01 · 試題原卷 18 題,照原卷順序
單選題 5 題(每題 5 分,共 25 分)、多選題 4 題(每題 5 分,共 20 分)、填充題 8 題(每題 6 分,共 48 分)、計算題 1 題(共 7 分),合計 100 分。卷面各大題各自從 1 編號,本頁題號全卷連續:多選 1~4 為第 6~9 題,填充 1~8 為第 10~17 題,計算題 1 為第 18 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(5 題,每題 5 分,共 25 分)
1
下列選項中,何者的值最大?- (A) 3sin10∘+cos10∘
- (B) 3sin40∘+cos40∘
- (C) 3sin70∘+cos70∘
- (D) 3sin100∘+cos100∘
- (E) 3sin130∘+cos130∘
2
要得到函數 y=cos(3x+4π) 的圖形,只需將 y=cos3x 的圖形- (A) 向右平移 12π
- (B) 向左平移 12π
- (C) 向右平移 4π
- (D) 向左平移 4π
- (E) 向上平移 4π
3
設 a=21cos16∘+23sin16∘,b=1−tan229∘2tan29∘,c=21−cos74∘,則 a,b,c 大小關係為下列何者?- (A) a>b>c
- (B) c>b>a
- (C) a>c>b
- (D) b>c>a
- (E) b>a>c
4
圖是 y=ax−b 的部份圖形,則下列選項哪一個正確?- (A) a>1,b<−1
- (B) a>1,b>1
- (C) a>1,0<b<1
- (D) 0<a<1,b<0
- (E) 0<a<1,b>0
5
對任意實數 x 而言,27(−x2−32) 的最大值為何?- (A) 9
- (B) 33
- (C) −9
- (D) 27
- (E) 91
二、多選題(4 題,每題 5 分,共 20 分)
6
設 θ=32 弳,則下列選項哪些是正確的?- (A) θ 為第二象限角
- (B) θ 為第三象限角
- (C) θ 為第四象限角
- (D) θ 的最小正同界角為 32−10π
- (E) θ 的最大負同界角為 32−11π
7
關於函數 y=3sin(x−6π)−sinx 的圖形,選出正確的選項:- (A) 週期為 2π
- (B) 振幅為 2
- (C) 在 0≤x≤π 的範圍內最大值為 1
- (D) 對稱於 y 軸
- (E) 對稱於直線 x=−6π
8
△ABC 中,tanB=31,tanC=2,BC=14,則下列選項哪些是正確的?- (A) tanA=−7
- (B) AC=25
- (C) AB=410
- (D) △ABC 面積為 28
- (E) △ABC 的外接圓半徑為 102
9
下列哪些選項的值等於 −21?- (A) 2sin105∘cos105∘
- (B) sin47∘cos103∘+sin43∘sin77∘
- (C) cos(−73∘)cos167∘+sin193∘sin73∘
- (D) 21−cos420∘
- (E) 4cos340∘−3cos40∘
三、填充題(8 題,每題 6 分,共 48 分)
10
如圖,AB=10,以 AB 為直徑的半圓,C 為 AB⌢ 中點,今以 B 為圓心,AB 為半徑作一圓弧與直線 BC 交於 D 點,則灰色部分面積為 ____ 平方單位。 11
某電商發現若不在 YouTube 頻道播放廣告,每月的營業額會以相同的比例呈指數退化。已知此電商在某年的前 4 個月皆未在 YouTube 頻道播放廣告,營業額從 1024 萬元降為 768 萬元,若當年 12 個月皆不播放廣告,則營業額會變成 ____ 萬元。
12
設 f(x)=4x−2x+1,且 −1≤x≤2,f(x) 的最大值為 M,最小值為 m,則 M+m 之值為 ____。
13
如圖,直角三角形 ABC 中,∠B=90∘,D 在 BC 上,AD=17,AB=15,設 ∠CAD=∠DAB=θ,則 AC= ____。 14
解方程式 (91)x−21−28×(31)x+9=0,得 x 為 ____。
15
附圖中每一個正方形的大小都相等,則 tan∠BAC= ____。 16
設 cosα+cosβ=23,sinα+sinβ=45,則 cos(α−β)= ____。 17
設 x 為實數,f(x)=3+4sinx+4cosx+2sinxcosx,求 f(x) 的最小值為 ____。
四、計算題(共 7 分)
18
已知 △ABC 中,AB=5、BC=8 且 ∠A=2∠C,則 △ABC 面積為何?(需列出詳細計算過程)
第 1 題(C)
第 2 題(B)
第 3 題(E)
第 4 題(C)
第 5 題(E)
第 6 題(D)
第 7 題(A)(C)(E)
第 8 題(A)(B)(C)(D)
第 9 題(A)(C)(E)
第 10 題225π−25
第 11 題432
第 12 題7
第 13 題1614335
第 14 題x=1 或 −2
第 15 題1110
第 16 題325
第 18 題25468
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01單選 1~2:疊合比大小、圖形的平移
第 1 題答案 (C)。疊合:3sinθ+cosθ=2(sinθcos30∘+cosθsin30∘)=2sin(θ+30∘)。五個選項依序是 2sin40∘、2sin70∘、2sin100∘、2sin130∘、2sin160∘。
2sin100∘=2sin80∘,2sin130∘=2sin50∘,2sin160∘=2sin20∘。在 0∘ 到 90∘ 之間正弦遞增,80∘ 最大,所以第三個選項 (C) 2sin100∘ 最大。
角度離 90∘ 越近,正弦越大:100∘ 只差 10∘,70∘ 差 20∘。
第 2 題答案 (B)。y=cos(3x+4π)=cos[3(x+12π)],是把 y=cos3x 中的 x 換成 x+12π,也就是圖形向左平移 12π。
平移量要先把 x 的係數 3 提出來,不是 4π。
a sinθ 加 b cosθ 先疊合成單一正弦再比較;平移量要先把 x 的係數提出括號。
02單選 3:和角、倍角、半角公式
第 3 題答案 (E)。
a=sin30∘cos16∘+cos30∘sin16∘=sin46∘。
b=1−tan229∘2tan29∘=tan58∘(正切的二倍角公式),58∘>45∘,所以 b>1。
c:由半角公式 sin237∘=21−cos74∘,且 sin37∘>0,所以 c=sin37∘。
a、c 都小於 1,且 sin46∘>sin37∘,所以 b>a>c。
數值:a≈0.719,b≈1.600,c≈0.602。
03單選 4~5:指數函數的圖形與極值
第 4 題答案 (C)。
圖形由左往右上升,所以 y=ax 是遞增函數,a>1。
y=ax−b 是 y=ax 向下平移 b,漸近線是 y=−b。圖中漸近線在 x 軸下方,−b<0,b>0。
圖形與 y 軸交在原點上方,交點是 (0,1−b),所以 1−b>0,b<1。合起來 a>1,0<b<1。
三個判斷依序看:遞增或遞減定 a;漸近線在 x 軸上方或下方定 b 的正負;y 截距 1−b 的正負定 b 與 1 的大小。
第 5 題答案 (E)。底數 27>1,27t 隨 t 遞增,所以指數 −x2−32 最大時整個式子最大。−x2≤0,指數最大是 x=0 時的 −32,最大值 =27−32=(33)−32=3−2=91。
指數函數的值恆正,(C) −9 一定不可能。
底數大於 1 的指數函數是遞增的:判斷圖形先看遞增遞減,求極值就轉成求指數的極值。
04多選 1:弧度角的象限與同界角
第 6 題答案 (D)。2π≈6.28,32÷2π≈5.09,所以 32 弳轉了 5 圈多一點:32−5⋅2π=32−10π。因為 3.14<π<3.15,31.4<10π<31.5,所以 0.5<32−10π<0.6,比 2π≈1.57 小。
(A)(B)(C) 錯誤。 θ 與 32−10π 同界,0<32−10π<2π,所以 θ 是第一象限角。
(D) 正確。 同界角相差 2π 的整數倍;32−10π 在 0 與 2π 之間,是最小的正同界角。
(E) 錯誤。 32−11π 與 32 相差 11π,不是 2π 的整數倍,不是同界角。最大負同界角是 32−10π−2π=32−12π(約 −5.70)。
32−11π 與 θ 相差 π 的奇數倍,它的終邊與 θ 的終邊方向相反。
05多選 2:化成單一正弦再判斷
第 7 題答案 (A)(C)(E)。先用差角公式展開:
3sin(x−6π)=3(23sinx−21cosx)=23sinx−23cosx
所以 y=21sinx−23cosx=sinxcos3π−cosxsin3π=sin(x−3π)。
(A) 正確。 週期與 y=sinx 相同,是 2π。
(B) 錯誤。 振幅是 1。
(C) 正確。 0≤x≤π 時 −3π≤x−3π≤32π,這個範圍包含 2π,所以最大值是 1(在 x=65π)。
(D) 錯誤。 對稱於 y 軸要 y(−x)=y(x),但 y(3π)=sin0=0,y(−3π)=sin(−32π)=−23,不相等。
(E) 正確。 x=−6π 時 x−3π=−2π,y=−1 是最低點,正弦圖形對稱於通過最高點或最低點的鉛直線,所以對稱於 x=−6π。
y=sin(x−3π) 的對稱軸是 x−3π=2π+kπ,即 x=65π+kπ(k 為整數);k=−1 就是 x=−6π。
看到正弦與餘弦混在一起,先展開再疊合成單一正弦,週期、振幅、極值、對稱軸就都看得出來。
06多選 3:由兩角正切解三角形
第 8 題答案 (A)(B)(C)(D)。
(A) 正確。 A=180∘−(B+C),tanA=−tan(B+C)=−1−31⋅231+2=−3137=−7。
由 tanB=31(B 銳角)得 sinB=101;tanC=2(C 銳角)得 sinC=52;tanA=−7(A 鈍角)得 sinA=507=527。由正弦定理
2R=sinABC=14⋅752=102
(B) 正確。 AC=2RsinB=102⋅101=510=25。
(C) 正確。 AB=2RsinC=102⋅52=5202=410。
(D) 正確。 面積 =21⋅AB⋅AC⋅sinA=21⋅410⋅25⋅527=21⋅402⋅527=28。
(E) 錯誤。 2R=102,外接圓半徑 R=52,不是 102。
(D) 也可以作 BC 上的高 h:BC=tanBh+tanCh=3h+2h=27h=14,h=4,面積 =21⋅14⋅4=28。
三角形已知兩角的正切:第三角用正切和角公式,邊長用正弦定理。
07多選 4:和差角、倍角、半角、三倍角求值
第 9 題答案 (A)(C)(E)。
(A) 正確。 二倍角公式:2sin105∘cos105∘=sin210∘=−21。
(B) 錯誤。 sin43∘=cos47∘,sin77∘=cos13∘,cos103∘=−sin13∘,所以原式 =cos47∘cos13∘−sin47∘sin13∘=cos60∘=21。
(C) 正確。 cos(−73∘)=cos73∘,cos167∘=−cos13∘,sin193∘=−sin13∘,所以原式 =−(cos73∘cos13∘+sin73∘sin13∘)=−cos60∘=−21。
(D) 錯誤。 cos420∘=cos60∘=21,原式 =21−21=41=21。根號的值不會是負的。
(E) 正確。 三倍角公式 cos3θ=4cos3θ−3cosθ,原式 =cos120∘=−21。
(E) 的三倍角公式可由和角公式推出:cos3θ=cos2θcosθ−sin2θsinθ=(2cos2θ−1)cosθ−2(1−cos2θ)cosθ=4cos3θ−3cosθ。
先用誘導公式把角度都換成銳角,再看出是哪一條和差角或倍角公式。
08填充 1(本頁第 10 題):扇形與弓形
第 10 題設半圓的圓心為 O(AB 的中點),半徑 5。C 是半圓弧的中點,∠AOC=∠COB=90∘,△OBC 是等腰直角三角形,所以 ∠ABD=∠OBC=45∘。
右邊灰色:弧 CB 與弦 CB 圍成的弓形,面積 = 扇形 OCB −△OCB=41⋅π⋅52−21⋅5⋅5=425π−225。
左邊灰色:扇形 BAD(半徑 10、圓心角 45∘)扣掉「AB、半圓弧 AC、CB 圍成的部分」。後者 = 扇形 OAC+△OCB=425π+225。扇形 BAD=21⋅102⋅4π=225π。所以左邊灰色 =225π−425π−225=425π−225。
合計 =225π−25(平方單位)。
兩塊灰色剛好一樣大。也可以一次算:兩塊合起來 = 扇形 BAD−△ACB− 弓形 AC+ 弓形 CB,而弓形 AC 與弓形 CB 一樣大,所以合計 =225π−21⋅10⋅5=225π−25。數值約 14.27。
09填充 2~3(本頁第 11~12 題):指數模型與指數函數的極值
第 11 題設每個月營業額變成前一個月的 r 倍(0<r<1)。前 4 個月由 1024 萬元降為 768 萬元:1024r4=768,r4=43。12 個月就是 3 個「4 個月」:
1024⋅r12=1024⋅(r4)3=1024⋅6427=432
營業額會變成 432 萬元。
不必求出 r 本身,把 r12 寫成 (r4)3 即可。每 4 個月乘 43:1024→768→576→432。
第 12 題令 t=2x,則 4x=t2,2x+1=2t,f(x)=t2−2t=(t−1)2−1。−1≤x≤2 時 21≤t≤4。
t=1(x=0)時有最小值 m=−1;t 離 1 最遠的是 t=4(x=2),最大值 M=16−8=8。所以 M+m=8+(−1)=7。
另一端 t=21(x=−1)時 f=41−1=−43,比 8 小。
4 的 x 次方與 2 的 x 次方同時出現,就令 t 等於 2 的 x 次方,注意 t 的範圍。
10填充 4(本頁第 13 題):倍角公式
第 13 題由附圖,∠B 是直角,AD 把 ∠CAB 分成兩個 θ。在直角三角形 ABD 中,cosθ=ADAB=1715。∠CAB=2θ,由二倍角公式
cos2θ=2cos2θ−1=2⋅289225−1=289161
在直角三角形 ABC 中,cos2θ=ACAB,所以 AC=28916115=1614335。
161=7×23,4335=3×5×172,沒有公因數,已是最簡分數;約為 26.93。
11填充 5(本頁第 14 題):換元解指數方程式
第 14 題令 t=(31)x>0。(91)x−21=(31)2x−1=(31)−1⋅[(31)x]2=3t2。方程式變成
3t2−28t+9=0,(3t−1)(t−9)=0
t=31 或 t=9,兩個都是正數。(31)x=31 得 x=1;(31)x=9=(31)−2 得 x=−2。
代回檢查:x=1 時 31−328+9=0;x=−2 時 925−28⋅9+9=243−252+9=0。
12填充 6~7(本頁第 15~16 題):差角的正切與餘弦
第 15 題設正方形邊長為 1,以 A 為原點,則 B(2,3)、C(4,1)。AB 的斜角 α 滿足 tanα=23,AC 的斜角 β 滿足 tanβ=41,∠BAC=α−β。
tan∠BAC=1+23⋅4123−41=81145=1110
B、C 的位置由附圖的方格讀出:B 在右 2 格、上 3 格,C 在右 4 格、上 1 格。
第 16 題兩式平方相加:
(cosα+cosβ)2+(sinα+sinβ)2=2+2(cosαcosβ+sinαsinβ)=2+2cos(α−β)
左邊 =43+1625=1637,所以 2cos(α−β)=1637−2=165,cos(α−β)=325。
平方展開時 cos2α+sin2α=1、cos2β+sin2β=1,所以常數是 2。
兩角的正弦和、餘弦和同時給,平方相加就得到差角的餘弦。
13填充 8(本頁第 17 題):令 t=sin x+cos x
第 17 題令 t=sinx+cosx=2sin(x+4π),則 −2≤t≤2。又 t2=1+2sinxcosx,2sinxcosx=t2−1。
f(x)=3+4t+(t2−1)=t2+4t+2=(t+2)2−2
頂點 t=−2 不在 [−2,2] 內,而在這個範圍內 t 越大函數值越大,所以最小值在 t=−2:f=2−42+2=4−42。
t=−2 時
x=45π,
sinx=cosx=−22,代回
3−22−22+1=4−42≈−1.66。
14計算題(本頁第 18 題):角是另一角兩倍的三角形
第 18 題設 ∠C=θ,則 ∠A=2θ。BC 對 ∠A,AB 對 ∠C,由正弦定理
sin2θ8=sinθ5,2sinθcosθ8=sinθ5
得 cosθ=54。θ 是三角形內角,sinθ=53。
∠B=180∘−3θ,sinB=sin3θ=sin(2θ+θ)=sin2θcosθ+cos2θsinθ。其中 sin2θ=2⋅53⋅54=2524,cos2θ=2⋅2516−1=257,所以
sinB=2524⋅54+257⋅53=12596+21=125117
面積 =21⋅AB⋅BC⋅sinB=21⋅5⋅8⋅125117=25468。
檢查:cos2θ=257>0,∠A 是銳角;∠A+∠C=3θ,sin3θ>0,∠B 存在。也可以先由正弦定理求 AC=sinθ5sinB=539,再算 21⋅5⋅539⋅2524=25468。面積約 18.72。
角是另一角的兩倍:正弦定理配二倍角公式,先求出那個角的餘弦。
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康橋高中 115 上 高二第一次段考數學哪幾題最容易錯?
單選第 1 題要先疊合再看哪個角度最靠近 90 度;多選第 1 題 32 弳要和 10π 比大小才知道在第一象限,而且相差 11π 不是同界角;多選第 2 題要先展開再疊合成單一正弦;填充第 1 題兩塊灰色要分開用扇形與弓形算;計算題要用正弦定理配二倍角公式求出角的餘弦。詳解逐題寫在本頁。
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題目取自康橋高中 115 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。