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109指考數學甲試題-06


<多選題>設\(F(x)\)、\(f(x)\)皆為實係數多項式函數。已知\(F'(x)=f(x)\),試選出正確的選項。
(1)若\(a \geq0\),則\(F(a)-F(0)=\int_{0}^{a} f(t)dt\)
(2)若\(F(x)\)除以\(x\)的商式為\(Q(x)\),則\(Q(0)=f(0)\)
(3)若\(f(x)\)可被\(x + 1\)整除,則\(F(x)-F(0)\)可被\((x + 1)^{2}\)整除
(4)若對所有實數\(x\),\(F(x) \geq\frac{x^{2}}{2}\)都成立,則對所有實數\(x\),\(f(x) \geq x\)也都成立
(5)若對所有\(x\gt0\),\(f(x) \geq x\)都成立,則對所有\(x\gt0\),\(F(x) \geq\frac{x^{2}}{2}\)也都成立

答案

(1)由微積分基本定理,若\(F'(x)=f(x)\)且\(f(x)\)在\([0,a]\)上連續,則\(F(a)-F(0)=\int_{0}^{a} f(t)dt\),所以(1)正確。
(2) 若\(F(x)=xQ(x)\),則\(F'(x)=Q(x)+xQ'(x)\),\(f(x)=Q(x)+xQ'(x)\),\(f(0)=Q(0)\),所以(2)正確。
(3) 若\(f(x)=(x + 1)g(x)\),\(F(x)=\int f(x)dx=\int(x + 1)g(x)dx\),令\(u=x + 1\),\(F(x)=\int ug(u - 1)du\),\(F(x)-F(0)=\int_{0}^{x} f(t)dt\),不一定能被\((x + 1)^{2}\)整除 ,所以(3)錯誤。
(4) 若\(F(x) \geq\frac{x^{2}}{2}\),\(F'(x)=f(x)\),對\(F(x)-\frac{x^{2}}{2} \geq0\)求導得\(f(x)-x\),但不能直接得出\(f(x) \geq x\)對所有實數\(x\)都成立,例如\(F(x)=\frac{x^{2}}{2}+C(C\gt0)\)時,\(F(x) \geq\frac{x^{2}}{2}\),但\(f(x)=x\),所以(4)錯誤。
(5) 若\(f(x) \geq x\)對所有\(x\gt0\)成立,\(F(x)-F(0)=\int_{0}^{x} f(t)dt \geq \int_{0}^{x} tdt=\frac{x^{2}}{2}\),所以\(F(x) \geq\frac{x^{2}}{2}+F(0)\),當\(F(0) \geq0\)時,\(F(x) \geq\frac{x^{2}}{2}\),所以(5)正確。答案為(1)(2)(5)。 報錯
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