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例題精講 · 第 00472 題 · 用 f(a)=0 反求係數,再驗第三根與切線過原點的參數

以三次多項式 f(x)=x³+ax²+bx+c 為材料,由 f(0)、f(1)、f(−2) 三個條件解待定係數,分解出第三個根,並求平移後切線過原點時的參數值,訓練因式定理與導數的聯動回代。

00472題號全 1000 篇 · 第 第79輪 / 第79冊 輪
方向數學·導數與解三角形六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 數學導數與解三角形

一、考點定位與做題順序

三次多項式有三個待定係數,給三個函數值就能定死。關鍵不是硬解方程組,而是先用 f(0)=c 直接拿到常數項,再把 f(1)=0、f(−2)=0 轉成兩個一次方程。

設 f(x)=x³+ax²+bx+c,示意條件:f(0)=-6、f(1)=0、f(−2)=0。由 f(0) 得 c=-6;由 f(1)=0 得 1+a+b+c=0,即 a+b=5;由 f(−2)=0 得 −8+4a−2b+c=0,即 2a−b=7。以上係數為自編示意設定,非真題數據。

二、逐題精講

題1

題1 求 a、b、c,把 f(x) 分解因式,並求 f(2) 與係數和 f(1),用兩種方式驗證分解正確。

解析

由 f(0)=c=-6 得 c=-6。聯立 a+b=5 與 2a−b=7,相加得 3a=12,故 a=4、b=1。

f(x)=x³+4x²+1x-6 = (x−1)(x+2)(x+3)。驗一:展開 (x−1)(x+2)=x²+x−2,再乘 (x+3) 得 x³+4x²+x−6,與原式逐項一致。驗二:三根之和 1+(−2)+(−3)=−4=−a,三根兩兩積之和 1×(−2)+1×(−3)+(−2)×(−3)=−2−3+6=1=b,三根積 1×(−2)×(−3)=6=−c,韋達三式全閉合。

於是第三根為 −3,f(−3)=0;f(2)=8+16+2−6=20;係數和 f(1)=1+4+1−6=0,與題給 f(1)=0 一致。

答案 a=4,b=1,c=-6;f(x)=(x−1)(x+2)(x+3);第三根 −3;f(2)=20;f(1)=0

採分點 c 由 f(0) 直得 1 分;方程組與 a、b 各 1 分;因式分解 2 分;展開或韋達互驗 2 分;f(2) 與 f(1) 各 1 分

易錯點 把 f(1)=0 誤寫成「係數和為 0 所以 a+b+c=−1」卻漏掉首項 1;另需避免分解後忘記驗第三根

題2

題2 設 g(x)=f(x)+k。求 g(x) 在 x=1 處的切線方程;若該切線過原點,求 k,並回代驗證切點在曲線上。

解析

f′(x)=3x²+8x+1,故 f′(1)=3+4×2+1=12。g(x)=f(x)+k 與 f(x) 只差常數,故 g′(1)=f′(1)=12,且 g(1)=f(1)+k=0+k=k。

切線:y − k = 12(x − 1),即 y = 12x + (k − 12)。過原點要求 k − 12 = 0,故 k = 12。

回代:k=12 時切線為 y=12x;切點 (1, g(1))=(1, 12) 代入切線右端 = 12×1 = 12,等於 g(1),切點確在曲線上。另驗 g(x)=x³+4x²+x−6+12=x³+4x²+x+6,g(1)=1+4+1+6=12 ✓。

答案 切線 y = 12x + (k−12);過原點時 k = 12,切線 y = 12x

採分點 f′(1) 計算 2 分;切線方程 2 分;過原點條件與 k 2 分;切點回代 2 分

易錯點 把 g(1) 寫成 f(1)=0 而漏掉 +k,會誤得 k=0;另需避免用 f(x) 的切點 (1,0) 去代 g(x)

三、規律小結與對照表

條件轉化所得易錯
f(0)=−6直接取常數c=−6另列方程反而繞
f(1)=0(x−1)|f(x)a+b=5漏掉首項 1
f(−2)=0(x+2)|f(x)2a−b=7符號代錯
切線過原點常數項為 0k=f′(1)=12漏 g(1)=k

小結:三個函數值定三個係數,根與係數用韋達互驗,平移後切線只改常數項。a=4、b=1、c=-6、第三根 −3、k=12 五處閉合。以上係數為自編示意設定。

四、自測清單

  • 能用 f(0) 直接取常數項
  • 能把 f(a)=0 轉成一次方程
  • 能分解三次式並驗第三根
  • 能用韋達三式互驗係數
  • 能求 g(x) 在 x=1 處的切線
  • 能由過原點條件得 k=12 並回代切點
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(數學):導數及其應用、三角函數、數列、計數與概率相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(數學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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