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96 指考數學乙 第 7 題
📅 96 年 📝 指考數學乙 第 7 題 題型:多選 課綱:99課綱
$x$ 代表實數,請選出正確的選項:
  1. 當 $0 < x < \dfrac{\pi}{2}$ 時,$\cos 2x$ 之值恆為正
  2. 當 $0 < x < \dfrac{\pi}{2}$ 時,$\sin 2x$ 之值恆為正
  3. 不論 $x$ 為何,$\cos^2 x - \sin^2 x \le \dfrac{1}{2}$ 恆成立
  4. 不論 $x$ 為何,$\sin x \cos x \le \dfrac{1}{2}$ 恆成立
  5. 不論 $x$ 為何,$\sin x + \cos x \le \dfrac{3}{2}$ 恆成立
三角函數的二倍角公式三角函數的疊合三角比與不等式性質三角比與三角函數三角函數
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$(2)(4)(5)$

詳解
我們逐一檢驗各選項: (1) 錯誤:當 $0 < x < \dfrac{\pi}{2} \implies 0 < 2x < \pi$。 在 $(0, \pi)$ 區間內,$\cos 2x$ 的值可以為負數(例如 $2x = \dfrac{2\pi}{3} \implies \cos 2x = -\dfrac{1}{2}$)。 (2) 正確:當 $0 < 2x < \pi$ 時,$2x$ 落在第一與第二象限,此時 $\sin 2x$ 之值恆為正數。 (3) 錯誤:因為 $\cos^2 x - \sin^2 x = \cos 2x$,而 $\cos 2x$ 的最大值為 $1$,不恆小於等於 $\dfrac{1}{2}$(例如 $x=0$ 時值為 $1$)。 (4) 正確:利用倍角公式: $$\sin x \cos x = \dfrac{1}{2} \sin 2x$$ 因為對任意實數 $x$,$\sin 2x \le 1$,所以 $\sin x \cos x \le \dfrac{1}{2}$ 恆成立。 (5) 正確:利用疊合公式: $$\sin x + \cos x = \sqrt{2} \sin\left(x + \dfrac{\pi}{4}\right)$$ 因為 $\sin\left(x + \dfrac{\pi}{4}\right) \le 1$,所以 $\sin x + \cos x \le \sqrt{2} \approx 1.414$。 由於 $\sqrt{2} < \dfrac{3}{2} = 1.5$,所以 $\sin x + \cos x \le \dfrac{3}{2}$ 恆成立。 故正確選項為 $(2)(4)(5)$。

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。