01 · 試題原卷 19 題,照原卷順序
單選題 2 題(每題 6 分,共 12 分)、多重選擇題 2 題(每題 6 分,共 12 分,答錯 1 個選項給 4 分,答錯 2 個選項給 2 分,答錯 3 個以上不給分)、填充題 10 題(依配分表給分,共 58 分)、計算素養題 2 題(兩題共 18 分:第 1 題 (1) 3 分、(2) 3 分、(3) 4 分;第 2 題 (1) 3 分、(2) 5 分),合計 100 分。填充題的配分表:答對題數 1~10 依序得 8、16、24、30、36、42、46、50、54、58 分。原卷各大題各自從 1 編號,本頁全卷連續編號:第 3、4 題是多重選擇第 1、2 題,第 5~14 題是填充第 1~10 題,第 15~19 題是計算素養題第 1、2 題的各小題。本卷沒有學校公布的答案,本頁答案為本站依題目計算。
一、單選題(每題 6 分,共 12 分)
1
下列關於對數的敘述何者正確?- (A) log2(−5)2=2log2(−5)
- (B) log−24=2
- (C) loge1=0
- (D) log18−log6=log12
- (E) log5+log2=10
2
下列關於指、對數函數的敘述何者正確?- (A) a>0,x1>x2,則 ax1>ax2
- (B) (0.2)21>(0.2)31>(0.2)41
- (C) log2141>log2101>log261
- (D) 設 f(x)=logax,f(x4)=4f(x) 對任意實數恆成立
- (E) 設 f(x)=logax,且 0<x1<x2,則 f(x1)<f(x2)
二、多重選擇題(每題 6 分,共 12 分,答錯 1 個選項給 4 分,答錯 2 個選項給 2 分,答錯 3 個以上不給分)
3
下列敘述哪些是正確的?- (A) 滿足 4x=5 的實數 x 可以表為 x=log4log5
- (B) log35=log531
- (C) log2x 恆為正數
- (D) log2a2b=ab
- (E) 2100 乘開後的數字為 30 位數
4
下列有關指、對數函數及其圖形的敘述哪些是正確的?- (A) y=3x 的圖形以 X 軸為漸近線
- (B) y=log2x 是一個遞增函數
- (C) y=(21)x 與 y=2x 之圖形對稱於 y 軸
- (D) y=3x 與 y=log3x 之圖形對稱於直線 x−y=0
- (E) y=2x 之圖形必和任一條水平線恰有一個交點
三、填充題(依配分表給分,共 58 分)
5
已知 2k=7,則 k 以對數表示為 ____。
8
請計算 log257×log95×log727= ____。
9
若 log23=a,log35=b,試以 a、b 表示 log615= ____。
10
已知 log3≈0.4771,估計 (31)100 的近似值後,可以發現此小數在小數點後第 ____ 位不為 0。
11
方程式 log3(2x−1)=log9(x2−x+7) 的解為 ____。
12
設 a=log315,b=log3151,c=log513,d=log5131,試比較 a、b、c、d 之大小順序為 ____。
13
設 y=loga(x+2) 的圖形通過 (1, 2),(b, 0),(7, c) 三點,試求數對 (b, c)= ____
14
半衰期為放射性物質衰變至原數量一半所需的時間,已知有一種過度金屬元素 Sg269(喜),原本質量 80g,一小時後質量剩下 5g,請問該元素的半衰期為 ____ 分鐘
四、計算素養題(依配分,兩題共 18 分)
第 15~17 題為題組(原卷計算第 1 題)(第 15~17 題) 實驗室某種藥品 A 注射到身體內,在血液中的殘餘量可用以下的指數函數描述:y=5×3−0.2t,其中 t 是注射後時間(單位:小時),y 是藥品 A 在體內的殘餘量(單位:mg),試問:
15
(1) 一開始注射多少 mg 的藥品?(3 分)
16
(2) 10 小時後,藥品 A 在體內的殘餘量為多少 mg?(3 分)
17
(3) 幾個小時後藥品 A 在體內的殘餘量會小於 0.2mg?(4 分)
第 18~19 題為題組(原卷計算第 2 題)(第 18~19 題) 心理學有一個著名的法則稱為希克-海曼定律,描述了一個人面對可能的選擇要做出決定所需花費的時間:選擇的數量增加將增加決策時間,同時也滿足對數函數模型。假設某人在做決定的時候有 n 個選擇(n 為正整數),做出決定的時間為 T(秒鐘),並滿足 T=blog2(n+1),b 為一常數。網紅阿男到知名西餐廳相親,點餐時有 3 種湯品可以選擇,阿男花了 40 秒鐘做出決定,請問:
19
(2) 阿男在決定附餐飲料的時候花了 80 秒鐘,那麼餐廳提供了幾種附餐飲料的選擇?(5 分)
第 1 題(C)
第 2 題(C)
第 3 題(A)(B)(D)(若 (D) 讀作 log2a2b 則為 (A)(B))
第 4 題(A)(B)(C)(D)
第 5 題k=log27
第 6 題4
第 7 題811
第 8 題43
第 9 題1+aa+ab
第 10 題48
第 11 題x=2
第 12 題b>d>c>a
第 13 題(−1, 4)
第 14 題15
第 15 題5 mg
第 16 題95 mg
第 17 題t>10log35(約 14.65 小時後)
第 18 題b=20
第 19 題15 種
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01單選第 1、2 題:對數的定義與對數律、指數與對數函數的單調性
第 1 題答案 (C)。
(A) 錯誤。 真數必須大於 0,log2(−5) 沒有意義。左邊 log2(−5)2=log225 有意義,但不能用對數律寫成 2log2(−5)。
(B) 錯誤。 底數必須大於 0 且不等於 1,log−24 沒有意義(雖然 (−2)2=4)。
(C) 正確。 e0=1,所以 loge1=0。
(D) 錯誤。 log18−log6=log618=log3,不是 log12。
(E) 錯誤。 log5+log2=log(5×2)=log10=1,不是 10。
對數 logab 有意義的條件:a>0、a=1、b>0,三個缺一不可。
第 2 題答案 (C)。
(A) 錯誤。 要看底數:0<a<1 時 y=ax 遞減,例如 a=21,x1=1>x2=0,但 (21)1=21<1=(21)0;a=1 時兩邊相等。
(B) 錯誤。 底數 0.2<1,y=(0.2)x 遞減,指數愈大值愈小。21>31>41,所以 (0.2)21<(0.2)31<(0.2)41,不等號方向剛好相反。
(C) 正確。 底數 2>1,y=log2x 遞增,141>101>61,所以 log2141>log2101>log261。
(D) 錯誤。 f(x)=logax 只在 x>0 時有定義。例如 x=−1 時,f(x4)=loga1=0,但 f(−1) 沒有意義,所以不是「對任意實數」都成立;只有 x>0 時才有 logax4=4logax(底數 a 也須 a>0、a=1,f 才有意義)。
(E) 錯誤。 要看底數:0<a<1 時 logax 遞減,例如 a=21,log211=0>log212=−1。
指數函數 ax 與對數函數 logax:a>1 時遞增,0<a<1 時遞減。題目沒說底數大於 1,就不能直接斷定遞增。
判斷對數式先檢查底數、真數有沒有意義;判斷大小先看底數是大於 1 還是小於 1。
02多重選擇第 1、2 題(本頁第 3、4 題):換底公式與位數、指數與對數函數的圖形
第 3 題答案 (A)(B)(D)。
(A) 正確。 4x=5 兩邊取常用對數:xlog4=log5,所以 x=log4log5(也就是 log45)。
(B) 正確。 由換底公式,log35=log3log5,log53=log5log3,兩者互為倒數,所以 log35=log531。
(C) 錯誤。 0<x≤1 時 log2x≤0,例如 log221=−1、log21=0。
(D) 正確。 原卷 a、b 的位置比前面的 2 高(字沒有縮小),依上標讀作 log2a2b。由換底公式 log2a2b=log2alog2b=alog2blog2=ab(a=0 時底數 2a=1)。若讀成 log2a2b 則不一定成立,例如 a=2、b=4 時 log48=23=2。
(E) 錯誤。 2100=102410>(103)10=1030;又 102410<(1.1×103)10=1.110×1030,而 1.12=1.21,1.110=1.215<1.55<10,所以 2100<1031。1030<2100<1031,2100 是 31 位數。
2100=1267650600228229401496703205376,共 31 位。也可以用課本常用值 log2≈0.3010(卷面未給):log2100≈30.10,同樣得 31 位。正數 N 的 logN 介於 n 與 n+1 之間(n 為非負整數)時,N 是 n+1 位數。
第 4 題答案 (A)(B)(C)(D)。
(A) 正確。 3x>0,且 x 愈小 3x 愈接近 0,圖形往左愈來愈貼近 X 軸但不相交,X 軸是漸近線。
(B) 正確。 底數 2>1,y=log2x 是遞增函數。
(C) 正確。 (21)x=2−x。點 (p, q) 在 y=2x 上,即 q=2p,則它對 y 軸的對稱點 (−p, q) 滿足 q=2−(−p),在 y=2−x 上,所以兩圖形對稱於 y 軸。
(D) 正確。 直線 x−y=0 就是 y=x。y=log3x 與 y=3x 互為反函數:點 (p, q) 在 y=3x 上(q=3p),等價於 (q, p) 在 y=log3x 上(p=log3q),兩圖形對稱於直線 y=x。
(E) 錯誤。 2x>0,水平線 y=k 在 k≤0 時與圖形沒有交點,例如 y=−1。只有 k>0 時才恰有一個交點。
指數函數的值域是所有正實數,所以只有在 X 軸上方的水平線才會和它相交。
y=ax 的圖形恆在 X 軸上方、以 X 軸為漸近線;y=ax 與 y=logax 對稱於 y=x;y=ax 與 y=(a1)x 對稱於 y 軸。
03填充第 1~5 題(本頁第 5~9 題):指數與對數互換、換底公式
第 5 題由對數的定義,ak=N 等價於 k=logaN。2k=7,所以 k=log27。
k=log27 介於 2 與 3 之間,因為 22=4<7<8=23。
第 6 題625=54,所以 log5625=log554=4。
52=25,53=125,54=625。
第 7 題log9x=−2 等價於 x=9−2=921=811。
真數 811>0,符合對數有意義的條件。
第 8 題用換底公式全部化成常用對數:
log257×log95×log727=2log5log7×2log3log5×log73log3=43
其中 log25=2log5、log9=2log3、log27=3log3,log7、log5、log3 都約掉。
連乘的換底式,分子分母會像接龍一樣約掉,只剩下指數的比。
第 9 題用換底公式化成以 2 為底:log615=log26log215。
分母:log26=log22+log23=1+a。
分子:log215=log23+log25。又 log25=log23×log35=ab(換底公式),所以 log215=a+ab。
因此 log615=1+aa+ab。
log23×log35=log2log3×log3log5=log2log5=log25。答案也可寫成 1+aa(1+b)。
指數式與對數式互換:ak=N⟺k=logaN;不同底的對數先用換底公式化成同一個底再算。
04填充第 6~10 題(本頁第 10~14 題):小數的位數、對數方程式、對數比較大小、半衰期
第 10 題log(31)100=−100log3≈−47.71。
把它寫成「整數+介於 0 與 1 的小數」:−47.71=−48+0.29。
所以 (31)100≈100.29×10−48,而 1<100.29<10,也就是 (31)100 是「一點多」乘以 10−48。
10−48 的 1 在小數點後第 48 位,所以這個小數從小數點後第 48 位起才不為 0。答案是 48。
100.29≈1.95,所以 (31)100≈1.95×10−48,小數點後先有 47 個 0,第 48 位是 1。
第 11 題先列真數為正的條件:2x−1>0,即 x>21(此時 x2−x+7>0 也成立)。
把右邊化成以 3 為底:log9(x2−x+7)=log39log3(x2−x+7)=21log3(x2−x+7)。
原式兩邊乘 2:2log3(2x−1)=log3(x2−x+7),即 log3(2x−1)2=log3(x2−x+7),所以
(2x−1)2=x2−x+7
4x2−4x+1=x2−x+7,3x2−3x−6=0,x2−x−2=0,(x−2)(x+1)=0,x=2 或 x=−1。
x=−1 不滿足 x>21,不合。所以解為 x=2。
代回檢查:x=2 時左邊 log33=1,右邊 log9(4−2+7)=log99=1,相等。
第 12 題先把底數 31、51 換掉:log31N=−log3N,log51N=−log5N。
a=log315=−log35;b=log3151=log35;c=log513=−log53;d=log5131=log53。
因為 5>3,log35>log33=1;因為 1<3<5,0<log53<log55=1。
所以 b>1,0<d<1,−1<c<0,a<−1,大小順序為 b>d>c>a。
近似值:b≈1.465,d≈0.683,c≈−0.683,a≈−1.465。
第 13 題圖形通過 (1, 2):loga(1+2)=2,a2=3。底數 a>0 且 a=1,所以 a=3。
通過 (b, 0):log3(b+2)=0,b+2=1,b=−1。
通過 (7, c):c=log3(7+2)=log39。因為 (3)4=9,所以 c=4。
數對 (b, c)=(−1, 4)。
對數函數的圖形一定通過真數為 1 的點,函數值是 0,所以 (b, 0) 這一點與底數無關。
第 14 題設半衰期為 T 分鐘。一小時是 60 分鐘,經過了 T60 個半衰期,質量變成
80×(21)T60=5
所以 (21)T60=805=161=(21)4,得 T60=4,T=15。半衰期為 15 分鐘。
也可以直接數:80→40→20→10→5,減半了 4 次,60÷4=15。Sg 的中文名是金字旁的「𨭎」,卷面印作「喜」,題目照原字保留。
負的對數要寫成「負整數+介於 0 與 1 的小數」再判斷位數;解對數方程式先列真數為正,最後把不合的根刪掉。
05計算第 1 題(本頁第 15~17 題):藥品殘餘量的指數模型
第 15 題一開始注射時 t=0:y=5×3−0.2×0=5×30=5。一開始注射 5 mg 的藥品。
y=5×3−0.2t 中 3 的次方前面的係數 5,就是 t=0 時的量。
第 16 題t=10:y=5×3−0.2×10=5×3−2=95。10 小時後殘餘量為 95 mg。
約 0.56 mg。
第 17 題要 5×3−0.2t<0.2,兩邊除以 5:3−0.2t<50.2=251,也就是 30.2t>25。
底數 3>1,兩邊取以 3 為底的對數,不等號方向不變:0.2t>log325=2log35,所以
t>10log35
由換底公式 log35=log3log5≈0.47710.6990≈1.465(log3≈0.4771 是同卷填充第 6 題給的值;log5≈0.6990 卷面未給,是課本常用值),10log35≈14.65。所以約 14.65 小時之後,殘餘量會小於 0.2 mg;若以整數小時計,第 15 小時時已小於 0.2 mg。
檢查:t=14 時 y=5×3−2.8≈0.23 mg,還沒小於 0.2;t=15 時 y=5×3−3=275≈0.185 mg,已小於 0.2。
指數不等式先把係數移走、化成「底數的次方和一個數比」,再取對數;底數大於 1 時不等號方向不變。
06計算第 2 題(本頁第 18、19 題):希克-海曼定律的對數模型
第 18 題湯品有 3 種選擇,n=3,T=40:40=blog2(3+1)=blog24=2b,所以 b=20。
log24=2,因為 22=4。
第 19 題由上一小題,T=20log2(n+1)。附餐飲料花了 80 秒:80=20log2(n+1),log2(n+1)=4,n+1=24=16,n=15。餐廳提供了 15 種附餐飲料的選擇。
選擇從 3 種變成 15 種,n+1 從 4 變成 16(變成 4 倍),時間從 40 秒變成 80 秒(只多一倍):選擇變多,決策時間增加得愈來愈慢。
對數模型先用已知的一組資料求出常數,再把另一組資料代入,對數式改寫成指數式解出未知數。
同一次段考的其他學校
同樣是高二第二次段考,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 112 上 高二第二次段考數學的答案在哪裡?
本頁列出全部 19 題的答案;答案由御藍教育逐題重新計算。
高雄新興高中 112 上 高二第二次段考數學哪幾題最容易錯?
第 2 題底數小於一時指數愈大值愈小,而且對數函數的底數沒說大於一就不能斷定遞增;第 3 題的二的一百次方是三十一位數;第 10 題要把負的對數寫成負四十八加零點二九;第 12 題四個對數先看正負再和正負一比;第 17 題先把不等式化成三的次方再取對數。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 112 學年度上學期 高二第二次段考 數學B,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。