107_07A_q05
107 指考數學甲 第 5 題
📅 107 年 📝 指考數學甲 第 5 題 題型:多選 課綱:108課綱
坐標平面上,已知直線 $L$ 與函數 $y=\log_2 x$ 的圖形有兩個交點 $P(a,b)$、$Q(c,d)$,且 $\overline{PQ}$ 的中點在 $x$ 軸上。試選出正確的選項。
  1. $L$ 的斜率大於 $0$
  2. $bd = -1$
  3. $ac = 1$
  4. $L$ 的 $y$ 截距大於 $-1$
  5. $L$ 的 $x$ 截距大於 $1$
對數函數性質直線方程式算幾不等式指數對數直線與圓指數與對數函數指數與對數圓與直線
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$(1)(3)(5)$

多選題

詳解
設 $P(a,b)$、$Q(c,d)$ 為 $y = \log_2 x$ 上的點,則 $b = \log_2 a$,$d = \log_2 c$。 $\overline{PQ}$ 的中點在 $x$ 軸上,即 $\dfrac{b+d}{2} = 0 \implies d = -b$。 $\log_2 a + \log_2 c = 0 \implies \log_2(ac) = 0 \implies ac = 1$。故 $(3)$ 正確。 因 $P, Q$ 為相異兩點,可設 $a > 1$(則 $c < 1$),此時 $b > 0$,$d < 0$。 $(1)$ 斜率 $m = \dfrac{b-d}{a-c} = \dfrac{2b}{a - 1/a} > 0$(分子分母皆正)。故 $(1)$ 正確。 $(2)$ $bd = b(-b) = -b^2$,不一定等於 $-1$。故 $(2)$ 錯誤。 $(3)$ $ac = 1$。故 $(3)$ 正確。 $(4)$ 直線 $L$ 為 $y - b = m(x-a)$,$y$ 截距為 $b - ma = b - \dfrac{2ab}{a - 1/a} = b \left( 1 - \dfrac{2a^2}{a^2-1} \right) = b \dfrac{-a^2-1}{a^2-1} = -b \dfrac{a^2+1}{a^2-1}$。 若 $a=2, b=1$,則 $y$ 截距為 $-1 \times \dfrac{5}{3} = -\dfrac{5}{3} < -1$。故 $(4)$ 錯誤。 $(5)$ $x$ 截距為 $a - \dfrac{b}{m} = a - \dfrac{b(a-1/a)}{2b} = a - \dfrac{a-1/a}{2} = \dfrac{2a - a + 1/a}{2} = \dfrac{a + 1/a}{2}$。 由算幾不等式,因 $a \neq 1$,故 $\dfrac{a + 1/a}{2} > 1$。故 $(5)$ 正確。 正確選項為 $(1)(3)(5)$。

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。