099_07A_q04
99 指考數學甲 第 4 題
📅 99 年 📝 指考數學甲 第 4 題 題型:單選 課綱:99課綱
設 $f(x)$ 為實係數三次多項式,右圖所示為函數 $y = f(x)$ 的圖形,其中 $(5, f(5))$ 為反曲點。試問 $f(x)$ 的導函數 $f'(x)$ 可能為下列哪一個選項?
函數 y = f(x) 的圖形
函數 y = f(x) 的圖形
  1. $(x-5)^2 - 1$
  2. $(x-5)^2 + 1$
  3. $(x-5)^2$
  4. $-(x-5)^2 + 1$
  5. $-(x-5)^2 - 1$
反曲點多項式多項式函數與運算
解題手法數形結合〔AI 推測〕
答案

$(2)$

單選題,含附圖

詳解
由題圖可知,三次函數 $y = f(x)$ 的圖形為一嚴格遞增的曲線。因此,其一階導函數 $f'(x)$ 必須恆大於或等於 $0$,即 $f'(x) \ge 0$ 對於所有實數 $x$ 皆成立。 已知 $(5, f(5))$ 為其反曲點,故 $f''(5) = 0$,這代表 $f'(x)$ 作為二次函數,其對稱軸(頂點的 $x$ 坐標)為 $x = 5$。我們可將 $f'(x)$ 設為: $$f'(x) = k(x-5)^2 + c$$ 因為 $f'(x)$ 恆正,所以二次函數開口向上且頂點 $y$ 坐標為正數,即: $$k > 0 \text{ 且 } c > 0$$ 觀察各選項: (1) $(x-5)^2 - 1 \implies$ 頂點為 $(5, -1)$,有可能小於 $0$(有實根)。 (2) $(x-5)^2 + 1 \implies$ 開口向上且頂點為 $(5, 1)$,恆大於 $0$,符合條件。 (3) $(x-5)^2 \implies$ 頂點為 $(5, 0)$,在 $x=5$ 時斜率為 $0$,但圖形在反曲點處的切線斜率明顯為正,故不合。 (4) $-(x-5)^2 + 1 \implies$ 開口向下,不合。 (5) $-(x-5)^2 - 1 \implies$ 開口向下,不合。 故選 $(2)$。

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。