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100_07A_q12
100 指考數學甲 第 12 題
📅 100 年
📝 指考數學甲
第 12 題
題型:非選
課綱:99課綱
已知實係數三次多項式函數 $y = f(x)$ 的最高次項係數為 $12$,其圖形與水平線 $y = 25$ 交於相異的三點 $(0, 25)$、$(1, 25)$ 及 $(2, 25)$。 (1) 試求曲線 $y = f(x)$ 圖形上的反曲點坐標。(6 分) (2) 試求定積分 $\int_{0}^{2} f(x) \, dx$ 之值。(6 分)
反曲點
定積分
微積分
微積分
多項式函數與運算
解題手法
公式代入
〔AI 推測〕
答案
(1) (1, 25) (2) 50
非選擇題
詳解
(1) 依題意,三次多項式函數 $y = f(x)$ 與水平線 $y = 25$ 交於 $x = 0, 1, 2$ 三個相異點。 因為最高次項係數為 $12$,我們可以將 $f(x)$ 設為: $$f(x) - 25 = 12x(x - 1)(x - 2) = 12(x^3 - 3x^2 + 2x)$$ $$f(x) = 12x^3 - 36x^2 + 24x + 25$$ 對其求一階導函數與二階導函數: $$f'(x) = 36x^2 - 72x + 24$$ $$f''(x) = 72x - 72$$ 令 $f''(x) = 0$ 得 $72x - 72 = 0 \implies x = 1$。 因為在 $x = 1$ 的左右兩側 $f''(x)$ 變號,故此點為反曲點。 代入 $x = 1$ 得 $y = f(1) = 25$。 所以反曲點坐標為 $(1, 25)$。 (2) 計算定積分 $\int_{0}^{2} f(x) \, dx$: $$\int_{0}^{2} f(x) \, dx = \int_{0}^{2} \left( 12x(x - 1)(x - 2) + 25 \right) \, dx$$ $$= 12 \int_{0}^{2} (x^3 - 3x^2 + 2x) \, dx + \int_{0}^{2} 25 \, dx$$ 先計算前項的定積分: $$\int_{0}^{2} (x^3 - 3x^2 + 2x) \, dx = \left[ \dfrac{1}{4}x^4 - x^3 + x^2 \right]_{0}^{2} = \left(\dfrac{16}{4} - 8 + 4\right) - 0 = 0$$ 再計算後項的定積分: $$\int_{0}^{2} 25 \, dx = \Big[ 25x \Big]_{0}^{2} = 50$$ 因此所求定積分值為 $12 \times 0 + 50 = 50$。
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。