01 · 試題原卷 20 題,照原卷順序
多重選擇題 4 題(24 分)、填充題 10 格(每格 5 分,共 50 分)、計算題 2 題(26 分:第 1 題四小題各 3 分,第 2 題兩小題各 7 分),合計 100 分;答案卷的計算題欄印有「計算題請詳列計算過程,否則不予計分」。本頁全卷連續編號:第 5~14 題是原卷填充第 1~9 題(第 11、12 題為填充第 7 題的兩格),第 15~18 題是計算第 1 題的四小題,第 19、20 題是計算第 2 題的兩小題。本卷沒有學校公布的答案,本頁答案為本站依題目計算。
一、多重選擇題:24%(每題 6 分;錯一個得 4 分,錯兩個得 2 分,錯三個全錯)
1
關於三角函數值的大小,下列哪一個選項是正確的?- (A) cos1>sin1∘
- (B) sin10>cos10∘
- (C) tan10>cos10
- (D) cos21>21
- (E) cosπ2>0
2
在 △ABC 中,其三內角 ∠A、∠B、∠C 之對邊長分別為 a、b、c,若 tanB=43,cosC=−135 且 b=13,則下列何者正確?- (A) sinC=1312
- (B) sinA=6533
- (C) a=11
- (D) c=15
- (E) △ABC 之面積為 66。
3
有關 y=f(x)=2sin(3x−6π)−1(x 為實數)之圖形,下列敘述何者正確?- (A) 週期為 32π
- (B) −2≤f(x)≤2
- (C) f(x) 在 x=95π 時有最小值
- (D) 其圖形對稱於直線 x=95π
- (E) 其圖形會與 y=2sin(3x) 向右 6π 單位,再向下 1 單位重合
4
如圖是函數 y=f(x)=asin(bx+c)+k 的部分圖形,其中 a,b,c 都是正數,已知 y=f(x) 的圖形有頂點 A(21,1),B(2,−3),則下列何者正確?- (A) a=2
- (B) b=34π
- (C) k=2
- (D) c 值可以是 613π
- (E) 若實數 α 使 f(α)=0,則 α 必為整數。
二、填充題:50%(每格 5 分,共 10 格)
5
求 cos138∘cos60∘cos78∘−cos48∘sin78∘sin210∘= ____。
6
設 π<α<23π,−2π<β<0 且 tanα=21,tanβ=−31,則 α−β= ____。
7
已知圓 C 的圓心在原點,半徑為 10,設甲、乙兩人從圓上一點 P(10,0) 依逆時針方向繞著此圓同時出發,若乙的速度是甲的兩倍,試問當甲第一次走到坐標 (6,8) 時,乙的坐標為 ____。
8
在三點半時,鐘面上時針與分針所夾的銳角為 ____。 9
如圖,半徑分別為 3 及 1 之兩圓 C1 及 C2 外切於 P 點,圓心分別為 O1 及 O2,設一外公切線段為 AB,A、B 分別表切點,則陰影部分的面積為 ____。 10
當 −2π≤x≤2π,試求方程式 x+tan(2x)=0 的實根個數有 ____ 個。
第 11~12 題為題組(原卷填充第 7 題)(第 11~12 題) 新興遊樂場有座圓形摩天輪直徑為 50 公尺,其圓心離地面 30 公尺,並且依逆時針方向等速率運轉,每轉一圈需時 15 分鐘。一位同學在摩天輪最低位置時入座,則:
11
(1) 這位同學入座 10 分鐘後離地面的高度為 ____ 公尺。 12
(2) 若這位同學入座 x 分鐘後,離地面的高度可表為 asin(bx−2π)+c 公尺,a>0,b>0,則序組 (a,b,c)= ____。
13
設 x∈R,若 y=3sin2x+43sinxcosx−cos2x 的最大值為 M,最小值 m;則序對 (M,m)= ____。 14
設 0≤x≤2π,若 2sin2x−3cosx≤0,則 x 範圍為 ____。
三、計算題:26%
第 15~18 題為題組(原卷計算第 1 題)(第 15~18 題) 若 23π<θ<2π,且 sinθ+cosθ=51,試求
16
(2) sinθ−cosθ= ____(3%)
第 19~20 題為題組(原卷計算第 2 題)(第 19~20 題) 若 0≤x≤π 設,且 f(x)=2cos(3π−x)−2cosx+3,試求
19
(1) f(x) 在 x= ____,有最小值 = ____。(7%)
20
(2) f(x) 在 x= ____,有最大值 = ____。(7%)
第 1 題(A)(C)(D)
第 2 題(A)(B)(C)(E)
第 3 題(A)(C)(D)
第 4 題(A)(D)(E)
第 5 題41
第 6 題45π
第 7 題(−514,548)
第 8 題75∘(即 125π 弧度)
第 10 題3
第 11 題42.5
第 12 題(25,152π,30)
第 13 題(5,−3)
第 14 題0≤x≤3π 或 35π≤x≤2π
第 15 題−2524
第 16 題−57
第 17 題54
第 19 題x=0,最小值 2
第 20 題x=32π,最大值 5
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01多重選擇題(第 1、2 題):弧度與象限、三角形中的和角公式
第 1 題答案 (A)(C)(D)。沒有寫度的記號的角是弧度;π≈3.14,1 弧度約 57.3∘。(A) 對:0<1<3π,餘弦在 0 到 π 之間遞減,所以 cos1>cos3π=21;而 sin1∘<sin30∘=21。(B) 錯:3π≈9.42<10<27π≈11.0,10 弧度是第三象限角,sin10<0;cos10∘>0。(C) 對:10 弧度在第三象限,tan10>0,cos10<0。(D) 對:0<21<3π,所以 cos21>cos3π=21。(E) 錯:π2≈9.87,同樣介於 3π 與 27π 之間,是第三象限角,cosπ2<0。
題幹寫「哪一個選項」,但本大題是多重選擇題,逐一判斷後成立的有三個。數值:cos1≈0.540、sin10≈−0.544、tan10≈0.648、cos10≈−0.839、cos21≈0.878、cosπ2≈−0.903。
第 2 題答案 (A)(B)(C)(E)。tanB=43>0,B 是銳角:sinB=53、cosB=54。(A) 對:C 是三角形的內角,sinC>0,sinC=1−16925=1312。(B) 對:A=180∘−(B+C),所以 sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,代入得
sinA=53×(−135)+54×1312=65−15+48=6533
(C) 對:正弦定理 sinAa=sinBb=13÷53=365,所以 a=365×6533=11。(D) 錯:c=365×1312=20。(E) 對:面積 =21absinC=21×11×13×1312=66。 02多重選擇題(第 3、4 題):正弦函數圖形的週期、對稱軸與係數
第 3 題答案 (A)(C)(D)。(A) 對:週期 =32π。(B) 錯:−1≤sin(3x−6π)≤1,所以 −3≤f(x)≤1。(C) 對:x=95π 時 3x−6π=35π−6π=23π,正弦值是 −1,f(x)=−3 是最小值。(D) 對:通過最低點(或最高點)的鉛直線是圖形的對稱軸,由 (C),x=95π 通過最低點。(E) 錯:y=2sin3x 向右平移 6π 是把 x 換成 x−6π,得 2sin(3x−2π),不是 2sin(3x−6π)。
f(x)=2sin3(x−18π)−1,所以正確的平移是向右 18π 單位,再向下 1 單位。
第 4 題答案 (A)(D)(E)。最高點的 y 坐標是 1,最低點是 −3:中心 k=21+(−3)=−1,振幅 a=21−(−3)=2(a>0)。(A) 對、(C) 錯。由圖,A、B 是相鄰的最高點與最低點,相隔半個週期:半週期 =2−21=23,週期 3,b=32π,(B) 錯。(D) 對:x=21 是最高點,32π×21+c=2π+2nπ,c=6π+2nπ(n 為整數),n=1 時 c=613π。(E) 對:f(x)=2sin(32πx+6π)−1,f(α)=0 即 sin(32πα+6π)=21,所以 32πα+6π=6π+2nπ 或 65π+2nπ,解得 α=3n 或 α=3n+1,都是整數。
與圖相符:圖形通過原點與 (1,0),下一個與 x 軸的交點在 x=3。
03填充題(第 5~7 題,原卷填充第 1~3 題):和差角公式與倍角公式
第 5 題cos60∘=21,sin210∘=−21,所以原式 =21(cos138∘cos78∘+cos48∘sin78∘)。又 cos48∘=sin42∘=sin(180∘−42∘)=sin138∘,括號裡就是 cos138∘cos78∘+sin138∘sin78∘=cos(138∘−78∘)=cos60∘=21。所以原式 =21×21=41。
第 6 題正切的差角公式:
tan(α−β)=1+tanαtanβtanα−tanβ=1−6121+31=6565=1
再看角的範圍:π<α<23π,0<−β<2π,相加得 π<α−β<2π。這個範圍內正切值為 1 的角只有 45π,所以 α−β=45π。
只由 tan(α−β)=1 會得到 4π+nπ,一定要用範圍選出其中一個。
第 7 題設甲走到 (6,8) 時轉過的角為 θ,第一次到達,所以 0<θ<2π,且 cosθ=106=53、sinθ=108=54。兩人在同一個圓上,乙的速度是甲的兩倍,同樣時間內乙走的弧長是甲的兩倍,轉過的角是 2θ。倍角公式:cos2θ=cos2θ−sin2θ=259−2516=−257,sin2θ=2sinθcosθ=2524。乙的坐標 =(10cos2θ,10sin2θ)=(−514,548)。
即 (−2.8,9.6),在第二象限;2θ<π,乙還沒繞完一圈。
04填充題(第 8~10 題,原卷填充第 4~6 題):鐘面夾角、扇形面積、實根個數
第 8 題鐘面一圈 360∘ 分成 12 大格,每大格 30∘。三點半時分針指著 6;時針從 3 往 4 走了半格,位置在 3.5。兩針相隔 6−3.5=2.5 大格,夾角 =2.5×30∘=75∘,換成弧度是 75×180π=125π。
時針不是停在 3:半小時內它走了 30∘×21=15∘,所以不是 90∘。
第 9 題兩圓外切,O1O2=3+1=4。半徑與切線垂直,所以 O1A、O2B 都垂直 AB,兩者平行。過 O2 作 O2E 垂直 O1A 於 E(圖中虛線),ABO2E 是矩形,AE=1,O1E=3−1=2,AB=O2E=42−22=23。直角三角形 O1EO2 中 cos∠AO1O2=42=21,∠AO1O2=3π;O1A 與 O2B 平行,同側內角互補,∠BO2O1=32π。陰影 = 梯形 O1ABO2− 扇形 O1AP− 扇形 O2BP。梯形面積 =2(3+1)×23=43;扇形 O1AP=21×32×3π=23π;扇形 O2BP=21×12×32π=3π。所以陰影面積 =43−23π−3π=43−611π。 約 1.17。扇形面積公式 21r2θ 的 θ 要用弧度。
第 10 題方程式即 tan2x=−x,在同一個坐標平面畫 y=tan2x 與直線 y=−x,數交點。y=tan2x 的週期是 2π,在 x=±π 沒有定義(鉛直漸近線)。① −π<x<π:tan2x 遞增,−x 遞減,最多交一點;x=0 時兩邊都是 0,所以恰有一個交點。② π<x≤2π:tan2x 由負無限大遞增到 0,直線由 −π 遞減到 −2π;靠近 x=π 時曲線在直線下方,x=2π 時曲線(0)在直線(−2π)上方,所以恰交一點。③ −2π≤x<−π:兩個圖形都對稱於原點,同樣恰交一點。合計 3 個實根。
三個根大約是 x=0 與 x≈±3.67。
05填充題(第 11、12 題,原卷填充第 7 題):摩天輪的高度
第 11 題半徑 25 公尺,圓心離地 30 公尺。15 分鐘轉一圈,10 分鐘轉了 1510 圈,轉過的角是 2π×32=34π。從最低點(圓心正下方)出發,轉過 φ 之後,位置比圓心低 25cosφ,高度是 30−25cosφ。代 φ=34π:30−25×(−21)=42.5 公尺。
檢查:φ=0 時高度 5(最低點),φ=π 時高度 55(最高點)。
第 12 題每分鐘轉 152π,x 分鐘轉過 152πx。由上一小題,高度 =30−25cos(152πx)。因為 sin(t−2π)=−cost,高度可寫成 25sin(152πx−2π)+30。所以 (a,b,c)=(25,152π,30)。
也可以直接看:振幅是半徑 25,中心高度是圓心的 30,週期 15 分鐘得 b=152π;x=0 時 25sin(−2π)+30=5,正是最低點。
06填充題(第 13、14 題,原卷填充第 8、9 題):降次疊合、三角不等式
第 13 題用倍角公式降次:sin2x=21−cos2x,cos2x=21+cos2x,sinxcosx=21sin2x。代入:
y=23(1−cos2x)+23sin2x−21+cos2x=23sin2x−2cos2x+1
疊合:(23)2+22=4,y=4(23sin2x−21cos2x)+1=4sin(2x−6π)+1。x 是任意實數,正弦值可取遍 −1 到 1,所以 M=4+1=5,m=−4+1=−3,(M,m)=(5,−3)。 第 14 題把 sin2x 換成 1−cos2x:2(1−cos2x)−3cosx≤0,整理得 2cos2x+3cosx−2≥0,即 (2cosx−1)(cosx+2)≥0。因為 cosx+2>0 恆成立,所以 2cosx−1≥0,cosx≥21。在 0≤x≤2π 內看 y=cosx 的圖形:cosx=21 於 x=3π、35π,圖形在 y=21 以上的部分是 0≤x≤3π 或 35π≤x≤2π。
07計算題一(第 15~18 題,原卷計算第 1 題):和與差的平方、半角公式
第 15 題把 sinθ+cosθ=51 兩邊平方:sin2θ+2sinθcosθ+cos2θ=251,即 1+sin2θ=251,所以 sin2θ=−2524。
第 16 題(sinθ−cosθ)2=1−2sinθcosθ=1−sin2θ=1+2524=2549,所以 sinθ−cosθ=±57。θ 在第四象限,sinθ<0<cosθ,差是負的:sinθ−cosθ=−57。
第 17 題和減差:(sinθ+cosθ)−(sinθ−cosθ)=2cosθ=51+57=58,所以 cosθ=54。
同理 sinθ=21(51−57)=−53,符合第四象限。
第 18 題23π<θ<2π,所以 43π<2θ<π,2θ 在第二象限,sin2θ>0。半角公式:sin22θ=21−cosθ=21−54=101,所以 sin2θ=101=1010。 08計算題二(第 19、20 題,原卷計算第 2 題):差角展開、疊合、在範圍內求極值
第 19 題先用餘弦的差角公式展開:2cos(3π−x)=2(cos3πcosx+sin3πsinx)=cosx+3sinx。所以 f(x)=3sinx−cosx+3。疊合:(3)2+12=2,
f(x)=2(23sinx−21cosx)+3=2sin(x−6π)+3
0≤x≤π 時 −6π≤x−6π≤65π。這段角度裡正弦值最小的是左端 sin(−6π)=−21(右端 sin65π=21 是正的),所以最小值在 x=0,f(0)=2×(−21)+3=2。 直接代原式檢查:f(0)=2cos3π−2cos0+3=1−2+3=2。最小值不是 −2+3=1,因為範圍內的角走不到 −2π。
第 20 題沿用上一小題,f(x)=2sin(x−6π)+3,−6π≤x−6π≤65π。這段角度包含 2π,正弦值可以到 1:x−6π=2π,即 x=32π 時有最大值 2×1+3=5。
直接代原式檢查:f(32π)=2cos(−3π)−2cos32π+3=1+1+3=5。
求極值先整理成單一正弦(疊合),再看角度的範圍走不走得到最高點、最低點;走不到的那一邊,極值在端點。
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。
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上傳考卷常見問題
高雄新興高中 110 上 高二第一次段考數學的答案在哪裡?
本頁列出全部 20 題的答案;答案由御藍教育逐題重新計算。
高雄新興高中 110 上 高二第一次段考數學哪幾題最容易錯?
第 1 題沒有度的記號的角是弧度,10 弧度與 π 平方都落在第三象限;第 4 題要由最高點與最低點定出週期 3,再解出 f 的零點都是整數;第 6 題算出正切值是 1 之後,要用兩個角的範圍選出四分之五 π;第 10 題要注意正切圖形在正負 π 斷開,兩側各多一個交點,共三個實根;第 19 題的最小值在端點 x 等於 0,不是疊合後的最低點。詳解逐題寫在本頁。
我們學校的段考卷也可以做詳解嗎?
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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。
題目取自高雄新興高中 110 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。