圍 $[-50, 50]$。 - 故在此比例尺下,交點 $P_2$ 仍然無法看見。選項 $(4)$ 錯誤。 因此,正確的選項為 $(1)(3)$。

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。