01 · 試題 原卷 17 題,照原卷順序 是非題 5 題(每題 4 分,共 20 分)、單選題 4 題(每題 7 分,共 28 分)、多選題 2 題(每題 7 分,共 14 分)、選填題 3 題(每題 8 分,共 24 分)、混合題 1 題組 3 小題(4+5+5,共 14 分)。答案已與學校公布的答案逐題核對
一、是非題(每題 4 分,共 20 分)
4
y = f ( x ) = tan x 與 y = 1000 的圖形有交點。
5
y = sin x 的圖形向左移 2 π 會與 y = cos x 的圖形重合。
二、單選題(每題 7 分,共 28 分)
6
下列選項中,何者錯誤 ? (A) sin 2 3 ∘ cos 3 7 ∘ + cos 2 3 ∘ sin 3 7 ∘ = sin 6 0 ∘ (B) cos 4 5 ∘ cos 1 5 ∘ + sin 4 5 ∘ sin 1 5 ∘ = cos 6 0 ∘ (C) 2 cos 2 3 7 ∘ − 1 = cos 7 4 ∘ (D) 2 1 − cos 20 0 ∘ = sin 10 0 ∘ 7
下列函數中,有幾個函數的週期為 π ? f 1 ( x ) = sin x 、f 2 ( x ) = sin x + cos x 、f 3 ( x ) = sin x ⋅ cos x 、f 4 ( x ) = cos x sin x (A) 1 個(B) 2 個(C) 3 個(D) 4 個8
下列選項中,何者正確 ? (A) sin 1 ∘ > sin 1 (B) sin π > sin π ∘ (C) cos π > cos π ∘ (D) cos 1 ∘ > cos 1 9
將一繩長 200 公分的細繩子,將一端從右圖 A 點逆時針方向纏繞在圓周上,若繩子的另一端為 B 點且該圓的半徑為 10 公分,則 B 點的所在位置是在第幾象限? (A) 一 (B) 二 (C) 三 (D) 四 三、多選題(每題全對得 7 分,錯一個選項得 4 分,錯兩個選項得 2 分,錯 3 個以上選項或未作答該題得 0 分,共 14 分)
10
如下圖,實線部分為 y = a sin ( b x − c ) + d 的部分圖形,已知 a > 0 、b > 0 、4 π ≤ c ≤ 2 π ,下列哪些選項正確 ? (A) a = 3 (B) b = 3 (C) c = 3 π (D) d = − 1 (E) 在 [ 0 , 2 π ] 間,y = f ( x ) 與 y = 2 有 6 個交點,此 6 個交點的 x 座標之和為 6 π 。 11
設 27 0 ∘ < θ < 36 0 ∘ ,且 sin θ + cos θ = 5 1 ,則下列哪些選項正確? (A) sin 2 θ = 25 − 24 (B) sin θ − cos θ = 5 7 (C) sin θ = 5 − 3 (D) sin 2 θ = 10 1 (E) tan 2 θ = 3 − 1 四、選填題(每題 8 分、共 24 分)|原卷題號為 A、B、C,本頁依序編為第 12、13、14 題。
12
sin 6 5 π + cos 3 4 π − tan 4 π = ____。
13
如圖所示,有一個邊長為 4 之正六邊形,以邊長為直徑往六邊形內部畫六個半圓,試問圖中灰色區域面積為何 ____。(原卷的答案格形式為 ◯ ◯ ◯ − ◯ π ) 14
如圖所示,△ A B C 為等腰直角三角形,其中 D 、E 將 B C 三等分,試求 tan θ 的值為 ____。(原卷的答案格為分數 ◯ ◯ ;圖中 θ 標在 A C 與 A E 之間) 五、混合題(共 14 分,配分標於每題題末:第二小題和第三小題請在答案卡上寫出過程)|原卷小題 (1)、(2)、(3),本頁依序編為第 15、16、17 題。
第 15~17 題為題組(混合題)(第 15~17 題) 如圖,一長方體磚塊斜靠在牆壁上,且 A B 為 10 3 公分,B C 為 10 公分,∠ O A B = x ( 0 < x < 2 π ) 。 15
C 點到地面的距離為多少公分。(單選題,4 分)(A) 10 ( sin x + cos x ) (B) 10 3 ( sin x + cos x ) (C) 10 sin x + 10 3 cos x (D) 10 3 sin x + 10 cos x 16
承 (1) 可以化為 a sin ( x + θ ) ,其中 a > 0 、0 ≤ θ ≤ 2 π ,則 ( a , θ ) = ____。(非選題,5 分)
17
已知 C 點到地面的距離為 10 3 公分,求 x 的值。(非選題,5 分) 是非題:1=正確、2=錯誤(照原卷作答規定)
第 6 題 (B)
第 7 題 (B)
第 8 題 (D)
第 9 題 (A)
第 10 題 (B)(E)
第 11 題 (A)(C)(D)(E)
第 12 題 − 1
第 14 題 5 1
第 15 題 (D)
第 16 題 ( 20 , 6 π )
第 17 題 x = 6 π
03 · 勾錯題號 勾出錯的題號,看錯在哪幾章 不用登入。勾完馬上看到錯的集中在哪些單元;註冊後,首頁第一張卡就從那幾章開始。
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01 是非第 1~5 題:度與弧度、象限、同界角、正切的值域、圖形平移第 1 題 2 錯 。18 0 ∘ = π 弳,所以 10 5 ∘ = 180 105 π = 12 7 π 弳,不是 24 7 π 弳。
24 7 π 弳是 24 7 × 18 0 ∘ = 52. 5 ∘ ,剛好是 10 5 ∘ 的一半。
第 2 題 2 錯 。π ≈ 3.14 、2 π ≈ 1.57 ,所以 − π < − 3 < − 2 π 。從 x 軸正向順時針轉,轉過 2 π 之後、還沒到 π ,終邊落在第三象限。
換成度來看:− 3 弳約是 − 171. 9 ∘ ,同界角 188. 1 ∘ 在第三象限。3 弳(正的)才是第二象限角。
第 3 題 1 對 。兩角相差 3 5 π − ( − 3 7 π ) = 3 12 π = 4 π = 2 × 2 π ,是 2 π 的整數倍,所以互為同界角。
第 4 題 1 對 。在 − 2 π < x < 2 π 這一段,y = tan x 的圖形是連續不斷的曲線,而且 x 越接近 2 π 時函數值可以大過任何正數,所以 tan x 的值可以是任意實數,圖形一定與水平線 y = 1000 相交。
這一段裡恰有一個交點;tan x 的週期是 π ,所以每隔 π 還會再有一個,交點有無限多個。
第 5 題 1 對 。圖形向左移 2 π ,是把 x 換成 x + 2 π ,得 y = sin ( x + 2 π ) 。由和角公式,sin ( x + 2 π ) = sin x cos 2 π + cos x sin 2 π = cos x ,兩個圖形重合。
用一點檢查:y = sin x 的最高點 ( 2 π , 1 ) 左移後到 ( 0 , 1 ) ,正是 y = cos x 的最高點。
02 單選第 6~9 題:公式的辨認、週期、度與弳的比較、繞圓周的弧度第 6 題 答案 (B) 。(A) 左邊是 sin ( 2 3 ∘ + 3 7 ∘ ) = sin 6 0 ∘ ,正確。(B) 左邊是 cos α cos β + sin α sin β = cos ( α − β ) 的形狀,等於 cos ( 4 5 ∘ − 1 5 ∘ ) = cos 3 0 ∘ = 2 3 ,而 cos 6 0 ∘ = 2 1 ,所以 (B) 錯誤。(C) 是倍角公式 cos 2 θ = 2 cos 2 θ − 1 ,θ = 3 7 ∘ ,正確。(D) 由 cos 20 0 ∘ = 1 − 2 sin 2 10 0 ∘ 得 2 1 − cos 20 0 ∘ = sin 2 10 0 ∘ ,開根號得 ∣ sin 10 0 ∘ ∣ ;10 0 ∘ 在第二象限,sin 10 0 ∘ > 0 ,所以等於 sin 10 0 ∘ ,正確。 (B) 是把兩個角相加了;餘弦的公式中間是加號時,角度是相減。
第 7 題 答案 (B) 。f 1 ( x ) = sin x 的週期是 2 π 。f 2 ( x ) = sin x + cos x = 2 sin ( x + 4 π ) ,週期是 2 π 。f 3 ( x ) = sin x cos x = 2 1 sin 2 x ,週期是 2 2 π = π 。f 4 ( x ) = cos x sin x = tan x ,週期是 π 。週期為 π 的是 f 3 與 f 4 ,共 2 個。 f 2 的兩項週期都是 2 π ,相加後疊合成單一正弦,週期仍是 2 π ;例如 f 2 ( 0 ) = 1 而 f 2 ( π ) = − 1 ,所以 π 不是它的週期。
第 8 題 答案 (D) 。沒有寫「度」的數,單位是弳:1 弳約 57. 3 ∘ ,π 弳是 18 0 ∘ ;而 π ∘ 約是 3.1 4 ∘ 。(A) 正弦在 0 ∘ 到 9 0 ∘ 之間遞增,1 ∘ < 57. 3 ∘ ,所以 sin 1 ∘ < sin 1 ,錯誤。(B) sin π = 0 ,sin π ∘ = sin 3.1 4 ∘ > 0 ,所以 sin π < sin π ∘ ,錯誤。(C) cos π = − 1 ,cos π ∘ = cos 3.1 4 ∘ > 0 ,所以 cos π < cos π ∘ ,錯誤。(D) 餘弦在 0 ∘ 到 9 0 ∘ 之間遞減,1 ∘ < 57. 3 ∘ ,所以 cos 1 ∘ > cos 1 ,正確。
四個比較的數值:sin 1 ∘ ≈ 0.017 、sin 1 ≈ 0.841 ;cos 1 ∘ ≈ 0.9998 、cos 1 ≈ 0.540 。
第 9 題 答案 (A) 。繩子貼著圓周繞,繞過的弧長就是繩長 200 公分。弧長 = 半徑 × 圓心角(弳),所以從 A 逆時針轉過的角是 10 200 = 20 弳。一圈是 2 π ≈ 6.283 弳,三圈是 6 π ≈ 18.85 弳,20 − 6 π ≈ 1.15 弳。0 < 1.15 < 2 π ≈ 1.57 ,而 A 在 x 軸正向上,所以 B 在第一象限。
1.15 弳約是 6 6 ∘ 。繩子繞了三圈多,判斷位置時只看扣掉整圈後剩下的角。
03 多選第 10、11 題:由圖形讀係數、由正餘弦的和求倍角與半角第 10 題 答案 (B)(E) 。圖形最高到 3 、最低到 − 1 ,且 a > 0 ,所以 a = 2 3 − ( − 1 ) = 2 、d = 2 3 + ( − 1 ) = 1 ;(A)、(D) 錯誤。圖形在 ( 0 , − 1 ) 是最低點、在 ( π , 3 ) 是最高點,兩點之間還有一個最高點與一個最低點,所以從 x = 0 到 x = π 是一個半週期:2 3 × 週期 = π ,週期 = 3 2 π ;b > 0 ,由 b 2 π = 3 2 π 得 b = 3 ,(B) 正確。x = 0 是最低點,所以 sin ( − c ) = − 1 ,c = 2 π + 2 k π (k 為整數);在 4 π ≤ c ≤ 2 π 內只有 c = 2 π ,(C) 錯誤。(E) 函數是 f ( x ) = 2 sin ( 3 x − 2 π ) + 1 ,在 [ 0 , 2 π ] 內剛好三個週期,每個週期裡水平線 y = 2 與圖形交於兩點,共 6 個交點;每一對交點對稱於該週期最高點所在的鉛直線,三個最高點的 x 坐標是 3 π 、π 、3 5 π ,所以 x 坐標的和是 2 ( 3 π + π + 3 5 π ) = 6 π ,(E) 正確。
(E) 也可以直接解:2 sin ( 3 x − 2 π ) + 1 = 2 即 sin ( 3 x − 2 π ) = 2 1 ,0 ≤ x ≤ 2 π 時 3 x − 2 π 可以是 6 π 、6 5 π 、6 13 π 、6 17 π 、6 25 π 、6 29 π ,得 x = 9 2 π 、9 4 π 、9 8 π 、9 10 π 、9 14 π 、9 16 π ,和為 9 54 π = 6 π 。檢查 c :f ( π ) = 2 sin 2 5 π + 1 = 3 ,與圖上的 ( π , 3 ) 相符。
第 11 題 答案 (A)(C)(D)(E) 。(A) 把條件兩邊平方:sin 2 θ + 2 sin θ cos θ + cos 2 θ = 25 1 ,即 1 + sin 2 θ = 25 1 ,sin 2 θ = − 25 24 ,正確。(B) ( sin θ − cos θ ) 2 = 1 − sin 2 θ = 25 49 ;θ 在第四象限,sin θ < 0 < cos θ ,所以 sin θ − cos θ = − 5 7 ,不是 5 7 ,錯誤。(C) 把 sin θ + cos θ = 5 1 與 sin θ − cos θ = − 5 7 相加除以 2 ,得 sin θ = − 5 3 ;相減除以 2 ,得 cos θ = 5 4 ,正確。(D) 13 5 ∘ < 2 θ < 18 0 ∘ ,是第二象限角,sin 2 θ > 0 ;由半角公式 sin 2 2 θ = 2 1 − cos θ = 2 1 − 5 4 = 10 1 ,所以 sin 2 θ = 10 1 ,正確。(E) 同理 cos 2 2 θ = 2 1 + cos θ = 10 9 ,第二象限餘弦為負,cos 2 θ = − 10 3 ,所以 tan 2 θ = 10 1 ÷ ( − 10 3 ) = − 3 1 ,正確。 開根號時的正負號都要由象限決定:(B) 看 θ 在第四象限,(D)、(E) 看 2 θ 在第二象限。
04 選填第 12~14 題(原卷 A、B、C):特殊角、半圓圍出的面積、正切的差角第 12 題 6 5 π = 15 0 ∘ ,sin 6 5 π = sin 3 0 ∘ = 2 1 。3 4 π = 24 0 ∘ 在第三象限,cos 3 4 π = − cos 6 0 ∘ = − 2 1 。tan 4 π = 1 。所以原式 = 2 1 − 2 1 − 1 = − 1 。
原卷的兩個答案格依序填負號與 1 。
第 13 題 灰色區域是正六邊形扣掉六個半圓所蓋住的部分。正六邊形由 6 個邊長 4 的正三角形組成,面積是 6 × 4 3 × 4 2 = 24 3 。每個半圓的半徑是 2 ,面積 2 1 π ⋅ 2 2 = 2 π ,六個合計 12 π ;但相鄰兩個半圓在頂點附近有重疊,要先算出重疊的面積。設 V 是一個頂點,M 1 、M 2 是過 V 的兩邊的中點(兩個半圓的圓心),O 是正六邊形的中心,P 是 V O 的中點。V M 1 = V P = 2 ,且 ∠ M 1 V P = 6 0 ∘ (V O 平分 12 0 ∘ 的內角),所以 △ V M 1 P 是邊長 2 的正三角形,M 1 P = 2 ;同理 M 2 P = 2 。因此兩個半圓的圓弧交於 V 與 P ,重疊的部分由兩塊相同的弓形組成,每塊是半徑 2 、圓心角 3 π 的扇形扣掉邊長 2 的正三角形:2 1 ⋅ 2 2 ⋅ 3 π − 4 3 ⋅ 2 2 = 3 2 π − 3 。一處重疊的面積是 2 ( 3 2 π − 3 ) = 3 4 π − 2 3 ,六個頂點共 8 π − 12 3 。六個半圓蓋住的面積是 12 π − ( 8 π − 12 3 ) = 4 π + 12 3 ,所以灰色區域的面積是 24 3 − ( 4 π + 12 3 ) = 12 3 − 4 π 。 數值約為
8.22 。不相鄰的兩個半圓圓心相距至少
6 ,大於半徑和
4 ,不會重疊,所以只需要處理相鄰的六處。若忘了加回重疊的部分,會得到
24 3 − 12 π ,與答案格的形式對不上。
第 14 題 圖中直角在 B ,A B = B C ;θ 是 A C 與 A E 的夾角,即 θ = ∠ C A B − ∠ E A B 。設 A B = B C = 3 ,則 B D = D E = E C = 1 ,B E = 2 。在直角三角形 A B C 中 tan ∠ C A B = 3 3 = 1 ;在直角三角形 A B E 中 tan ∠ E A B = 3 2 。由正切的差角公式,tan θ = 1 + 1 ⋅ 3 2 1 − 3 2 = 3 5 3 1 = 5 1 。
三條線把 ∠ C A B = 4 5 ∘ 分成三個角,但三個角並不相等:它們的正切值由下而上依序是 3 1 、11 3 、5 1 。等分的是對邊 B C ,不是角。
05 混合題第 15~17 題(原卷 (1)(2)(3)):把高度寫成角度的函數、疊合、解方程式第 15 題 答案 (D) 。B 在牆上,△ O A B 是直角三角形(直角在 O ),B 到地面的距離是 O B = A B sin x = 10 3 sin x 。A B 與地面夾 x ,而 B C ⊥ A B ,所以 B C 與鉛直方向的夾角也是 x ,C 比 B 高出 B C cos x = 10 cos x 。因此 C 點到地面的距離是 10 3 sin x + 10 cos x 公分。 用坐標也可以:取
O 為原點、地面為
x 軸、牆為
y 軸,
B ( 0 , 10 3 sin x ) ;由
A 到
B 的方向是
( cos x , sin x ) ,把它逆時針轉
9 0 ∘ 得由
B 到
C 的方向
( − sin x , cos x ) ,所以
C 的
y 坐標是
10 3 sin x + 10 cos x 。(C) 是把
sin x 與
cos x 的係數對調了。
第 16 題 ( 10 3 ) 2 + 1 0 2 = 400 = 20 ,所以 10 3 sin x + 10 cos x = 20 ( 2 3 sin x + 2 1 cos x ) = 20 ( sin x cos 6 π + cos x sin 6 π ) = 20 sin ( x + 6 π ) 。a = 20 > 0 ,θ = 6 π 在 0 到 2 π 之間,所以 ( a , θ ) = ( 20 , 6 π ) 。θ 要滿足
cos θ = 2 3 且
sin θ = 2 1 ;題目限制
0 ≤ θ ≤ 2 π ,所以只有
6 π 這一個。
第 17 題 由第 16 題,20 sin ( x + 6 π ) = 10 3 ,即 sin ( x + 6 π ) = 2 3 。0 < x < 2 π 時 6 π < x + 6 π < 3 2 π 。正弦值等於 2 3 的角在 0 到 π 之間有 3 π 與 3 2 π ,其中 3 2 π 是範圍的端點、取不到,所以 x + 6 π = 3 π ,x = 6 π 。 驗算:
x = 6 π 時
10 3 sin 6 π + 10 cos 6 π = 5 3 + 5 3 = 10 3 。另一個角
3 2 π 對應
x = 2 π ,那時磚塊的
A B 已經貼在牆上,不在題目的範圍內。
看到 a sin x + b cos x 先疊合成單一正弦;解方程式前,把 x 的範圍一起換成括號裡那個角的範圍,再決定哪些角可以取。
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 基隆高中 113 上 高二第一次段考數學的答案在哪裡? 本頁列出全部 17 題的答案,是非題 5 題附對錯一覽;答案由御藍教育逐題重新計算。
基隆高中 113 上 高二第一次段考數學哪幾題最容易錯? 第 2 題負三弳是順時針轉,落在第三象限;第 8 題同一個數字有沒有寫度,代表的角差很多;第 10 題要從最低點與最高點之間隔了幾個起伏來定週期;第 11 題開根號的正負號要看角所在的象限;選填第 13 題相鄰的半圓在頂點附近有重疊,要加回來。詳解逐題寫在本頁。
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題目取自基隆高中 113 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。