01 · 試題原卷 14 題,照原卷順序
多選題 4 題(28 分)、填充題 8 題(48 分)、計算題 2 題(24 分)
一、多選題(占 28 分):第 1 題至第 4 題,每題 7 分。(7-4-2-0)
1
試問下列哪些選項是正確的?- (1) 點 (tan5, cos5) 落在第二象限
- (2) cos3cos2−sin3sin2=cos(3+2)
- (3) sin(180−α)=sinα
- (4) cos(2π−α)=sinα
- (5) −1<cos(π2)<−21
2
已知 tanθ=5−12 且 23π<θ<2π,試問下列選項哪些是正確的?- (1) sinθ=13−5
- (2) cos2θ=169−119
- (3) tan2θ=23
- (4) cos2θ=133
- (5) sin(θ+60∘)=2653−12
3
令 f(x)=sinx+3cosx,試選出正確的選項。- (1) 鉛直線 x=3π 為 y=f(x) 圖形的對稱軸
- (2) f(x) 的最大值為 1+3
- (3) 在區間 (π, 67π) 中,f(x) 的圖形向右下降
- (4) 在區間 [0, 2π) 中,有兩個實數 x 滿足 f(x)=−3
- (5) 在區間 [0, 2π) 中,滿足 f(x)=21 的所有實數之和不超過 π
4
下列選項哪些是正確的?- (1) 將 y=sinx 的圖形向左平移 5 單位得到 y=sin(x+5) 的圖形
- (2) 將 y=cos2x 的圖形向左平移 3 單位得到 y=cos(2x+3) 的圖形
- (3) 將 y=cos2x 的圖形向上平移 1 單位再鉛直伸縮 21 倍可以得到 y=cos2x 的圖形
- (4) 將 y=sin2x 的圖形水平伸縮 3 倍可得 y=sin32x 的圖形
- (5) 將 y=sinx 的圖形向右平移 2 單位,再水平伸縮 3 倍所得的圖形與先水平伸縮 3 倍,再向右平移 2 單位所得的圖形相同
二、填充題(占 48 分):第 5 題至第 12 題,每題 6 分。
5
若以邊長為 8 的正三角形 ABC 之各邊為直徑,各向內作半圓,如圖所示,則著色部分面積為 ____。 6
如圖,直角三角形 ABC 中,∠B=90∘,AB=3,D 在 BC 上,BD=1,設 ∠CAD=∠DAB=θ,則 sin2θ= ____。 7
給定函數 f(x)=asin(bx+c)+d 的部分圖形如圖所示,且 a>0,b>0,2−π<c<2π,已知 A(4π, 2)、B(413π, 2)、C(0, 21) 落在函數圖形上,且 f(x) 的最大值與最小值分別為 5,−1,試求序對 (a, b, c, d)= ____。 8
在 △ABC 中,已知 tanB=3−4,cosC=52,試求 cosA= ____。 9
函數 f(x)=3sinx−cosx,且 0≤x≤π,若 f(x) 在 x=θ 時會有最大值 M,則求數對 (θ, M)= ____。 10
試問 tanx=x+1 在 −2π<x<2π 的範圍內有 ____ 個實根。
11
2π<x<23π 且滿足 2sinx−2cos(x−6π)=1,試求 x 的值 = ____。
12
在函數 f(x)=asin(bx)(a>0 且 b>0)的圖形中,若取相鄰的兩個最高點 A,B 兩點及一個最低點 C 點,使得 △ABC 形成正三角形,且點 (3bπ, 4bπ) 在函數 f(x) 的圖形上,試求數對 (a, b)= ____。 三、計算題(占 24 分):第 13 題至第 14 題,每題 12 分。
13
直角 △ABC 的三邊長分別為 AB=7,AC=2,BC=3,將 AB 邊向外做一個正三角形 ABD,如圖所示,試回答下列問題:(1) 試求 △ACD 的面積。(5 分)(2) 試求 CD 的長度。(7 分) 14
函數 f(x)=5sinx+12cosx,試回答下列兩小題:(1) 若將 f(x) 化成 f(x)=rsin(x+θ) 的形式,其中 r 為正數,試求 cos22θ 的值。(6 分)(2) 當 0≤x≤2π 時,f(x) 在 x=α 時會有最大值 k,試求 sin2α 與 k 的值。(6 分)
第 1 題(1)(2)(4)(5)
第 2 題(2)(5)
第 3 題(3)(4)
第 4 題(1)(3)(4)
第 6 題53
第 7 題(3, 32, −6π, 2)
第 9 題(32π, 2)
第 10 題3
第 11 題67π
第 14 題(1) 139;(2) sin2α=169120,k=13
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01多選 1~2:弧度、象限與和差角、倍角、半角
第 1 題答案 (1)(2)(4)(5)。沒有寫「°」的角一律是弧度。(1) 對:23π≈4.71<5<2π≈6.28,5 是第四象限角,所以 tan5<0、cos5>0,點(負,正)在第二象限。(2) 對:餘弦的和角公式 cos(α+β)=cosαcosβ−sinαsinβ,取 α=3、β=2 就是這個式子。(3) 錯:成立的是 sin(π−α)=sinα;這裡的 180 是 180 弧度,取 α=0,左邊 sin180=0(180 不是 π 的整數倍),右邊是 0。(4) 對:餘角關係。(5) 對:π2=3π+π(π−3),其中 π(π−3)≈0.445,所以 cos(π2)=−cos0.445;而 0<0.445<3π≈1.047,故 21<cos0.445<1,得 −1<cos(π2)<−21。
流傳版本的參考答案寫 (1)(4)(5),但選項 (2) 照所印的式子是餘弦的和角公式、恆成立,所以本頁答案多了 (2)。若原卷的 (2) 與流傳版本所印不同(例如正負號或括號內的加減不同),答案會跟著變。
第 2 題答案 (2)(5)。θ 在第四象限、tanθ=−512,所以 sinθ=−1312、cosθ=135。(1) 錯:sinθ=−1312。(2) 對:cos2θ=2cos2θ−1=16950−1=−169119。(3) 錯:tan2θ=1+cosθsinθ=18/13−12/13=−32。(4) 錯:43π<2θ<π 是第二象限角,cos2θ=−21+cosθ=−139=−133。(5) 對:sin(θ+60∘)=sinθcos60∘+cosθsin60∘=−1312⋅21+135⋅23=2653−12。 半角公式開根號前,先由 θ 的範圍定出 2θ 在第幾象限,再決定正負號。
02多選 3~4:疊合後的圖形、平移與伸縮
第 3 題答案 (3)(4)。疊合:f(x)=2(21sinx+23cosx)=2sin(x+3π)。(1) 錯:對稱軸通過最高點或最低點,但 f(3π)=2sin32π=3,不是 ±2。(2) 錯:最大值是 2。(3) 對:π<x<67π 時 34π<x+3π<23π,正弦在 2π 到 23π 之間遞減。(4) 對:sin(x+3π)=−23,而 3π≤x+3π<37π,所以 x+3π=34π 或 35π,即 x=π 或 34π,共兩個。(5) 錯:sin(x+3π)=41。設銳角 φ 滿足 sinφ=41(φ<6π),在 3π≤x+3π<37π 內的解是 x+3π=π−φ 或 2π+φ(φ 本身小於 3π,不在範圍內),兩個 x 的和是 3π−32π=37π>π。 第 (5) 不必求出 φ:兩個解相加時 φ 剛好消掉。
第 4 題答案 (1)(3)(4)。向左平移 h 是把 x 換成 x+h;水平伸縮 k 倍是把 x 換成 kx。(1) 對:x 換成 x+5。(2) 錯:x 換成 x+3 得 y=cos2(x+3)=cos(2x+6)。(3) 對:先得 y=cos2x+1,再鉛直伸縮 21 倍得 y=21+cos2x=cos2x。(4) 對:x 換成 3x 得 y=sin32x。(5) 錯:先平移再伸縮得 y=sin(3x−2);先伸縮再平移得 y=sin3x−2=sin(3x−32),兩者不同。
每一次變換都只對「x 本身」做代換,不是對整個括號。
看到 asinx+bcosx 先疊合成 rsin(x+θ),對稱軸、極值、升降、解方程式都改成看一個正弦函數。
03填充 5~8:弓形面積、倍角、由圖形定係數、三角形內角
第 5 題設 BC 中點 M、AB 中點 P。以 BC 為直徑的半圓圓心是 M、半徑 4;MP=21AC=4,所以半圓通過 P,弧 BP 凸到三角形外面。凸出的那一塊是弓形:△MBP 是邊長 4 的正三角形,圓心角 3π,面積 =21⋅42⋅3π−43⋅42=38π−43。每個半圓在兩側各凸出一塊,共 6 塊;而正三角形被中點連線分成四個邊長 4 的小正三角形,每一個都落在某個半圓內,所以三角形內部全部著色。著色面積 =43⋅82+6(38π−43)=163+16π−243=16π−83。 扇形面積 21r2θ 的 θ 要用弧度,60∘ 要換成 3π。
第 6 題直角三角形 ABD 中 tanθ=ABBD=31,AD=10,所以 sinθ=101、cosθ=103。sin2θ=2sinθcosθ=2⋅101⋅103=53。 第 7 題最大值 d+a=5、最小值 d−a=−1,得 a=3、d=2。A、B 的 y 坐標都是 2=d,是圖形由下往上穿過中線 y=2 的相鄰兩點,相距一個週期:b2π=413π−4π=3π,b=32。代入 C:3sinc+2=21,sinc=−21,又 −2π<c<2π,所以 c=−6π。檢查 A:32⋅4π−6π=0,f=3sin0+2=2,而且在這一點圖形是上升的,與圖相符。答案 (3, 32, −6π, 2)。
流傳版本題幹印作「且的最大值與最小值分別為 5,−1」,漏了「f(x)」,本頁已補上。A、B 都在上升的位置才是相隔一個週期;一升一降只隔半個週期。
第 8 題tanB<0,所以 B 是鈍角:sinB=54、cosB=−53。C 是銳角:cosC=52、sinC=51。A=π−(B+C),所以 cosA=−cos(B+C)=−(cosBcosC−sinBsinC)=−(−556−554)=5510=52=525。 流傳版本的參考答案寫
52,與
525 同值,這裡化成分母有理化的形式。
04填充 9~12:疊合求極值、正切圖形、解方程式、正三角形條件
第 9 題f(x)=2(23sinx−21cosx)=2sin(x−6π)。0≤x≤π 時 −6π≤x−6π≤65π,範圍內包含 2π,所以最大值 M=2,發生在 x−6π=2π,即 θ=32π。答案 (32π, 2)。 第 10 題實根個數就是 y=tanx 與直線 y=x+1 在 −2π<x<2π 的交點個數。y=tanx 在這個範圍內被漸近線 x=±2π、x=±23π 分成五段。完整的三段 (−23π,−2π)、(−2π,2π)、(2π,23π):每一段的圖形都由下方無限遠一路上升到上方無限遠,與直線各交於一點。最左邊的不完整段 (−2π,−23π):tanx>0,但 x+1<−23π+1<0,沒有交點。最右邊的不完整段 (23π,2π):tanx<0,但 x+1>0,沒有交點。共 3 個實根。
兩端不完整的那兩段要另外用正負號檢查,不能直接算成各一個。
第 11 題用差角公式展開:2cos(x−6π)=3cosx+sinx。原式變成 sinx−3cosx=1,疊合得 2sin(x−3π)=1,即 sin(x−3π)=21。2π<x<23π 時 6π<x−3π<67π,範圍內只有 x−3π=65π(6π 是端點,不含),所以 x=67π。 第 12 題最高點的 y 坐標是 a、最低點是 −a。AB 是一個週期 b2π,C 在 AB 中點的正下方,到 AB 的距離是 2a。正三角形的高是邊長的 23 倍:2a=23⋅b2π,得 ab=23π。點 (3bπ,4bπ) 在圖形上:asin3π=4bπ,得 a=23bπ。代入前式:23b2π=23π,b2=3,b=3,a=2π。答案 (2π, 3)。 三角形的高是 2a(最高點到最低點的鉛直距離),不是振幅 a。
限制範圍的題目,先把 x 的範圍換成「括號裡那個角」的範圍,再看正弦在那一段的樣子。
05計算 13~14
第 13 題22+(3)2=7,所以 ∠C=90∘,sinA=73、cosA=72(這裡 A 指 ∠CAB)。D 與 C 在 AB 的異側,所以 ∠CAD=A+60∘,且 AD=AB=7。(1) sin(A+60∘)=73⋅21+72⋅23=2733,△ACD 面積 =21⋅AC⋅AD⋅sin(A+60∘)=21⋅2⋅7⋅2733=233。(2) cos(A+60∘)=72⋅21−73⋅23=−271。由餘弦定理 CD2=22+(7)2−2⋅2⋅7⋅(−271)=11+2=13,CD=13。 A+60∘ 不是特殊角,不必求出角度,直接用和角公式算它的正弦與餘弦。
第 14 題(1) r=52+122=13,f(x)=13(135sinx+1312cosx)=13sin(x+θ),其中 cosθ=135、sinθ=1312。由半角公式 cos22θ=21+cosθ=21+135=139。(2) 取 θ 為銳角。0≤x≤2π 時 θ≤x+θ≤2π+θ,範圍內包含 2π,所以最大值 k=13,發生在 α+θ=2π,即 α=2π−θ。sin2α=sin(π−2θ)=sin2θ=2sinθcosθ=2⋅1312⋅135=169120。 θ 可以相差 2π 的整數倍,但 cos22θ 只和 cosθ 有關,值不受影響。第 (2) 小題要先確認 2π 落在 x+θ 的範圍內,最大值才是 13。
計算題照順序寫:先交代角的範圍與每個三角函數值的正負,再套公式,最後寫出結論。
同一次段考的其他學校
同樣是高二第一次段考,範圍相近,可以拿來限時再寫一份。
你們學校的段考卷也想要詳解?
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上傳考卷常見問題
建國中學 114 上 高二第一次段考數學的答案在哪裡?
本頁列出全部 14 題的答案;答案由御藍教育逐題重新計算。
建國中學 114 上 高二第一次段考數學哪幾題最容易錯?
第 1 題沒有寫度的 180 是弧度、第 3 題選項 (5) 要先把角的範圍換過再找解、第 5 題要看出半圓凸到三角形外面的六塊弓形,以及第 10 題兩端不完整的正切圖形要另外檢查。詳解逐題寫在本頁。
我們學校的段考卷也可以做詳解嗎?
可以。考完把題目頁拍照或掃描,從本頁「上傳考卷」傳給我們,收到後會盡快做好放上來,一樣免費。
這份段考卷可以下載列印嗎?
可以,免註冊。PDF 是 A4 考卷格式,填充與計算題留了作答空間,最後幾頁是答案與逐題詳解。
題目取自建國中學 114 學年度上學期 高二第一次段考 數學A,由御藍教育重新打字排版;答案逐題重新計算,詳解為御藍教育撰寫。