101_07A_q08
101 指考數學甲 第 8 題
📅 101 年 📝 指考數學甲 第 8 題 題型:多選 課綱:99課綱
已知一個 $n$ 次實係數多項式 $f(x)$ 滿足下列性質: 當 $x < 0$ 時,$f'(x) < 0$ 且 $f''(x) > 0$ ; 當 $0 < x < 1$ 時,$f'(x) < 0$ 且 $f''(x) < 0$ ; 當 $1 < x < 4$ 時,$f'(x) < 0$ 且 $f''(x) > 0$ ; 當 $x > 4$ 時,$f'(x) > 0$ 且 $f''(x) > 0$。 請選出正確的選項。
  1. $f'(2) > f'(3)$
  2. $f(x)$ 在 $x = 4$ 時有最小值
  3. $f(x)$ 的圖形只有一個反曲點
  4. $n$ 可能為 $3$
  5. $f(x)$ 的最高次項係數必為正
導數與函數單調性二階導數與凹凸性反曲點多項式極限一階導數判斷單調區間與極值二階導數判斷凹凸性與反曲點多項式函數的無限大行為與最高次項係數正負微積分多項式函數與運算微積分
解題手法分類討論單調性分析〔AI 推測〕
答案

$(2)(5)$

多選題

詳解
分析 $f'(x)$ 與 $f''(x)$ 在各區間的正負號: - 導數 $f'(x)$:當 $x < 4$ 時,$f'(x) < 0$;當 $x > 4$ 時,$f'(x) > 0$。因此 $f(x)$ 在 $(-\infty, 4)$ 為遞減,在 $(4, \infty)$ 為遞增,所以在 $x = 4$ 時有全域最小值,選項 $(2)$ 正確。 - 二階導數 $f''(x)$ 的正負號變化為:在 $x = 0$ 左側為正,右側為負;在 $x = 1$ 左側為負,右側為正。因此在 $x = 0$ 和 $x = 1$ 這兩個地方二階導數皆發生變號,所以有兩個反曲點,選項 $(3)$ 錯誤。 各選項分析如下: (1) 在區間 $1 < x < 4$ 內,$f''(x) > 0$,代表導函數 $f'(x)$ 在此區間為遞增。因為 $2 < 3$,所以 $f'(2) < f'(3)$,故選項 $(1)$ 錯誤。 (4) 由於 $f''(x)$ 有至少兩個相異的實根(即 $x=0, 1$ 變號處),所以 $f''(x)$ 的次數至少為 $2$。因此 $f(x)$ 的次數 $n$ 至少為 $4$,不可能是 $3$,故選項 $(4)$ 錯誤。 (5) 因為當 $x > 4$ 時 $f'(x) > 0$,且 $f(x)$ 是多項式,當 $x \to \infty$ 時 $f'(x) \to \infty$,所以導函數 $f'(x)$ 的最高次項係數必為正,從而 $f(x)$ 的最高次項係數亦必為正,故選項 $(5)$ 正確。 故選 $(2)(5)$。

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。