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109 指考數學甲補考 第 7 題
📅 109 年 📝 指考數學甲補考 第 7 題 題型:多選 課綱:99課綱
關於非常數的實係數多項式函數 $f(x)$,試選出正確的選項。
  1. 若 $f(1)f(2) < 0$,則存在 $c \in (1,2)$ 滿足 $f(c) = 0$
  2. 若 $f(1)f(2) > 0$,則對任意的 $c \in (1,2)$,$f(c) \ne 0$ 均成立
  3. 若 $f(1)f(2)f(3) < 0$,則存在 $c \in (1,3)$ 滿足 $f(c) = 0$
  4. 若 $\left(\int_0^1 f(x) dx\right)\left(\int_0^2 f(x) dx\right) < 0$,則存在 $c \in (1,2)$ 滿足 $\int_0^c f(x) dx = 0$
  5. 若 $\int_1^2 f(x) dx = 0$,則 $f(1)f(2) < 0$
多項式微積分多項式函數與運算微積分
解題手法數形結合〔AI 推測〕
答案

(1)(3)(4)

詳解
(1) 正確。這是勘根定理(中間值定理)。 (2) 錯誤。可能有偶數個根,例如 $f(x) = (x-1.2)(x-1.8)$,則 $f(1) > 0, f(2) > 0$,但在 $(1,2)$ 間有根。 (3) 正確。若 $f(1)f(2)f(3) < 0$,則 $f(1), f(2), f(3)$ 中必有一個或三個負值。若其中一個為負(如 $f(1) < 0, f(2) > 0, f(3) > 0$),則在 $(1,2)$ 有根;若三個皆為負,則無保證。等等,若 $f(1), f(2), f(3)$ 為 $(-,-,-)$,則 $f(1)f(2) > 0$ 且 $f(2)f(3) > 0$。但如果 $f(x) = -1$ 呢?它是非常數嗎?題目說「非常數」。若 $f(x) = -(x-2)^2 - 1$,則 $f(1), f(2), f(3)$ 皆負,無根。等等,題目說「非常數的實係數多項式」。若 $f(x) = -1 - (x-2)^2$,則 $f(1)=-2, f(2)=-1, f(3)=-2$。乘積為 $-4 < 0$。但在 $(1,3)$ 無根。所以 (3) 錯誤? Wait, let me re-think (3). $f(1)f(2)f(3) < 0$ means either one is negative or all three are negative. If $f(1) < 0, f(2) > 0, f(3) > 0$, there is a root in $(1,2)$. If $f(1) > 0, f(2) < 0, f(3) > 0$, there are roots in $(1,2)$ and $(2,3)$. If $f(1) > 0, f(2) > 0, f(3) < 0$, root in $(2,3)$. If $f(1), f(2), f(3)$ are all negative, there might be no root. For example $f(x) = -x^2 + 4x - 5$, $f(1)=-2, f(2)=-1, f(3)=-2$. $f(1)f(2)f(3) = -4 < 0$. No real root. So (3) is incorrect. (4) 正確。令 $F(c) = \int_0^c f(x) dx$。則 $F(c)$ 為連續函數。由題意 $F(1)F(2) < 0$,根據中間值定理,存在 $c \in (1,2)$ 使得 $F(c) = 0$。 (5) 錯誤。例如 $f(x) = \cos(2\pi x)$ 在 $[1,2]$ 上的積分為 $0$,但 $f(1)=1, f(2)=1$,乘積為 $1 > 0$。 故選 $(1)(4)$。

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。