嗨大家好久不見,我是許同學XD
(現在醫學四了課很滿,比較沒空發文XD)
今天晚上在🉐️勝者輔導,有兩個學生問了一題多項式的數學,
我剛剛回家路上又想了更完整的解釋,所以打個詳解跟大家分享~
(btw 這題出得不錯,大家也可以先自己算看看,再往下看)

這題算數A滿經典的「陷阱題」
因為很多人一看到題目寫「f(x) > 0 恆成立」
立刻想到要去算判別式 D < 0
但先等一下,你這樣可能會漏想一些東西!
因為只有「全實數恆正」才可以看 D < 0,
如果題目是給你限制範圍(例如:這題限定在 0 <= x <= 4)
只要能確認「區間內的最小值」大於 0,整段自然全部大於 0。
以下是我的解題思路:
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【Step 1. 沒想法就先配方吧!去感覺一下圖形走勢】
f(x) = x^2 - 2mx + 2m + 3
= (x - m)^2 - m^2 + 2m + 3
首先,判斷出這是一條開口向上的拋物線,對稱軸是直線 x = m。
再來,我觀察到:
區間 [0, 4] 是固定的,但對稱軸 x = m 會隨著 m 到處跑
這是經典的「動軸定區間」問題
因為開口向上的拋物線的頂點=最低點,
所以對稱軸落在哪裡,就直接決定了「最小值在哪裡發生」
然後我們再依照對稱軸相對於區間的位置,可以分三種情況討論:
【Step 2. 分別討論三種狀況】
👉情況一:軸在區間左側(m < 0)
軸在左邊,所以在 [0, 4] 這段圖形是一路往上爬(嚴格遞增)
最小值發生在最左端:x = 0
條件:f(0) > 0
f(0) = 2m + 3 > 0 ,所以 m > -3/2
取交集:配合前提 m < 0
得到:-3/2 < m < 0
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👉情況二:軸在區間內部(0 <= m <= 4)
軸掉在區間裡面,這時候整張圖最低的地方就是頂點
最小值發生在頂點:x = m
條件:f(m) > 0
-m^2 + 2m + 3 > 0
兩邊同乘 -1 (⚠️記得變號!)
m^2 - 2m - 3 < 0
(m - 3)(m + 1) < 0 ,所以 -1 < m < 3
取交集:配合前提 0 <= m <= 4
得到:0 <= m < 3
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👉情況三:軸在區間右側(m > 4)
軸跑去右邊,所以在 [0, 4] 這段圖形是一路掉(嚴格遞減)
最小值發生在最右端:x = 4
條件:f(4) > 0
f(4) = 4^2 - 2m(4) + 2m + 3 = 19 - 6m > 0 所以 m < 19/6(大概3.多)
取交集:前提是 m > 4,但算出 m < 3.多
所以兩者互相矛盾 ,所以這個區間內無解!
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【Step 3. 整理一下,寫答案】
最後,把上面三種狀況的範圍取「聯集」:
(-3/2 < m < 0) 聯集 (0 <= m < 3) 聯集 (無解)
=> -3/2 < m < 3
Ans:-3/2 < m < 3
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👉題外話+小小鼓勵(?)
今天剛好距離116年學測剩一百天左右,
明後天剛好又是得勝者的模考日(學生跟我說的)
請各位務必來認真參與、好好面對每次模考!
然後記得,把學測時該執行的策略都實際用到模考,
例如:數學不會就先跳題、自然難題刪去法趕快猜之類的
再來,
接下來一百天的備考過程中,難免會心情起伏,
這時可以透過音樂、運動、冥想、跟朋友聊聊來舒壓,
然後要記得:一切都是過程,你終究會去到屬於你的地方。
所以放心吧,預祝各位116學測都順利金榜!
(我要繼續去唸病理、藥理跟準備小組討論簡報了XD)

