01 · 試題原卷 14 題,照原卷順序
多選題 3 題共 24 分(每題 8 分;答錯 1 個選項得 5 分,答錯 2 個選項得 2 分,答錯 3 個選項以上或未作答得 0 分)、填充題 10 題共 10 格 60 分(每格完全答對才給分;答對 1 到 10 格依序得 10、18、26、32、38、44、50、54、58、60 分)、計算題 1 題 4 小題共 16 分(每小題 4 分,無演算過程者不予計分)。本卷沒有學校公布的答案,本頁答案為本站依題目計算。
一、多選題(共 24 分)說明:多重選擇題共 3 題,每題有 5 個選項,其中至少有一個是正確或最適當的答選項。每題之選項獨立判定,所有選項均答對者,得 8 分;答錯 1 個選項者,得 5 分;答錯 2 個選項者,得 2 分;答錯 3 個選項以上或所有選項均未作答者,該題以 0 分計算。(原卷多選第 1~3 題)
1
試選出週期為 2π 的選項?- (A) y=2sin2xcos2x−1
- (B) y=cos22x−sin22x+1
- (C) y=21−tan2x2tanx
- (D) y=21+cosx
- (E) y=sin2x+cos2x
2
已知 θ 為第四象限角且 cosθ=53,則下列敘述那些是正確的?- (A) sin2θ=−2524
- (B) tan2θ=724
- (C) cos3θ=−125117
- (D) sin2θ=52
- (E) cos2θ=−51
3
設函數 f(x)=sin2x+3cos2x+1,下列哪些選項是正確的?- (A) f(x) 的週期為 4π
- (B) f(x) 的振幅為 4
- (C) f(θ)=f(θ+2π)
- (D) f(x) 的圖形為 y=2sinx+1 可由先向左平移 3π 再水平方向壓縮 21 倍而得
- (E) f(x) 關於點 (3π,1) 為點對稱圖形
二、填充題(共 60 分)說明:填充題共 10 題,合計 10 格,每格完全答對才給分,配分如下表所示:答對 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 格,得 10、18、26、32、38、44、50、54、58、60 分。(原卷填充第 1~10 題,本頁編為第 4~13 題)
4
sin222∘sin342∘+sin252∘cos402∘= ____。
5
已知 a=cos1,b=cos2,c=cosπ,d=cosπ∘,e=tan4,則 a,b,c,d,e 之中位數為 ____。
6
方程式 cosx=logπx 的實根個數共有 ____ 個。
7
△ABC 中,D,E 分別在 AB,AC 上,且 AD=BD,3AE=CE,CD 與 BE 交於 P 點,試求四邊形 ADPE 面積與 △ABC 面積的比值 ____。
8
A,B,C 為 △ABC 三內角且 cosA=5−3,tanB=125,則 BC:AC:AB= ____。
9
設 f(θ)=sin(570∘−θ)+3cosθ+1,若當 θ=α 時 f(x) 有最大值 M,則數對 (M,tanα)= ____。
10
已知 x,y∈R,在 △ABC 中,若 (x+1)AB+(2x−y)BC+(x+y+1)CA=0,則數對 (x,y)= ____。 11
函數 f(t)=asin(bt+c)+d 的部分圖形如右,若 a,b>0,0≤c<π,d∈R,試求序組 (a,b,c,d)= ____。 12
平行四邊形 ABCD 中,E 為 AD 之中點,又 AF=2FB,CE 與 DF 相交於 G,若 AG=xAB+yAD,則數對 (x,y)= ____。 13
若 2π<α<β<43π,cos(α+β)=−53,sin(α−β)=−135,則 sin2β= ____。
三、計算題(共 16 分,無演算過程者不予計分)(原卷計算第 1 題,本頁編為第 14 題)
14
建築師打算在半徑為 602 公尺的圓形雄中湖上建造一座木橋,每公尺造價 3 萬元,如右圖,其中 OB=OC,O 為圓心,假設 ∠OAB=θ,則 (1) 試將木橋總長 AB+BC+CD 以 θ 表示。(4 分)(2) 木橋造價最高為多少萬元?(4 分)(3) 承 (2),此時 θ=?(4 分)(4) 承 (3),此時 AB=?(4 分) 第 1 題(A)(C)((C) 嚴格看定義域時有爭議,說明見詳解)
第 2 題(A)(B)(C)
第 3 題(C)(D)(E)
第 4 題−21
第 5 題a
第 6 題1
第 7 題285
第 8 題52:25:33
第 10 題(1,0)
第 11 題(10,100π,6π,0)
第 12 題(41,85)
第 13 題−6563
第 14 題(1) 240sin(θ+4π) 公尺(也可寫成 1202(sinθ+cosθ) 公尺);(2) 720 萬元;(3) 4π;(4) 60 公尺 03 · 勾錯題號勾出錯的題號,看錯在哪幾章
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01多選 1~3:化簡後看週期、倍角與半角、疊合後的圖形性質
第 1 題答案 (A)(C)。(A) 對:2sin2xcos2x=sin4x,y=sin4x−1,週期 =42π=2π。(B) 錯:cos22x−sin22x=cosx,y=cosx+1,週期 2π。(C) 對:由正切的倍角公式 1−tan2x2tanx=tan2x,所以 y=2∣tan2x∣;tan2x 的週期是 2π,取絕對值後圖形仍是每隔 2π 重複一次,週期 2π。(D) 錯:由半角公式 21+cosx=cos2x,cos2x 的週期是 4π,取絕對值後減半,週期 2π。(E) 錯:y>0,且 y2=1+2sin2xcos2x=1+∣sinx∣,所以 y=1+∣sinx∣,週期與 ∣sinx∣ 相同,為 π。 (C) 照學校的給分是要選的,考試時照倍角公式化簡判斷即可。本站的看法:嚴格來說這一題的 (C) 有瑕疵。週期 p 要讓 f(x+p)=f(x) 對定義域裡每一個 x 都成立;原式裡有 tanx,所以 x=2π+kπ(k 為整數)時沒有定義,而 x=kπ 時有定義(值是 0)。取 x=0:f(0)=0,但 f(0+2π) 沒有定義,所以 2π 不是原式的週期;連同這些缺口一起看,圖形要每隔 π 才完全重複。也就是說,「化簡後的 2∣tan2x∣」週期是 2π,「原式」嚴格的週期是 π,兩者差在定義域。遇到要化簡再判斷週期的題目,記得回頭看原式的定義域有沒有變。
第 2 題答案 (A)(B)(C)。θ 在第四象限,sinθ<0,sinθ=−1−259=−54。(A) 對:sin2θ=2sinθcosθ=2⋅(−54)⋅53=−2524。(B) 對:cos2θ=2cos2θ−1=−257,tan2θ=−7/25−24/25=724。(C) 對:cos3θ=cos(2θ+θ)=cos2θcosθ−sin2θsinθ=(−257)⋅53−(−2524)⋅(−54)=−12521−12596=−125117。(D) 錯:sin22θ=21−cosθ=51,所以 sin2θ=±51,不可能是 52。(E) 錯:cos22θ=21+cosθ=54,所以 cos2θ=±52,不可能是 −51。 (D)(E) 把正弦與餘弦的半角值對調了。另外 2θ 可能在第二或第四象限(例如 θ 取 −53∘ 左右或 307∘ 左右),正負號本來就定不下來。
第 3 題答案 (C)(D)(E)。疊合:f(x)=2(sin2x⋅21+cos2x⋅23)+1=2sin(2x+3π)+1。(A) 錯:週期 =22π=π。(B) 錯:振幅是 2(最大值 3、最小值 −1)。(C) 對:週期是 π,2π 是週期的 2 倍,所以 f(θ+2π)=f(θ)。(D) 對:y=2sinx+1 向左平移 3π 得 y=2sin(x+3π)+1;再把水平方向壓縮成 21 倍,是把 x 換成 2x,得 y=2sin(2x+3π)+1,就是 f(x)。(E) 對:x=3π 時 2x+3π=π,sinπ=0,f(3π)=1,這個點在中線 y=1 上,圖形對稱於它。 (D) 先平移再伸縮時,平移量不用再除以 2;如果順序反過來(先壓縮再平移),就要向左平移 6π。
判斷週期前先用倍角、半角公式化成單一個三角函數;化簡時約掉或換掉的式子,要回頭看原式在哪些點沒有定義。
02填充 1~3:和角公式逆用、弧度的大小、圖形交點
第 4 題先化成銳角:sin222∘=−sin42∘,sin342∘=−sin18∘,sin252∘=−sin72∘=−cos18∘,cos402∘=cos42∘。原式 =sin42∘sin18∘−cos18∘cos42∘=−(cos42∘cos18∘−sin42∘sin18∘)=−cos(42∘+18∘)=−cos60∘=−21。
第 5 題1 弧度約 57.3∘。a=cos1:0<1<2π,所以 0<a<1。b=cos2:2π<2<π,所以 −1<b<0。c=cosπ=−1。d=cosπ∘ 是 cos3.14∘ 左右;餘弦在 0∘ 到 90∘ 遞減,而 3.14∘<57.3∘,所以 a<d<1。e=tan4:π<4<23π,tan4=tan(4−π),而 4−π≈0.86>4π≈0.79,所以 e>tan4π=1。由小到大為 c<b<a<d<e,中位數是 a(即 cos1)。
d 的角有度的記號,是 π 度,不是 π 弧度;c 與 d 差很多。
第 6 題看 y=cosx 與 y=logπx 兩個圖形的交點,x>0。① 0<x<1:logπx<0,而 0<x<1<2π 時 cosx>0,沒有交點。② x>π:logπx>1≥cosx,沒有交點。③ 1≤x≤π:cosx 在這一段遞減,由 cos1>0 降到 −1;logπx 遞增,由 0 升到 1。一個遞減、一個遞增,最多交一次;起點處 cos1>0=logπ1,終點處 cosπ=−1<1=logππ,所以恰交一次。實根共 1 個。
底數是 π,所以 x=π 時對數值剛好到 1,之後就超過餘弦的最大值;圖形在第一個波谷之前就分開了。
03填充 4~7:交點與面積比、正弦定理、疊合求最大值、向量係數
第 7 題D 是 AB 中點,AD=21AB;AE:EC=1:3,AE=41AC。P 在 CD 上:AP=mAD+(1−m)AC=2mAB+(1−m)AC。P 在 BE 上:AP=nAB+(1−n)AE=nAB+41−nAC。AB、AC 不平行,係數相等:2m=n,1−m=41−n,解得 m=76,n=73。由 AP=76AD+71AC 知 DP:PC=1:6,所以 △ADP=71△ADC=71⋅21△ABC=141△ABC。由 AP=73AB+74AE 知 BP:PE=4:3,所以 △APE=73△ABE=73⋅41△ABC=283△ABC。四邊形 ADPE=△ADP+△APE,比值 =141+283=285。 同高的三角形面積比等於底邊比:△ADP 與 △ADC 共用頂點 A,底邊在 DC 上;△APE 與 △ABE 共用頂點 A,底邊在 BE 上。
第 8 題cosA<0,A 是鈍角,sinA=54。B 是銳角,tanB=125,所以 sinB=135,cosB=1312。sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=54⋅1312+(−53)⋅135=6548−15=6533。由正弦定理,BC:AC:AB=sinA:sinB:sinC=6552:6525:6533=52:25:33。
BC 是 A 的對邊、AC 是 B 的對邊、AB 是 C 的對邊,順序不要排錯。
第 9 題570∘=360∘+210∘,所以 sin(570∘−θ)=sin(210∘−θ)=sin210∘cosθ−cos210∘sinθ=−21cosθ+23sinθ。於是 f(θ)=23sinθ+25cosθ+1。疊合:(23)2+(25)2=428=7,f(θ)=7sin(θ+φ)+1,其中 cosφ=273,sinφ=275。最大值 M=7+1,發生在 α+φ=2π+2kπ(k 為整數),此時 sinα=cosφ,cosα=sinφ,tanα=sinφcosφ=53。所以 (M,tanα)=(7+1,53)。 題幹前面寫
f(θ)、後面寫
f(x),指的是同一個函數(照卷面原樣)。最大值發生時,
sinα 與
cosα 的比就是
sinθ、
cosθ 兩個係數的比
23:25。
第 10 題三角形中 AB+BC+CA=0,所以 CA=−AB−BC。代入:(x+1)AB+(2x−y)BC−(x+y+1)AB−(x+y+1)BC=0,即 (−y)AB+(x−2y−1)BC=0。AB 與 BC 不平行,兩個係數都要是 0:y=0,x−2y−1=0,得 x=1。(x,y)=(1,0)。 驗算:
x=1、
y=0 時三個係數都是
2,原式成為
2(AB+BC+CA)=0。
兩個不平行的向量
u、
v 若
pu+qv=0,只能
p=q=0;交點題就是把同一個向量寫兩次再比較係數。
04填充 8~10:讀圖求函數、平行四邊形的交點、由和差求倍角
第 11 題由圖,最大值 10、最小值 −10。a>0,所以 d+a=10,d−a=−10,得 a=10,d=0。最高點 t=3001 與下一個最低點 t=3004 相距半個週期:3004−3001=1001,週期 =501=b2π,b=100π。t=3001 時取最大值:100π⋅3001+c=2π+2kπ(k 為整數),c=6π+2kπ;在 0≤c<π 內只有 c=6π。所以 (a,b,c,d)=(10,100π,6π,0)。
驗算:t=3004 時 100πt+6π=23π,f=−10,與圖相符。
第 12 題F 在 AB 上且 AF=2FB,所以 AF=32AB;AE=21AD;AC=AB+AD。G 在 CE 上:AG=sAC+(1−s)AE=sAB+21+sAD。G 在 DF 上:AG=tAF+(1−t)AD=32tAB+(1−t)AD。比較係數:s=32t,21+s=1−t。代入得 21+3t=1−t,t=83,s=41。所以 AG=41AB+85AD,(x,y)=(41,85)。 題幹沒有寫 F 在哪一條邊上;本頁依一般讀法取 F 在 AB 邊上(AF:FB=2:1)。本卷沒有學校公布的答案。
第 13 題2β=(α+β)−(α−β)。先定範圍:π<α+β<23π,在第三象限,sin(α+β)=−54。α<β 且兩角都在 2π 與 43π 之間,所以 −4π<α−β<0,cos(α−β)=1312。sin2β=sin(α+β)cos(α−β)−cos(α+β)sin(α−β)=(−54)⋅1312−(−53)⋅(−135)=−6548−6515=−6563。
π<2β<23π,sin2β 應為負,與結果相符。
05計算題:圓形湖上的木橋
第 14 題(1) 圓的半徑 OA=OD=602。直角三角形 OAB 中(∠B=90∘,∠OAB=θ):AB=602cosθ,OB=602sinθ。OC=OB,所以 BC=2⋅602sinθ=1202sinθ。直角三角形 OCD 中(∠C=90∘):CD=OD2−OC2=(602)2(1−sin2θ)=602cosθ(θ 是銳角,cosθ>0)。總長 =602cosθ+1202sinθ+602cosθ=1202(sinθ+cosθ) 公尺。疊合:sinθ+cosθ=2sin(θ+4π),所以總長 =240sin(θ+4π) 公尺,其中 0<θ<2π。(2) 4π<θ+4π<43π,sin(θ+4π) 的最大值是 1,總長最長 240 公尺,造價最高 240×3=720 萬元。(3) 此時 θ+4π=2π,θ=4π(即 45∘)。(4) AB=602cos4π=602⋅22=60 公尺。 兩個直角三角形 OAB、ODC 的斜邊都是半徑、一股 OB=OC,所以全等,CD=AB。附圖為示意圖(取 θ=27∘)。
長度的極值題:先用一個角把每一段寫出來,加起來是 sinθ 與 cosθ 的一次式,再疊合;記得把角的範圍一起換過去。
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
高雄中學 113 上 高二第一次段考數學的答案在哪裡?
本頁列出全部 14 題的答案;答案由御藍教育逐題重新計算。
高雄中學 113 上 高二第一次段考數學哪幾題最容易錯?
多選第 1 題的 (C) 要認出正切的倍角公式,化簡後再看週期;(E) 要平方後才看得出週期。填充第 2 題的 d 是 π 度不是 π 弧度。填充第 3 題的對數底數是 π,過了 x 等於 π 之後對數值就超過 1,只有一個交點。填充第 6 題要先把 570 度化掉、展開後再疊合,tan α 是兩個係數的比。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。
題目取自高雄中學 113 學年度上學期 高二第一次段考 數學A(社會組),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。