御藍教育/段考卷/高一

段考詳解範圍:數與式(實數與根式、絕對值、指數與算幾不等式、常用對數)

港明高中 114 上
高一第一次段考
數學試題、答案與詳解

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01 · 試題

原卷 24 題,照原卷順序

單一選擇題 4 題(16 分)、多重選擇題 4 題(28 分)、填充題 10 題共 14 格(46 分)、混合題 2 小題(10 分)。卷首給參考數值 log 2≈0.301、log 3≈0.4771、log 7≈0.8451

參考數值:log 2≈0.301,log 3≈0.4771,log 7≈0.8451|一、單一選擇題(一題 4 分,共 16 分)
1
將 73​ 化為小數時,若小數點後第 n 位數字以 an​ 表示,則下列敘述何者錯誤?
  1. (A) a1​=4
  2. (B) a2​+a4​=a5​
  3. (C) a3​=5
  4. (D) a2​=a8​
  5. (E) a28​=a22​
2
若 a=621​、b=931​、c=1861​,試選出 a、b、c 的大小關係:
  1. (A) c>b>a
  2. (B) a>b>c
  3. (C) b>c>a
  4. (D) c>a>b
  5. (E) a>c>b
3
在合適的環境下,草履蟲平均每 6 小時就可以分裂成原來的 2 倍,問:10 個草履蟲經過一天(24 小時)之後將會變成多少個?
  1. (A) 80
  2. (B) 160
  3. (C) 180
  4. (D) 320
  5. (E) 640
4
若 x 為正實數,則 6x4x2+9​ 的最小值為下列哪一個選項?
  1. (A) 1
  2. (B) 2
  3. (C) 613​
  4. (D) 1225​
  5. (E) 25​
二、多重選擇題(一題 7 分,共 28 分,錯一個選項得 5 分,錯兩個選項得 3 分,錯三個選項以上得 0 分)(本頁第 5~8 題依序為原卷多重選擇題第 1~4 題)
5
下列哪些是有理數?
  1. (A) 2.022
  2. (B) 531​
  3. (C) (2​)−6
  4. (D) log3
  5. (E) 10log7
6
設 x、y 為實數,若 ​x+21​​<23​,∣y−1∣<1,則下列何者正確?
  1. (A) −2<x+y<3
  2. (B) −1<y−x<4
  3. (C) 0<xy<2
  4. (D) −4<2x−y<0
  5. (E) 1<x2+y2<8
7
關於常用對數的敘述,下列哪些選項是正確的?
  1. (A) 若 loga=4.8,則 a 的整數部分為 4 位數
  2. (B) 若 loga=−4.8,則 a 的小數點後第 5 位開始不為 0
  3. (C) 若 log(loga)=2,則 a 的整數部分為 101 位數
  4. (D) 若 10x=4.8,則 x=log4.8
  5. (E) 若 loga=4.8,logb=2.8,則 a 是 b 的 100 倍
8
下列關於 7100 的敘述哪些是正確的?
  1. (A) 為 84 位數
  2. (B) 首位數字為 3
  3. (C) 首位數字為 5
  4. (D) 末位數字為 1
  5. (E) 7100−1 是 10 的倍數
三、填充題(依配分表給分,共 46 分)(配分表:共 14 格,答對 1~7 格每格 4 分,第 8~11 格每格 3 分,第 12~14 格每格 2 分。本頁第 9~11 題為原卷填充題第 1~3 題,第 12~16 題為第 4 題的 (1)~(5),第 17~22 題為第 5~10 題)
9
以最簡分數表示 1.54+0.46= ____。
10
已知 a、b 是有理數,且 (2−32​)a+(1+22​)b=1+92​,求數對 (a,b)= ____。
11
不等式 {∣x+1∣>4∣2x−3∣≤7​ 之解為 ____。
填充題第 4 題(第 12~16 題) 化簡下列各式:
12
(1) 14−23×941​​= ____。
13
(2) 9−42​​= ____。
14
(3) 0.25−1.5×(278​)32​= ____。
15
(4) 22−3​×22+3​= ____。
16
(5) 6.51×10−5−4.72×10−6= ____。(取 3 位有效數字,以科學記號表示)
17
若 2x+2−x=6,則 8x+8−x= ____。
18
若 4a=3,則 2a−1+27×8−a= ____。
19
設 A(−8)、B(2) 為數線上兩點,已知 P 點在直線 AB 上,且 AP:BP=3:2,則 P 點坐標為 ____。(兩解)
20
設 x、y 為實數,a>0,b>0,已知 2x+3y=4,且 loga=2x,logb=3y,則 a+b 的最小值為 ____。
21
如右圖,以 AB 為直徑作一半圓,從 O(0) 作一垂直線交半圓於 C,再以 O 為圓心,OC 為半徑畫弧交 AB 於 P(x),則 x= ____。
載入中...
22
電腦記憶體的儲存單位為 1GB=1024MB,1TB=1024GB。小智喜歡攝影,拍攝了很多照片,打算將這些照片存入容量大小 1TB 的硬碟;若每張照片為 5MB,此硬碟最多可存入 a×10n 張照片,其中 1≤a<10,n 為整數,則 n= ____。
四、混合題(本頁第 23、24 題依序為原卷混合題第 1、2 題)
混合題(第 23~24 題) 已知 a 為實數,且 52a=5−26​,請利用以上資訊回答下列兩題:
23
5a 之值為下列哪一個選項?(單選題,4 分)
  1. (A) 5​−1
  2. (B) 5​+1
  3. (C) 3​−2​
  4. (D) 3​+2​
  5. (E) 2​−3​
24
試求 5a−5−a53a−5−3a​ 之值。(請寫出計算過程,否則不予給分,6 分)
02 · 答案

答案一覽,先對再看詳解

第 1 題(C)
第 2 題(B)
第 3 題(B)
第 4 題(B)
第 5 題(A)(C)(E)
第 6 題(A)(B)
第 7 題(B)(C)(D)(E)
第 8 題(B)(D)(E)
第 9 題165332​
第 10 題(−1, 3)
第 11 題3<x≤5
第 12 題22​−6​
第 13 題22​−1
第 14 題932​
第 15 題16
第 16 題6.04×10−5
第 17 題198
第 18 題273​​
第 19 題−2 或 22
第 20 題200
第 21 題15​
第 22 題5
第 23 題(C)
第 24 題11
03 · 勾錯題號

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04 · 逐題詳解

每一題,錯在哪一步

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01單選 1~4:循環小數、指數比大小、指數成長與算幾不等式

第 1 題答案 (C)。直式除法得 73​=0.428571,循環節 428571 共 6 位,所以 a1​=4、a2​=2、a3​=8、a4​=5、a5​=7、a6​=1,之後每 6 位重複。(A) 對。(B) a2​+a4​=2+5=7=a5​,對。(C) a3​=8 不是 5,錯。(D) 8=6+2,a8​=a2​,對。(E) 28=6×4+4、22=6×3+4,a28​=a22​=a4​,對。題目問錯誤的敘述,選 (C)。
位數很大時,把位數除以循環節長度 6 看餘數,餘數相同的位置數字相同。
第 2 題答案 (B)。三個指數的分母是 2、3、6,都化成 61​ 次方:a=663​=(63)61​=21661​,b=962​=(92)61​=8161​,c=1861​。底數為正時,同樣取 61​ 次方,底數大的比較大:216>81>18,所以 a>b>c。
也可以三個數都取 6 次方再比:a6=216、b6=81、c6=18。
第 3 題答案 (B)。24 小時裡有 24÷6=4 個「6 小時」,每過一段數量變成 2 倍,共乘以 24=16。10×16=160 個。
是「乘以 2」做 4 次(24),不是 2×4。
第 4 題答案 (B)。把分式拆開:6x4x2+9​=32x​+2x3​。x>0 時兩項都是正數,由算幾不等式 32x​+2x3​≥232x​⋅2x3​​=2。等號在 32x​=2x3​,即 x2=49​、x=23​ 時成立,所以最小值是 2。
拆成兩項之後乘積是定值 1,才可以用算幾不等式求和的最小值;最後要確認等號成立的 x 是正實數。

02多選(第 5~8 題):有理數、範圍的運算、常用對數與位數

第 5 題答案 (A)(C)(E)。(A) 2.022 是循環小數,是有理數(等於 2+902​=4591​)。(B) 531​=35​,5 不是有理數的立方,是無理數。(C) (2​)−6=(2​)61​=81​,有理數。(D) 若 log3=qp​(p、q 為正整數),則 10p=3q,左邊是偶數、右邊是奇數,不可能,所以 log3 是無理數。(E) log7 的意思就是「10 的幾次方等於 7」,所以 10log7=7,有理數。
(A) 的 2.022=2.0222⋯,和 2.02 是同一個數。
第 6 題答案 (A)(B)。​x+21​​<23​ 即 −23​<x+21​<23​,得 −2<x<1;∣y−1∣<1 得 0<y<2。(A) 兩式相加:−2<x+y<3,對。(B) −1<−x<2,和 0<y<2 相加:−1<y−x<4,對。(C) 錯:x 可以是負的,例如 x=−1、y=1 時 xy=−1。(D) 錯:−4<2x<2、−2<−y<0,相加得 −6<2x−y<2;例如 x=21​、y=21​ 時 2x−y=21​>0。(E) 錯:例如 x=0、y=21​ 時 x2+y2=41​<1。
兩個範圍只能「同向相加」。要算差,先把其中一個乘以 −1(不等號反向)再相加;x 的範圍跨過 0 時,xy 和 x2 的範圍不能直接把端點相乘。
第 7 題答案 (B)(C)(D)(E)。(A) 錯:a=104.8,104<a<105,整數部分是 5 位數。(B) 對:−4.8=−5+0.2,a=100.2×10−5,而 1<100.2<10,所以 a=0.00001⋯,小數點後前 4 位是 0,第 5 位開始不為 0。(C) 對:log(loga)=2 表示 loga=102=100,a=10100,是 1 後面 100 個 0,共 101 位數。(D) 對:這就是 log 的定義。(E) 對:ba​=102.8104.8​=102=100。
loga 是負數時,要先改寫成「負整數+介於 0 與 1 之間的數」再判斷:−4.8=−5+0.2,不是 −4+(−0.8)。
第 8 題答案 (B)(D)(E)。log7100=100×0.8451=84.51,所以 7100=100.51×1084。(A) 錯:1084<7100<1085,是 85 位數。(B) 對、(C) 錯:log3≈0.4771、log4=2log2≈0.602,0.4771<0.51<0.602,所以 3<100.51<4,首位數字是 3。(D) 對:71、72、73、74 的末位數字依序是 7、9、3、1,每 4 個一循環;100 是 4 的倍數,末位數字是 1。(E) 對:7100 的末位是 1,減 1 之後末位是 0,是 10 的倍數。
位數看 log 值的整數部分(84 表示 85 位數),首位數字看小數部分(0.51)落在哪兩個 log 值之間。
判斷位數就是把數寫成 10k×10n(0≤k<1,n 為整數):n≥0 時整數部分是 n+1 位數;n<0 時小數點後第 ∣n∣ 位開始不為 0。

03填充 1~3(第 9~11 題):循環小數、比較係數與絕對值不等式

第 9 題設 p=1.54,則 100p=154.54,相減得 99p=153,p=99153​=1117​。設 q=0.46,則 10q=4.6、100q=46.6,相減得 90q=42,q=9042​=157​。相加:1117​+157​=165255+77​=165332​。332=22×83,165=3×5×11,沒有公因數,已是最簡分數。
0.46 的循環節只有 6,4 不循環,所以要用 100q−10q 把循環的部分消掉。
第 10 題左邊展開後整理成 (2a+b)+(−3a+2b)2​。a、b 是有理數,2​ 是無理數,所以兩邊的有理數部分、2​ 的係數分別相等:2a+b=1,−3a+2b=9。由第一式 b=1−2a 代入第二式:−3a+2−4a=9,a=−1,b=3。驗算:−(2−32​)+3(1+22​)=1+92​。
「a、b 是有理數」這個條件就是用來比較係數的。
第 11 題第一式 ∣x+1∣>4:x+1>4 或 x+1<−4,即 x>3 或 x<−5。第二式 ∣2x−3∣≤7:−7≤2x−3≤7,−4≤2x≤10,即 −2≤x≤5。兩式要同時成立,取共同的部分:x<−5 和 −2≤x≤5 沒有交集;x>3 和 −2≤x≤5 的交集是 3<x≤5。
端點要分清楚:3 來自「>」不含等號,5 來自「≤」含等號。

04填充 4(第 12~16 題):根式、指數與科學記號的化簡

第 12 題(1) 941​=(32)41​=321​=3​,所以根號內是 14−83​=14−248​。找兩數和為 14、積為 48:8 和 6。14−248​​=8​−6​=22​−6​。
雙重根號要先把裡面那個根號前面的係數整理成 2:83​=2×43​=248​。結果要「大減小」才是正數。
第 13 題(2) 9−42​=9−28​。找兩數和為 9、積為 8:8 和 1。9−28​​=8​−1​=22​−1。驗算:(22​−1)2=8−42​+1=9−42​。
第 14 題(3) 0.25−1.5=(41​)−23​=423​=(22)23​=23=8;(278​)32​=(3323​)32​=(32​)2=94​。相乘:8×94​=932​。
第 15 題(4) 同底數相乘,指數相加:2(2−3​)+(2+3​)=24=16。
第 16 題(5) 先把兩個數化成同樣的 10−5:4.72×10−6=0.472×10−5。6.51×10−5−0.472×10−5=6.038×10−5。取 3 位有效數字,第 4 位的 8 進位,得 6.04×10−5。
10 的次方不同不能直接把前面的數相減,要先化成同次方。

05填充 5~10(第 17~22 題):指數求值、分點、算幾不等式與科學記號

第 17 題設 t=2x,則 2−x=t1​,已知 t+t1​=6,所求是 t3+t31​。由 (t+t1​)3=t3+t31​+3(t+t1​),得 t3+t31​=63−3×6=216−18=198。
8x=(2x)3,所以這題是「已知和、求立方和」。
第 18 題4a=(2a)2=3,而 2a>0,所以 2a=3​。2a−1=22a​=23​​;8−a=(2a)31​=33​1​,所以 27×8−a=33​27​=3​9​=33​。相加:23​​+33​=273​​。
第 19 題設 P(x),AP=∣x+8∣,BP=∣x−2∣,條件是 2∣x+8∣=3∣x−2∣。2(x+8)=3(x−2) 得 x=22;2(x+8)=−3(x−2) 得 5x=−10,x=−2。驗算:x=−2 時 AP=6、BP=4(P 在 A、B 之間);x=22 時 AP=30、BP=20(P 在 B 的右邊)。
題目只說 P 在直線 AB 上,沒有說在 A、B 之間,內分和外分兩種情形都要算。AP 比較長,所以外分點在靠近 B 的那一側。
第 20 題loga=2x 表示 a=102x,同理 b=103y,所以 ab=102x+3y=104。a、b 都是正數,由算幾不等式 2a+b​≥ab​=104​=100,得 a+b≥200。等號在 a=b=100 時成立,這時 2x=2、3y=2,即 x=1、y=32​,滿足 2x+3y=4,所以最小值是 200。
條件 2x+3y=4 是指數的「和」固定,換回 a、b 之後變成「積」ab 固定,才可以用算幾不等式求 a+b 的最小值。
第 21 題AB 的中點是 M(1),半圓的圓心是 M,半徑是 25−(−3)​=4。C 在半圓上,所以 MC=4;又 OC 和數線垂直,△OMC 是直角三角形,OM=1,由畢氏定理 OC=42−12​=15​。弧的半徑是 OC,P 在 O 的右邊,所以 x=OP=15​。
圓心是 AB 的中點 1,不是原點 O。也可以用 OC2=OA×OB=3×5 檢查。
第 22 題1TB=1024GB=1024×1024MB=1048576MB。每張 5MB,1048576÷5=209715.2,最多存入 209715 張。209715=2.09715×105,所以 n=5。
用估算也可以:1024≈103,1TB≈106MB,除以 5 約 2×105。
看到 t+t1​ 這類對稱的條件,先想平方或立方的乘法公式;看到「和」或「積」是定值的兩個正數,先想算幾不等式,並檢查等號能不能成立。

06混合題(第 23~24 題):雙重根號與立方差公式

第 23 題答案 (C)。52a=(5a)2。5−26​ 找兩數和為 5、積為 6:3 和 2,所以 5−26​=(3​−2​)2。5a 是正數,而 3​−2​>0,所以 5a=3​−2​。
(E) 的 2​−3​ 平方也是 5−26​,但它是負數,5a 不可能是負數。
第 24 題設 t=5a=3​−2​,則 5−a=t1​=3​−2​1​=3​+2​。分子用立方差公式:t3−t31​=(t−t1​)(t2+t⋅t1​+t21​)。t−t1​=−22​=0,可以約掉,所以原式 =t2+1+t21​。t2=52a=5−26​,t21​=(3​+2​)2=5+26​,原式 =(5−26​)+1+(5+26​)=11。
不必把 t3 展開,先用立方差公式約分,只需要 t2 和 t21​。約分前要確認 t−t1​=0。

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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。

題目取自港明高中 114 學年度上學期 高一第一次段考 數學,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。

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