御藍教育/段考卷/高一

段考詳解範圍:第一冊 多項式函數

新店高中 114 上
高一第三次段考
數學試題、答案與詳解

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01 · 試題

原卷 18 題,照原卷順序

單選題第 1~5 題(16 分)、多選題第 6~7 題(14 分)、填充題原卷第 1~8 題即本頁第 8~15 題(11 格,每格 5 分,共 55 分)、第四大題 PartI~PartIII 即本頁第 16~18 題(15 分,各格配分印在題目中),合計 100 分。答案已與學校公布的答案逐題核對。

一單選題:(共 16 分,前 4 題每題 3 分,第 5 題 4 分)
1
下列哪一個是 x 的多項式?
  1. (A) x2+x1​
  2. (B) ∣x∣−8
  3. (C) x100+2
  4. (D) 2x
2
下列哪一個二次函數的開口最小?
  1. (A) y=−8x2
  2. (B) y=−x2
  3. (C) y=x2
  4. (D) y=7x2
第 3、4 題(第 3~4 題) 已知二次函數 y=−3x2+6x+10 的圖形為開口向下的拋物線,試回答第 3、4 題:
3
哪一個點為它的頂點座標?
  1. (A) (1,11)
  2. (B) (1,13)
  3. (C) (−3,37)
  4. (D) (−1,13)
4
哪一條線為它的對稱軸?
  1. (A) x=1
  2. (B) x=−1
  3. (C) x=3
  4. (D) x=−3
5
已知一次函數 y=f(x)=ax+b 的圖形如下,試問下列哪一個圖形最接近二次函數 y=ax2+bx 的圖形?
  1. (A) 圖 (A)
  2. (B) 圖 (B)
  3. (C) 圖 (C)
  4. (D) 圖 (D)
載入中...
二多選題:(共 14 分,每題 7 分,錯一個選項得 4 分,錯 2 個選項得 2 分,錯 3 個選項以上得 0 分)
6
若 y=f(x) 為一次函數,且 x 每增加 3 單位,其對應的 y 值會減少 6 單位,且 f(−2)=0,試判斷下列敘述何者正確?
  1. (A) y=f(x) 的圖形其斜率為 −21​
  2. (B) y=f(x) 的圖形為左上向右下傾斜的直線
  3. (C) y=f(x) 的圖形不通過第一象限
  4. (D) y=f(x) 的圖形其 y 截距為 4
  5. (E) y=f(x) 的圖形與兩軸所圍成的三角形面積為 4
7
若二次函數 y=f(x)=ax2+bx+c 且滿足 f(−2)=f(4)、f(3)>0、f(7)<0,試判斷下列敘述何者正確?
  1. (A) 對稱軸為 x=1
  2. (B) a>0
  3. (C) b<0
  4. (D) c>0
  5. (E) f(−5)<0
三填充題:(共 55 分,有 11 格,每格 5 分)
8
若多項式 f(x) 除以 x3+1 的商式為 −2x2+6,餘式為 2x2+x,即 f(x)=(x3+1)(−2x2+6)+(2x2+x)。試問若多項式 f(x) 除以 −2x2+6 的商式為 ____、餘式為 ____
9
若多項式 f(x)=x5−730x2+10x+11,試求 f(9) 的值為 ____
10
若多項式 f(x) 除以 (x+2)(x−1) 的餘式為 −x−3,多項式 f(x) 除以 x−3 的餘式為 6,試求 (1) f(x) 除以 x−1 的餘式為 ____ (2) f(x) 除以 (x−3)(x−1) 的餘式為 ____
11
若 f(x) 為三次多項式,且滿足 f(0)=f(1)=0、f(−1)=−12、f(2)=6,試求多項式 f(x)= ____(答案可以不用展開)
12
二次函數 y=f(x)=ax2+6ax+3,其中 a<0 且在 −4≤x≤0 的範圍中,有最大值 12,試求 (1) a= ____ (2) 在 −4≤x≤0 的範圍中,其最小值為 ____
13
已知多項式函數 y=f(x) 的圖形如下,試求 y=f(x)<0 的解為 ____
載入中...
14
求不等式 (x+4)50(x+2)(x−1)100(x−5)(x2+x+1)<0 的解為 ____
15
已知三次多項式函數 y=f(x) 的對稱中心為 (2,3),且其圖形的大域特徵近似於函數 y=−x3,且其在 x=2 附近的局部特徵近似於直線 y=−2x+7,試求此三次多項式函數 y=f(x)= ____(答案可以不用展開)
四手寫題:(共 15 分)請直接作答於答案紙上。
PartI~PartIII(第 16~18 題) 已知一個三次多項式函數 y=f(x)=2x3−6x2+3x+7,試回答下列問題:
16
(PartI) 請取一個適當的 x=h= ____(1 分),將函數 y=f(x) 改寫成為 a(x−h)3+b(x−h)+c 的型式 ____(3 分),並求出 y=f(x) 的對稱中心為 ____(1 分)
17
(PartII) 承上題,請找出一個對稱中心為 (0,0) 的函數 y=g(x)= ____(1 分),使得可透過平移得到 y=f(x) 的圖形,試問又該如何進行平移呢?____(2 分),並請判斷下列哪一個圖形可能為 y=f(x) 的圖形?____(3 分)
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18
(PartIII) 承上題,請在 x=h 的附近,尋找 y=f(x) 的一次近似函數 y=h(x)= ____(2 分),並利用此一次近似函數,去估計 f(0.999) 的值為 ____(2 分)(至小數點以下第三位,第四位請四捨五入)
02 · 答案

答案一覽,先對再看詳解

第 1 題(C)
第 2 題(A)
第 3 題(B)
第 4 題(A)
第 5 題(C)
第 6 題(B)(C)(E)
第 7 題(A)(D)(E)
第 8 題商式 x3,餘式 x+6
第 9 題20
第 10 題(1) −4;(2) 5x−9
第 11 題f(x)=x(x−1)(3x−3),即 3x(x−1)2
第 12 題(1) −1;(2) 3
第 13 題x<1 或 2<x<3 或 x>4
第 14 題−2<x<5 且 x=1
第 15 題y=−(x−2)3−2(x−2)+3
第 16 題h=1;y=f(x)=2(x−1)3−3(x−1)+6;對稱中心 (1,6)
第 17 題g(x)=2x3−3x;向右平移 1 單位、向上平移 6 單位;(C)
第 18 題h(x)=−3x+9;f(0.999)≈6.003
03 · 勾錯題號

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04 · 逐題詳解

每一題,錯在哪一步

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01單選 1~5:多項式的定義、二次函數的開口、頂點與對稱軸

第 1 題

答案 (C)。

多項式的每一項都要是「常數 × x 的非負整數次方」。

(A) x1​=x−1,次方是負的,不是多項式。

(B) ∣x∣ 不能寫成 x 的非負整數次方的和,不是多項式。

(C) x100+2 的次方 100 是非負整數,是多項式。

(D) 2x 的 x 在指數上,不是多項式。

答案 (C)。

第 2 題

答案 (A)。

① y=ax2 的 ∣a∣ 越大,同一個 x 對應的 ∣y∣ 越大,圖形越「瘦」,開口越小。

② 四個係數的絕對值依序是 8、1、1、7,最大的是 8。

③ 開口大小只看 ∣a∣,不看開口朝上或朝下。

答案 (A)。

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y=−8x2 開口向下,但開口大小仍由 ∣−8∣=8 決定。
第 3 題

答案 (B)。

① 配方:

y=−3x2+6x+10=−3(x2−2x)+10=−3(x−1)2+13

② 所以頂點是 (1,13)。

答案 (B)。

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代回檢查:x=1 時 y=−3+6+10=13。
第 4 題

答案 (A)。

① 由第 3 題,y=−3(x−1)2+13,頂點 (1,13)。

② 拋物線的對稱軸是通過頂點的鉛直線,所以是 x=1。

③ 也可以看兩個等高的點:x=0 與 x=2 的 y 值都是 10,對稱軸在它們中間 x=1。

答案 (A)。

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第 5 題

答案 (C)。

① 直線 y=ax+b 由左下往右上,斜率 a>0;與 y 軸交在原點下方,y 截距 b<0。

② y=ax2+bx 的 a>0,開口向上;代 x=0 得 y=0,圖形通過原點。

③ 頂點的 x 坐標是 −2ab​,b<0、a>0,所以 −2ab​>0,頂點在 y 軸右邊。

④ (A)(B) 不過原點;(D) 過原點但頂點在 y 軸左邊;只有 (C) 符合。

答案 (C)。

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圖上以 a=2、b=−2 為例,任何 a>0、b<0 的情形形狀都一樣。
二次函數 y=ax2+bx+c:a 管開口方向與大小,c 是 y 截距,頂點的 x 坐標 −2ab​ 管左右。

02多選 1~2(第 6~7 題):一次函數的圖形、拋物線的對稱

第 6 題

答案 (B)(C)(E)。

先求 f(x):x 增加 3、y 減少 6,斜率 3−6​=−2。又 f(−2)=0,所以 f(x)=−2(x+2)=−2x−4。

(A) 錯誤。 斜率是 −2,不是 −21​。

(B) 正確。 斜率是負的,直線由左上往右下。

(C) 正確。 直線通過 (−2,0) 與 (0,−4);x>0 時 y=−2x−4<−4<0,所以右半邊都在第四象限,不經過第一象限。

(D) 錯誤。 y 截距是 f(0)=−4。

(E) 正確。 與兩軸交於 (−2,0)、(0,−4),三角形面積 21​×2×4=4。

答案 (B)(C)(E)。

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第 7 題

答案 (A)(D)(E)。

(A) 正確。 f(−2)=f(4),兩點對稱於對稱軸,對稱軸是 x=2−2+4​=1。

(B) 錯誤。 3 和 7 都在對稱軸右邊,f(3)>0 而 f(7)<0,往右函數值變小。開口向上的拋物線在對稱軸右邊會越來越大,所以開口向下,a<0。

(C) 錯誤。 對稱軸 −2ab​=1,所以 b=−2a;a<0,得 b>0。

(D) 正確。 c=f(0),而 0 與 2 對稱於 x=1,所以 c=f(2)。開口向下時,對稱軸右邊越往右越小,2<3,所以 f(2)>f(3)>0,即 c>0。

(E) 正確。 −5 與 7 對稱於 x=1(2−5+7​=1),所以 f(−5)=f(7)<0。

答案 (A)(D)(E)。

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圖只是符合條件的一種示意,三組對稱點的函數值兩兩相等是一定成立的;f(3) 單獨標出,用來和 f(2) 比大小。
拋物線上對稱於對稱軸的兩點函數值相等;比較函數值時,先用對稱把點搬到對稱軸同一側再比。

03填充 1~4(第 8~11 題):除法原理、求值、餘式定理、由函數值求多項式

第 8 題

答案 商式 x3,餘式 x+6。

① 除以 −2x2+6 時,餘式的次數要小於 2,但 2x2+x 是二次,還要再除。

② 2x2+x=−(−2x2+6)+(x+6)。

③ 代回:

f(x)=(x3+1)(−2x2+6)−(−2x2+6)+(x+6)=(−2x2+6)⋅x3+(x+6)

④ x+6 是一次,次數小於除式,所以商式 x3、餘式 x+6。

答案 商式 x3,餘式 x+6。

不能直接說商式 x3+1、餘式 2x2+x:餘式的次數必須小於除式的次數。
第 9 題

答案 20。

① 注意 730=729+1=93+1。

② 95−730×92=95−(93+1)×92=95−95−81=−81。

③ f(9)=−81+90+11=20。

答案 20。

也可以用綜合除法除以 x−9 求餘式,餘式就是 f(9)。
第 10 題

答案 (1) −4;(2) 5x−9。

① 由除法原理,f(x)=(x+2)(x−1)Q(x)−x−3。

② (1) 由餘式定理,f(x) 除以 x−1 的餘式是 f(1)=0−1−3=−4。

③ (2) 除以二次式 (x−3)(x−1),餘式設為 px+q:f(x)=(x−3)(x−1)Q2​(x)+px+q。

④ 代 x=1:p+q=f(1)=−4;代 x=3:3p+q=f(3)=6。

⑤ 兩式相減得 2p=10,p=5、q=−9。

答案 (1) −4;(2) 5x−9。

第 11 題

答案 f(x)=3x(x−1)2。

① f(0)=f(1)=0,由因式定理,x 與 x−1 都是 f(x) 的因式。f(x) 是三次,可設 f(x)=x(x−1)(px+q)。

② 代 x=−1:(−1)(−2)(−p+q)=−12,得 q−p=−6。

③ 代 x=2:2⋅1⋅(2p+q)=6,得 2p+q=3。

④ 兩式相減:3p=9,p=3,q=−3。

⑤ f(x)=x(x−1)(3x−3)=3x(x−1)2。

答案 f(x)=3x(x−1)2。

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驗算:f(−1)=3(−1)(4)=−12,f(2)=3⋅2⋅1=6。
除法原理的餘式次數一定小於除式;已知幾個函數值時,先用因式定理把已知的根寫成因式,未知數就少了。

04填充 5~8(第 12~15 題):區間極值、由圖解不等式、高次不等式、三次函數

第 12 題

答案 (1) −1;(2) 3。

① 配方:f(x)=a(x2+6x)+3=a(x+3)2+3−9a,頂點 (−3, 3−9a)。

② a<0 開口向下,頂點的 x=−3 在 −4≤x≤0 裡,所以最大值在頂點:3−9a=12,a=−1。

③ 這時 f(x)=−(x+3)2+12。最小值在離對稱軸最遠的端點。

④ x=−4 離 −3 是 1,x=0 離 −3 是 3,所以最小值是 f(0)=−9+12=3。

答案 (1) −1;(2) 3。

載入中...
對照:f(−4)=−1+12=11,比 f(0)=3 大。
第 13 題

答案 x<1 或 2<x<3 或 x>4。

① f(x)<0 就是圖形在 x 軸下方的部分。

② 由圖,圖形與 x 軸交於 1、2、3、4,在 x<1、2<x<3、x>4 三段位於 x 軸下方。

③ 交點本身 f(x)=0,不包含。

答案 x<1 或 2<x<3 或 x>4。

載入中...
第 14 題

答案 −2<x<5 且 x=1。

① x2+x+1=(x+21​)2+43​>0,恆正,不影響正負。

② (x+4)50≥0、(x−1)100≥0:不等於 0 時是正的,不影響正負;但 x=−4 或 x=1 時整個式子等於 0,不滿足「<0」。

③ 所以要 (x+2)(x−5)<0,得 −2<x<5。

④ 再去掉讓式子等於 0 的點:x=−4 本來就不在範圍裡,x=1 要去掉。

答案 −2<x<5 且 x=1。

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偶次方的因式最容易漏:它不改變正負號,卻會在根的地方讓式子等於 0。
第 15 題

答案 y=−(x−2)3−2(x−2)+3。

① 對稱中心 (2,3) 的三次函數可寫成 f(x)=a(x−2)3+b(x−2)+3。

② 大域特徵近似 y=−x3,表示最高次項係數 a=−1。

③ 在 x=2 附近,(x−2)3 非常小,f(x) 近似於 b(x−2)+3,這就是局部近似的直線。

④ 直線 y=−2x+7=−2(x−2)+3,比較得 b=−2。

答案 y=−(x−2)3−2(x−2)+3。

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三次函數寫成 a(x−h)3+b(x−h)+k 後:a 是大域特徵、(h,k) 是對稱中心、y=b(x−h)+k 是在 x=h 附近的一次近似。

05非選題 PartI~PartIII(第 16~18 題):三次函數的對稱中心、平移與一次近似

第 16 題

答案 h=1;y=2(x−1)3−3(x−1)+6;對稱中心 (1,6)。

① 設 f(x)=a(x−h)3+b(x−h)+c。比較 x3 項:a=2。

② a(x−h)3 展開的 x2 項是 −3ahx2=−6hx2,要等於 −6x2,所以 h=1(其他兩項沒有 x2)。

③ 2(x−1)3=2x3−6x2+6x−2,和 f(x) 相減:

f(x)−2(x−1)3=−3x+9=−3(x−1)+6

④ 所以 f(x)=2(x−1)3−3(x−1)+6,對稱中心是 (h,c)=(1,6)。

答案 h=1;y=2(x−1)3−3(x−1)+6;對稱中心 (1,6)。

載入中...
也可以令 t=x−1,把 x=t+1 代入 f(x) 展開整理,得到 2t3−3t+6。
第 17 題

答案 g(x)=2x3−3x;向右平移 1 單位、向上平移 6 單位;(C)。

① 由 PartI,f(x)=2(x−1)3−3(x−1)+6。取 g(x)=2x3−3x,它的對稱中心是 (0,0)。

② 把 g 的 x 換成 x−1 再加 6 就得到 f,所以 y=g(x) 的圖形向右平移 1 單位、向上平移 6 單位得到 y=f(x)。

③ 判斷形狀:最高次項係數 2>0,廣域特徵像 y=2x3,左下到右上,所以不是 (B)(D)。

④ 一次近似的斜率 −3<0:在對稱中心附近圖形是往右下走的,所以中間會有一段下降,不是 (A) 那樣一路上升。

⑤ 先升、中間降、再升,是 (C)。

答案 g(x)=2x3−3x;向右平移 1 單位、向上平移 6 單位;(C)。

載入中...
只要 y=a(x−h)3+b(x−h)+k 的 a、b 異號,圖形就有一段「反方向」的彎曲;a、b 同號則一路上升或一路下降。
第 18 題

答案 h(x)=−3x+9;f(0.999)≈6.003。

① 由 PartI,f(x)=2(x−1)3−3(x−1)+6。在 x=1 附近 (x−1)3 非常小,一次近似是 y=−3(x−1)+6=−3x+9。

② 估計:f(0.999)≈−3×0.999+9=−2.997+9=6.003。

答案 h(x)=−3x+9;f(0.999)≈6.003。

載入中...
實際值 f(0.999)=2(−0.001)3−3(−0.001)+6=6.003−0.000000002,四捨五入到小數點以下第三位也是 6.003。
把三次函數寫成以對稱中心為基準的形式,對稱中心、平移、局部一次近似與圖形形狀都能一次讀出來。

同一次段考的其他學校

同樣是高一第三次段考,範圍相近,可以拿來限時再寫一份。

  • 北一女中15 題
  • 林口高中多項式的運算與應用、多項式函數與不等式、圓與直線26 題
  • 武陵高中多項式17 題
  • 苑裡高中多項式函數22 題
  • 興大附中多項式的除法原理與餘式定理、二次與三次函數的圖形、多項式不等式18 題

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新店高中 114 上 高一第三次段考數學哪幾題最容易錯?

第 5 題要先由直線的斜率與截距判斷 a、b 的正負,再看拋物線過原點、頂點在哪一側;多選第 2 題(本頁第 7 題)要用對稱軸把 f(3) 與 f(7) 搬到其他位置才能判斷 c 與 f(−5);填充第 7 題(本頁第 14 題)偶次方的因式不改變正負,但會讓 x 等於 1 不成立;PartI 要由二次項係數找出 h,才能把三次函數寫成以 x 減 h 為變數的形式。詳解逐題寫在本頁。

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