097_07A_q06
97 指考數學甲 第 6 題
📅 97 年 📝 指考數學甲 第 6 題 題型:多選 課綱:99課綱
設 $n$ 為正整數,方程式 $x^2 - 2x - n = 0$ 的兩根為 $a_n$ 與 $b_n$,且 $a_n > b_n$。試問下列哪些選項是正確的?
  1. $a_n > 0$ 對所有 $n$ 皆成立
  2. $a_n + b_n = 2$ 對所有 $n$ 皆成立
  3. $b_{n+1} > b_n$ 對所有 $n$ 皆成立
  4. $\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{a_{n+1}}{a_n} = 1$
  5. $\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{a_n b_n}{n} = -2$
一元二次方程式公式解根與係數的關係數列極限多項式多項式函數與運算
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$(1)(2)(4)$

詳解
由一元二次方程式公式解, $x^2 - 2x - n = 0$ 的兩根為: $$x = \dfrac{2 \pm \sqrt{4 - 4(1)(-n)}}{2} = 1 \pm \sqrt{1 + n}$$ 因為 $a_n > b_n$,所以可得兩根之精確值為: $$a_n = 1 + \sqrt{1 + n}, \ b_n = 1 - \sqrt{1 + n}$$ 我們逐一檢驗選項: (1) 正確:對任意正整數 $n \ge 1$,$\sqrt{1 + n} \ge \sqrt{2} > 1$,所以 $a_n = 1 + \sqrt{1 + n} > 0$ 恆成立。 (2) 正確:由根與係數關係可得:$a_n + b_n = -(-2) = 2$ 恆成立。 (3) 錯誤:當 $n$ 增加時,$\sqrt{1 + n}$ 增加,所以 $b_n = 1 - \sqrt{1 + n}$ 的值會變小。 故 $b_{n+1} < b_n$ 恆成立。 (4) 正確:我們求極限值: $$\lim_{n \to \infty} \dfrac{a_{n+1}}{a_n} = \lim_{n \to \infty} \dfrac{1 + \sqrt{n+2}}{1 + \sqrt{n+1}} = \lim_{n \to \infty} \dfrac{\frac{1}{\sqrt{n}} + \sqrt{1 + \frac{2}{n}}}{\frac{1}{\sqrt{n}} + \sqrt{1 + \frac{1}{n}}} = \dfrac{1}{1} = 1$$ (5) 錯誤:由根與係數關係,兩根之積 $a_n b_n = -n$,因此: $$\lim_{n \to \infty} \dfrac{a_n b_n}{n} = \lim_{n \to \infty} \dfrac{-n}{n} = -1$$ 故選 $(1)(2)(4)$。

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。