01 · 試題原卷 20 題,照原卷順序
單選題 1 題(3 分)、多選題 3 題(每題 6 分,共 18 分,錯一個選項扣 2 分,扣完為止)、填充題 14 格(每格 5 分,共 70 分)、計算題 1 題(9 分:第 (1) 小題 4 分加 2 分,第 (2) 小題 3 分),合計 100 分。本頁全卷連續編號:第 1 題為單選題,第 2~4 題為多選第 1~3 題,第 5~18 題為填充第 1~14 題,第 19、20 題為計算題的 (1)(2)。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 3 分,共 3 分
1
將正弦函數 f(x)=sinx 的圖形以 y 軸為基準,水平方向伸縮為原來 21 倍,再將所得的圖形向左平移 3π 單位,則所得新圖形會與下列哪一個選項的圖形重合?- (A) sin(21x−6π)
- (B) sin(2x+3π)
- (C) sin(2x+32π)
- (D) sin(2x−32π)
- (E) 2sin(x−3π)
二、多選題:每題 6 分,共 18 分(錯一個選項扣 2 分,扣完為止)
2
若函數 f(x)=1+4sin3x,試問下列哪些敘述是正確的?- (A) −2≤f(x)≤4
- (B) y=f(x) 的週期為 6π
- (C) 當 67π≤x≤34π 時,y=f(x) 的圖形由左往右逐漸上升
- (D) y=f(x) 的圖形對稱於直線 x+6π=0
- (E) f(1)>0
3
下列哪些選項是正確的?- (A) π∘=180π2 弳
- (B) sin1>sin2
- (C) sinπ>sinπ∘
- (D) cosπ∘>sinπ∘
- (E) sinπ2>cosπ2
4
下列哪些函數的週期為 π?- (A) y=2sinx−cosx
- (B) y=−3tanx
- (C) y=sinxcosx
- (D) y=sin2x
- (E) y=∣sinx+cosx∣
三、填充題:每格 5 分,14 格,共 70 分
5
有一個半徑 30 m 的圓形廣場,在牆面上裝有一個探照燈,已知探照燈射出的光線區域所張成的角為 3π,如圖。則燈光打在圓形廣場牆面上的弧長為 ____ m。 6
求 sin(−6π)cos(65π)+tan67π 的值為 ____。
7
如圖,將兩個邊長為 6、8、10 的直角三角形積木疊放於桌上(AB=AD=8、BC=DE=6、AC=AE=10),求最高點到桌面(即 EF)的距離為 ____。 8
已知 x 為實數,函數 f(x)=3sinx+2cosx+1,求 f(x) 的最小值為 ____。
9
若 0≤x<2π,試問有多少個實數 x 滿足 cos(x−3π)=cosx+cos3π? ____ 個
10
已知函數 f(x)=asin(bx+c) 的部分圖形如下圖,且 a>0,b>0,則 f(6π)= ____。 11
若 2π<α<π、2π<β<π,且 sinα=52、cosβ=−101,則 α+β= ____。 12
如圖,兩個半徑為 1 的圓,已知兩圓心距離為 3,試問重疊部分的面積為 ____。 13
△ABC 中,若 tanA=2−1,tanB=31,則 cosC= ____。
14
試求 cos340∘1+sin340∘3 的值為 ____。 15
將一木板放在圓筒上,如圖為剖面示意圖,其中圓的半徑為 30 公分,AC 的長度為 240 公分,B 為 AC 中點。假設當此木板朝一側傾斜,使得板面與地面接觸時,此時板面與地面的夾角為 θ,則 tanθ 的值為 ____。 16
設 θ 為兩直線 L1:x−3y=101 與 L2:4x−y=2025 的夾角,且 0∘<θ<90∘,則 tanθ= ____。
17
在 0≤x≤10 範圍內,方程式 tanx=1+x 的解有 ____ 個
18
設 180∘<θ<270∘,且 sinθ+3cosθ=2sin2025∘,若 θ=m∘,試求 m 的值為 ____。 四、計算題:9 分(視過程部分給分,只有答案沒寫算式不予給分)
第 19~20 題為題組(原卷計算第 1 題)(第 19~20 題) 設函數 y=2sin2x+cos(2x−3π)。
19
(1) 若 0≤x≤2π,當 x=α 時函數 y 有最大值 M,週期為 T,求 (α,M)=?(4 分) T=?(2 分)
20
(2) 若 6π≤x≤43π,求函數 y 的最小值?(3 分)
第 1 題(C)
第 2 題(C)(D)(E)
第 3 題(A)(D)(E)
第 4 題(B)(C)(D)(E)
第 5 題20π
第 7 題548
第 9 題2
第 11 題45π
第 14 題−4
第 15 題158(依圖,以 B 為木板與圓的切點)
第 16 題711
第 17 題3
第 18 題255
第 19 題(α,M)=(3π,2) 或 (34π,2);T=π(範圍內有兩個週期,兩個位置都算對)
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01單選題(第 1 題):先伸縮、再平移
第 1 題答案 (C)。水平方向伸縮為原來的 21 倍,把 x 換成 2x,得 y=sin2x。再向左平移 3π 單位,把 x 換成 x+3π:
y=sin2(x+3π)=sin(2x+32π)
所以選 (C)。
平移時換掉的是 x 本身,所以括號裡加的是 2×3π=32π;寫成 sin(2x+3π) 就是選項 (B) 的陷阱。
02多選題(第 2~4 題,原卷多選第 1~3 題):圖形的性質、弧度與度、週期
第 2 題(A) 錯誤。 −1≤sin3x≤1,所以 1−4≤f(x)≤1+4,即 −3≤f(x)≤5。例如 x=6π 時 f(x)=5,超過 4。
(B) 錯誤。 週期是 32π,不是 6π。
(C) 正確。 67π≤x≤34π 時,27π≤3x≤4π。扣掉一圈 2π,相當於角度由 23π 走到 2π,正弦值由 −1 一路升到 0,所以圖形由左往右上升。
(D) 正確。 直線 x+6π=0 就是 x=−6π。這時 3x=−2π,sin3x=−1,f(x)=−3 是最小值,圖形在這裡是波谷;通過波峰或波谷的鉛直線都是對稱軸。
(E) 正確。 f(1)=1+4sin3,這裡的 3 是弧度,2π<3<π 是第二象限角,sin3>0,所以 f(1)>1>0。
選 (C)(D)(E)。
sin3≈0.141,f(1)≈1.564。
第 3 題(A) 正確。 1∘=180π 弳,所以 π∘=π×180π=180π2 弳。
(B) 錯誤。 1、2 是弧度。sin2=sin(π−2),而 π−2≈1.14;1 與 1.14 都在 0 到 2π 之間,正弦在這段遞增,所以 sin1<sin(π−2)=sin2。
(C) 錯誤。 sinπ=0;π∘≈3.14∘ 是很小的銳角,sinπ∘>0。所以 sinπ<sinπ∘。
(D) 正確。 π∘≈3.14∘ 介於 0∘ 與 45∘ 之間,這個範圍內餘弦大於正弦。
(E) 正確。 π2=3π+π(π−3),令 t=π(π−3)≈0.445,則 0<t<4π。sinπ2=sin(3π+t)=−sint,cosπ2=cos(3π+t)=−cost。0<t<4π 時 sint<cost,兩邊變號得 −sint>−cost,即 sinπ2>cosπ2。
選 (A)(D)(E)。
有度的記號是度,沒有記號是弧度。數值:sin1≈0.841、sin2≈0.909;sinπ2≈−0.430、cosπ2≈−0.903。
第 4 題(A) 錯誤。 疊合:2sinx−cosx=5sin(x−φ)(φ 是某個定角),週期是 2π。也可以直接看:x=0 時 y=−1,x=π 時 y=1,兩者不相等,π 不是週期。
(B) 正確。 tanx 的週期是 π,乘上 −3 只改變上下方向與伸縮,週期不變。
(C) 正確。 sinxcosx=21sin2x,週期 22π=π。
(D) 正確。 sin2x=21−cos2x,週期 22π=π。
(E) 正確。 sinx+cosx=2sin(x+4π),週期 2π;加上絕對值後,x 軸下方的部分翻到上方,每隔 π 重複一次,週期變成 π。
選 (B)(C)(D)(E)。 (E) 用式子看:
2sin(x+π+4π)=−2sin(x+4π),與原來相同;而相鄰兩個零點相距
π,週期不會比
π 小。
03填充題(第 5~7 題,原卷填充第 1~3 題):弧長、弧度角的函數值、倍角
第 5 題探照燈裝在圓周上,光線區域所張的角是圓周角。同一段弧所對的圓心角是圓周角的兩倍:2×3π=32π。弧長 = 半徑 × 圓心角 =30×32π=20π(m)。
弧長公式裡的角是圓心角,不能直接用圓周角 3π 去乘(那樣會得到 10π)。20π≈62.8。
第 6 題sin(−6π)=−21;cos65π=−cos6π=−23;tan67π=tan6π=33。
(−21)×(−23)+33=43+33=1273 第 7 題直角三角形 ABC 的直角在 B,令 ∠CAB=φ,則 sinφ=106=53、cosφ=108=54。三角形 ADE 與它全等(直角在 D),所以 ∠EAD=φ;又 D 在 AC 上,因此 ∠EAF=2φ。
直角三角形 AFE 中,EF=AEsin2φ=10×2sinφcosφ=10×2×53×54=548。
即 9.6。本頁的圖是示意圖,兩個三角形沒有照 6、8、10 的比例畫。
04填充題(第 8~10 題,原卷填充第 4~6 題):疊合求極值、疊合解方程式、讀圖
第 8 題疊合:3sinx+2cosx=32+22sin(x+φ)=13sin(x+φ),其中 φ 是定角。x 是任意實數,sin(x+φ) 可以取到 −1,所以 f(x) 的最小值是 1−13。 第 9 題左邊用差角公式展開,右邊 cos3π=21:
21cosx+23sinx=cosx+21
移項得 23sinx−21cosx=21,左邊疊合成 sin(x−6π),所以 sin(x−6π)=21。
0≤x<2π 時 −6π≤x−6π<611π,這個範圍內正弦等於 21 的角是 6π 與 65π,得 x=3π 或 x=π,共 2 個。 代回檢查:x=3π 時兩邊都是 1;x=π 時左邊 cos32π=−21,右邊 −1+21=−21。
第 10 題最高 2、最低 −2,且 a>0,所以 a=2。圖形從 x=−12π 由 0 上升,經過波峰、波谷,到 x=127π 回到 0,剛好一個週期:週期 =127π−(−12π)=32π,且 b>0,所以 b=3。
圖形是 y=2sin3x 向左平移 12π:f(x)=2sin3(x+12π)=2sin(3x+4π)。
所以 f(6π)=2sin(2π+4π)=2sin43π=2×22=2。 c 可以差 2π 的整數倍,取哪一個都是同一個函數,不影響 f(6π)。約 1.41。
05填充題(第 11~14 題,原卷填充第 7~10 題):和角求角、弓形面積、三角形的內角、通分後疊合
第 11 題α、β 都是第二象限角:cosα=−1−54=−51,sinβ=1−101=103。
cos(α+β)=cosαcosβ−sinαsinβ=501−506=−525=−22
由 2π<α<π、2π<β<π 得 π<α+β<2π。這個範圍內餘弦等於 −22 的角只有 45π,所以 α+β=45π。 若改算正弦,
sin(α+β)=−22,在
π 到
2π 之間有
45π 與
47π 兩個角,還要再判斷一次;算餘弦可以直接確定。
第 12 題設兩圓心為 O1、O2,兩圓交於 P、Q。PQ 垂直平分 O1O2,設交點為 H,則 O1H=23、O1P=1,cos∠PO1H=23,∠PO1H=6π,所以 ∠PO1Q=3π。
重疊部分被 PQ 分成兩個全等的弓形。一個弓形 = 扇形 O1PQ−△O1PQ:
21×12×3π−21×1×1×sin3π=6π−43
重疊部分面積 =2(6π−43)=3π−23。 約 0.181。扇形面積 21r2θ 的 θ 要用弧度。
第 13 題A+B+C=π,所以 tanC=tan(π−(A+B))=−tan(A+B)。
tan(A+B)=1−tanAtanBtanA+tanB=1+61−21+31=67−61=−71
所以 tanC=71>0,C 是銳角。畫一個兩股為 1、7 的直角三角形,斜邊 50=52,得 cosC=527=1072。 tanA<0 表示 A 是鈍角(約 153.4∘),B 約 18.4∘,C 約 8.1∘,三個角加起來是 180∘。
第 14 題通分:
cos340∘1+sin340∘3=sin340∘cos340∘sin340∘+3cos340∘
分子疊合:sin340∘+3cos340∘=2sin(340∘+60∘)=2sin400∘=2sin40∘。
分母用倍角公式:sin340∘cos340∘=21sin680∘=21sin(−40∘)=−21sin40∘。
所以原式 =−21sin40∘2sin40∘=−4。 680∘=720∘−40∘,所以 sin680∘=−sin40∘。
06填充題(第 15~18 題,原卷填充第 11~14 題):切線與倍角、兩直線夾角、解的個數、疊合解角
第 15 題依圖,板面碰到地面時,C 在地面上,B 是木板與圓的切點,BC=2240=120。地面也與圓相切,設切點為 T、圓心為 O。
從圓外一點 C 到圓的兩條切線段等長,且 OC 平分兩切線的夾角:CT=CB=120,∠OCT=2θ。直角三角形 OTC 中,tan2θ=CTOT=12030=41。
tanθ=1−tan22θ2tan2θ=1−16121=21×1516=158
題目的圖把中點 B 畫在木板與圓接觸的位置,本頁照圖作答。本頁的圖是示意圖,夾角沒有照實際大小畫。θ 約 28.1∘。
第 16 題L1:x−3y=101 的斜率是 31,L2:4x−y=2025 的斜率是 4。設兩直線的斜角分別為 θ1、θ2,則 tanθ1=31、tanθ2=4。
tan(θ2−θ1)=1+4×314−31=37311=711
這個值是正的,θ2−θ1 是銳角,就是題目要的夾角,所以 tanθ=711。
夾角只和斜率有關,常數項 101、2025 不影響。若算出來是負的,表示算到的是鈍角那一個夾角,取絕對值即可。
第 17 題在同一個坐標平面畫 y=tanx 與直線 y=x+1,數 0≤x≤10 內的交點。tanx 的鉛直漸近線在 x=2π≈1.57、23π≈4.71、25π≈7.85、27π≈11.0。
① 0≤x<2π:x=0 時 tan0=0<1,曲線在直線下方;x 接近 2π 時 tanx 無限變大,超過直線,交 1 點。
② 2π<x<23π 與 ③ 23π<x<25π:tanx 各由負的無限大一路升到正的無限大,各與直線交 1 點。
④ 25π<x≤10:到 x=3π≈9.42 為止 tanx≤0,直線是正的;3π<x≤10 時 x−3π≤0.58<4π,tanx=tan(x−3π)<1,而直線的高度超過 10,沒有交點。
合計 1+1+1=3 個。
畫圖時把漸近線與 x=10 的位置標清楚:10 落在 3π 與 27π 之間,第四段正切曲線才剛從 0 升起,還碰不到直線。三個解約為 x≈1.13、4.53、7.74。
第 18 題左邊疊合:sinθ+3cosθ=2(21sinθ+23cosθ)=2sin(θ+60∘)。
右邊:2025∘=5×360∘+225∘,sin2025∘=sin225∘=−22。
所以 sin(θ+60∘)=−22。180∘<θ<270∘ 時 240∘<θ+60∘<330∘,這個範圍內正弦等於 −22 的角只有 315∘(225∘ 不在範圍內)。所以 θ=315∘−60∘=255∘,m=255。 不能直接寫 θ+60∘=225∘(那樣 θ=165∘,不在題目的範圍內);正弦值相同的角還有 540∘−225∘=315∘。
07計算題(第 19、20 題,原卷計算第 1 題):降次、差角展開、疊合,再看角度範圍
第 19 題先把函數整理成單一正弦。由倍角公式 cos2x=1−2sin2x 得 2sin2x=1−cos2x;差角公式展開 cos(2x−3π)=21cos2x+23sin2x。
y=1−cos2x+21cos2x+23sin2x=1+23sin2x−21cos2x=1+sin(2x−6π)
週期 T=22π=π。
最大值:sin(2x−6π)=1 時 y 最大,M=2。0≤x≤2π 時 −6π≤2x−6π≤623π,這個範圍內正弦等於 1 的角是 2π 與 25π,得 x=3π 或 x=34π。
所以 (α,M)=(3π,2) 或 (34π,2),T=π。 0≤x≤2π 有兩個週期,最大值出現兩次,兩個位置都要寫。代回原式檢查:x=3π 時 2sin2x=23,cos3π=21,相加是 2。
第 20 題由上一小題,y=1+sin(2x−6π)。6π≤x≤43π 時,
6π≤2x−6π≤34π
角度由 6π 走到 34π:正弦先升到 1,再一路降到 sin34π=−23,走不到波谷 23π。左端 sin6π=21,右端 −23 較小,所以最小值在右端 x=43π,最小值 =1−23。 代回原式檢查:
x=43π 時
2sin2x=1,
cos(23π−3π)=cos67π=−23。最小值不是
0,因為範圍內到不了波谷。約
0.134。
求極值先整理成單一正弦(降次、展開、疊合),再看角度的範圍走不走得到波峰、波谷;走不到的那一邊,極值在端點。
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上傳考卷常見問題
高雄新興高中 114 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 114 上 高二第一次段考數學哪幾題最容易錯?
第 3 題要分清有度的記號與沒有記號的角,π 的平方要先減掉三個 π 再比大小;第 14 題通分後分子疊合、分母用倍角,還要把 680 度化成負 40 度;第 17 題要一段一段數正切圖形與直線的交點,最後一段到 10 為止沒有交點;第 18 題疊合後的角要落在 240 度到 330 度之間,答案是 315 度那一個;第 19 題的範圍有兩個週期,最大值的位置有兩個。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。
題目取自高雄新興高中 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。