108課綱的三次函數

  • 108 課綱之後開始討論「三次函數」的函數圖形。
  • 因為是新東西,學測很容易被出題,合情合理。

111學測數A例題

來看看學測怎麼考:

111學測數A多選第10題

高中生嚇傻了。為了三次函數一生懸命,練就了一身高強的綜合除法,此處卻無用武之地。

沒錯,學測素養化的結果就是,只會計算是行不通的。這樣教育上的典范轉移我個人非常樂見,你各位高中生速速跟上!

解題心路供參

遇到三次函數,因為圖形可能性也就那幾種,先根據題幹勾勒出簡單的函數圖形往往是個好的開始。

第一個敘述的 f(x)=ax3+bx2+cx+3f(x)=ax^3+bx^2+cx+3 告訴我們,f(x)f(x) 會經過 (0,3)(0,3)

第二個資訊 g(x)=f(x)3g(x)=f(-x)-3 在說什麼?這裡順便考你圖形的伸縮翻轉平移。此處 g(x)g(x)f(x)f(x) 對 y 軸做鏡像翻轉後再往下平移 3 個單位。此時我們可以回推知道,g(x)g(x) 會經過 (0,0)(0,0)

第三個資訊給了 g(x)g(x) 的對稱中心 (1,0)(1,0),透過回推,我們可以知道 f(x)f(x) 的對稱中心在 (1,3)(-1,3)

整理一下兩個圖形:

  • f(x)f(x) 對稱中心 (1,3)(-1,3) 且通過 (0,3)(0,3),那我們順便知道必定也過 (2,3)(-2,3)
  • g(x)g(x) 對稱中心 (1,0)(1,0) 且通過 (0,0)(0,0),那我們順便知道必定也過 (2,0)(2,0)

此時我們勾勒看看,發現這兩個三次函數必定只能是帶有兩個頂點的形狀。

此時根據第四個資訊 g(1)<0g(-1)<0,可以知道 g(x)g(x) 的圖形宏觀上朝右上發展,f(x)f(x) 則反之。所以可知 a<0a<0

至此,看向選項。

選項 1 根據我們勾勒出來的圖形(有兩個頂點)可知為真。

選項 2 透過第四個資訊得知為真。

選項 3 是錯的,我們已經點出來了。

選項 4 就有點考驗第一直覺了。因為我們畫出來的圖中, f(x)f(x) 長遠來說會往左下走,很容易直接就選下去。但是!領導係數此處並沒有說死,所以任何誇張的形狀都是有機會的,此時必須劍走偏鋒,試著畫畫看極端案例。

選項 5 就很簡單了,對稱中心附近的一次近似斜率本來就跟領導係數沒有關係。