1. 問題陳述:判斷下列不等式哪些與 $(x-1)(x-2)(x-3) < 0$ 有相同的解集。
2. 公式與規則:
- 多項式不等式的解集由多項式的零點分割區間決定。
- 奇次方的符號會影響不等式方向。
- 根據因式的符號變化判斷不等式解集。
3. 分析:
- 原不等式 $(x-1)(x-2)(x-3) < 0$ 的零點為 $x=1,2,3$,在這些點將數軸分成四個區間。
- (A) $(1-x)(2-x)(3-x) > 0$,將每項改寫為 $-(x-1)$,$-(x-2)$,$-(x-3)$,三個負號相乘為負號,故不等式等價於 $-(x-1)(x-2)(x-3) > 0$,即 $(x-1)(x-2)(x-3) < 0$,解集相同。
- (B) $5$ 與不等式無關,排除。
- (C) $(x-1)(x-2)(x-3) < 0$,與原式相同。
- (D) $(x-1)(x-2)^3(x-3) < 0$,因 $(x-2)^3$ 為奇次方,符號與 $(x-2)$ 相同,故不等式與原式相同。
- (E) $(x-1)(x-2)(x-3)(x^2+x+1) < 0$,因 $x^2+x+1$ 對所有實數皆正,故不影響符號,解集與原式相同。
4. 結論:選項 (A), (C), (D), (E) 與原不等式解集相同。
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5. 問題陳述:已知二次函數 $f(x) = 2x^2 + 3x - 1$,求 $f(1) - f(0)$,並判斷函數的最大值或最小值。
6. 計算:
- $f(1) = 2(1)^2 + 3(1) - 1 = 2 + 3 - 1 = 4$
- $f(0) = 2(0)^2 + 3(0) - 1 = -1$
- 差值 $f(1) - f(0) = 4 - (-1) = 5$
7. 判斷最大值或最小值:
- 二次函數 $ax^2 + bx + c$,若 $a > 0$,則有最小值;若 $a < 0$,則有最大值。
- 此處 $a=2 > 0$,故有最小值。
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8. 問題陳述:已知多項式 $f(x) = (a+2)x^4 - 3x^3 + cx^2 + (d-3)x + 1$ 與 $g(x) = bx^3 - 2x + e$,且 $f(x) = g(x)$,求序組 $(a,b,c,d,e)$。
9. 分析:
- 兩多項式相等,對應各次項係數相等。
- $x^4$ 項:$a+2 = 0
ightarrow a = -2$
- $x^3$ 項:$-3 = b
ightarrow b = -3$
- $x^2$ 項:$c = 0$
- $x$ 項:$d - 3 = -2
ightarrow d = 1$
- 常數項:$1 = e
ightarrow e = 1$
10. 結果:序組為 $(a,b,c,d,e) = (-2, -3, 0, 1, 1)$。
Inequality Polynomial
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