01 · 試題原卷 16 題,照原卷順序
單選題 4 題(24 分)、多選題 2 題(16 分)、選填題 7 題(49 分)、混合題 1 題 3 小題(11 分)
第壹部分:選擇題(占 40 分)一、單選題(占 24 分):第 1 題至第 4 題,每題有 5 個選項,其中只有一個是正確或最適當的選項,請畫記在答案卡之「選擇(填)題答案區」。各題答對者,得 6 分;答錯、未作答或畫記多於一個選項者,該題以零分計算。
1
tanπ2 的值落在以下哪一個區間?- (1) (−∞, −3]
- (2) (−3, 0]
- (3) (0, 31)
- (4) [31, 1)
- (5) [1, ∞)
2
若 小寶 早上起床時發現時間為上午 7 點整,他覺得可以跟自己的自律來一場豪賭,決定再多睡一下,當他下一次睜開眼的時候發現還沒超過當日上午 8 點,且此刻時針跟分針恰好重合在一起,則 小寶 多睡的時間最接近幾分鐘?- (1) 36
- (2) 37
- (3) 38
- (4) 39
- (5) 40
3
已知 25π<θ<3π,試化簡 1+sinθ+1−sinθ 的值為下列何者?- (1) 2
- (2) −2cos2θ
- (3) 2cos2θ
- (4) 2sin2θ
- (5) −2sin2θ
4
如圖,△ABC 中,∠B=90∘,且 BD=DE=EC=21AB,若 ∠CAE=α,∠DAE=β,則 tan(β−α) 為以下哪一個選項?- (1) 81
- (2) 71
- (3) 61
- (4) 51
- (5) 41
二、多選題(占 16 分):第 5 題至第 6 題,每題有 5 個選項,其中至少有一個是正確的選項,請將正確選項畫記在答案卡之「選擇(填)題答案區」。各題之選項獨立判定,所有選項均答對者,得 8 分;答錯 1 個選項者,得 4.8 分;答錯 2 個選項者,得 1.6 分;答錯多於 2 個選項或所有選項均未作答者,該題以零分計算。
5
設函數 y=f(x)=2sinπx+2cos(πx+6π),其中 x 為任意實數,試選出正確的選項。- (1) f(π1)<0
- (2) y=f(x) 的最大值為 2
- (3) y=f(x) 週期為 1
- (4) y=f(x) 圖形對稱於直線 x=61
- (5) y=f(x) 和 y=x2+3 恰有一交點
6
下列有關三角函數圖形的平移與伸縮,哪些敘述是正確的?- (1) y=sin(x−5) 的圖形可利用 y=sinx 向左平移 5 弳得到。
- (2) y=sin(2x−5) 的圖形可利用 y=sinx 以 y 軸為中心縮小為原本的 21 倍,再向右平移 5 弳得到。
- (3) y=sin(2x−5) 的圖形可利用 y=sinx 向右平移 5 弳,再以 y 軸為中心縮小為原本的 21 倍得到。
- (4) y=2sinx+3 的圖形可利用 y=sinx 的圖形先向上平移 3 單位,再以 x 軸為中心,鉛直方向延伸為原本的 2 倍得到。
- (5) y=2sinx+3 的圖形可利用 y=sinx 的圖形先以 x 軸為中心,鉛直方向延伸為原本的 2 倍,再向上平移 3 單位得到。
第貳部分:選填題(49 分)三、選填題(占 49 分):1. 第 A 至 G 題,將答案畫記在答案卡之「選擇(填)題答案區」所標示的列號(7-23)。2. 每題完全答對給 7 分,答錯不倒扣,未完全答對不給分。3. 若答案為分數,皆須化為最簡分數;若答案內有根號,皆須化為最簡根式。(本頁第 7~13 題依序為原卷的 A~G 題)
7
計算 sin115∘cos95∘+cos245∘sin85∘= ____。(原卷的答案格式為 ◯◯◯)
8
設 θ 為兩直線 L1:x−5y=114 與 L2:2x−y=2025 的夾角,且 0∘<θ<90∘,則 tanθ= ____。(原卷的答案格式為 ◯◯)
9
右圖為函數 y=asin(bx−c)+d 的部分圖形,其中 a>0,b>0 且 0<c<π,則 a+b+c+d= ____。(原卷的答案格式為 ◯◯+◯◯π;圖中標出的兩點為最低點 (2π,−5) 與最高點 (25π,1)) 10
設 0<θ<23π,試求滿足 sin2θ=3cosθ 之 θ 總和為 ____。(原卷的答案格式為 ◯◯π) 11
已知 0≤x≤4π,則方程式 sinx=51 的所有實數解總和為 ____。(原卷的答案格式為 ◯π)
12
如圖中,正方形 ABCD 之每邊長為 1,每一弓形的內接角均為 135∘(如圖中所示:∠BPC=135∘,P 為 BC⌢ 上任意一點),試求中央部分鋪色區域的面積為 ____。(原卷的答案格式為 ◯−◯◯π) 13
在 △ABC 中,已知 ∠A,∠B,∠C 的對邊長度分別為 a,b,c,且 a=7,sinA=257,cosB=−53,則 △ABC 的面積之值為 ____。
第參部分:混合題(11 分):1. 第 1 小題請將答案畫記在答案卡之「選擇(填)題答案區」所標示的列號(24-25)。2. 第 2 至 3 小題請使用黑色或藍色原子筆在標示題號手寫卷內作答。請由左而右橫式書寫,作答時必須寫出計算過程或理由,否則將酌予扣分,只寫答案不予計分。(本頁第 14~16 題依序為原卷混合題的第 1~3 小題)
混合題(第 14~16 題) 已知 f(x)=5sin2x+12sinxcosx+17cos2x,0≤x≤2π。
14
1.(2 分)請將 f(x) 化為 f(x)=asin2x+bcos2x+c 的形式,其中 a,b,c 為實數。則 a+b+c= ____。(請於答案卡上劃記答案)
15
2.(非選擇題,3 分)請將 f(x) 化為 f(x)=psin(2x+θ)+q 的形式,其中 p>0,0≤θ<2π,試求 (p,θ,q)。
16
3.(非選擇題,6 分)試求 f(x) 的最大值與最小值,並求其對應的 x 值。
第 1 題(3)
第 2 題(3)
第 3 題(5)
第 4 題(1)
第 5 題(2)(4)
第 6 題(3)(5)
第 7 題−21
第 8 題79
第 9 題23+43π
第 10 題23π
第 11 題6π
第 12 題2−21π
第 13 題42
第 14 題23
第 15 題(p,θ,q)=(62, 4π, 11) 第 16 題x=8π 時有最大值 11+62;x=2π 時有最小值 5 03 · 勾錯題號勾出錯的題號,看錯在哪幾章
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01單選 1~4:弧度的估計、時鐘、倍角配方、正切的差角公式
第 1 題答案 (3)。π2 是弧度。正切函數的週期是 π,所以 tanπ2=tan(π2−3π)=tan(π(π−3))。因為 3<π<3+61,所以 0<π−3<61,0<π(π−3)<6π。正切函數在 0 到 2π 之間遞增,所以 tan0<tanπ2<tan6π,即 0<tanπ2<31。 π2≈9.87,3π≈9.42,相差約 0.45 弧度(約 25.5∘)。先減去週期的整數倍,把角度搬到熟悉的範圍再比。
第 2 題答案 (3)。分針每分鐘轉 60360∘=6∘,時針每分鐘轉 6030∘=0.5∘。7 點整時,時針在分針前方 7×30∘=210∘。設過了 t 分鐘兩針重合,分針要多轉 210∘:6t−0.5t=210,t=11420=38112≈38.2。這個時刻在 8 點之前,最接近 38 分鐘。
時針在這段時間也在走,不能只算分針走到「7」的位置(那是 35 分鐘)。
第 3 題答案 (5)。由 sin22θ+cos22θ=1 與倍角公式 sinθ=2sin2θcos2θ,1±sinθ=(sin2θ±cos2θ)2,所以原式 =sin2θ+cos2θ+sin2θ−cos2θ。由 25π<θ<3π 得 45π<2θ<23π,在第三象限,sin2θ<0、cos2θ<0,且在這個範圍內 sin2θ<cos2θ(例如 2θ 接近 23π 時,正弦接近 −1、餘弦接近 0)。所以第一個絕對值為 −sin2θ−cos2θ,第二個為 cos2θ−sin2θ,相加得 −2sin2θ。 A2=∣A∣,去絕對值要看
2θ 的範圍而不是
θ 的範圍。第三象限以
45π 為界:超過
45π 之後正弦比餘弦小。
第 4 題答案 (1)。設 BD=DE=EC=1,則 AB=2,BE=2,BC=3。在直角三角形中,tan∠BAD=21,tan∠BAE=22=1,tan∠BAC=23。β=∠BAE−∠BAD,tanβ=1+1⋅211−21=31;α=∠BAC−∠BAE,tanα=1+23⋅123−1=51。所以 tan(β−α)=1+31⋅5131−51=1516152=81。
α、β 都不在直角三角形裡,先寫成「以 AB 為一邊的兩個角相減」,那些角的正切值可以直接從邊長讀出來。
不在直角三角形裡的角,拆成兩個讀得出正切值的角相減,再用差角公式。
02多選 5~6:疊合後的函數性質、平移與伸縮的順序
第 5 題答案 (2)(4)。先用和角公式展開:2cos(πx+6π)=3cosπx−sinπx,所以 f(x)=sinπx+3cosπx=2(21sinπx+23cosπx)=2sin(πx+3π)。(1) f(π1)=2sin(1+3π),1+3π≈2.05 在 0 與 π 之間,正弦值為正,錯。(2) 最大值為 2,對。(3) 週期為 π2π=2,錯。(4) x=61 時 πx+3π=2π,f(61)=2 是最大值,圖形對稱於通過最高點的鉛直線 x=61,對。(5) x=0 時兩者都等於 3,是一個交點;x=61 時 f=2,而 x2+3=361+3≈1.76,正弦曲線在上;x=21 時 f=2sin65π=1,而 x2+3≈1.98,拋物線在上。兩個圖形都連續不斷,所以在 61 與 21 之間還有一個交點,交點不只一個,錯。 (5) 兩個圖形在 x=0 只是相交,不是相切:過了 x=0 之後正弦曲線先跑到拋物線上方,之後降下來時一定會再交一次。(1) 的 π1 代入後角度是 1+3π 弧度,這裡的 1 是 1 弧度。
第 6 題答案 (3)(5)。向右平移 h 是把 x 換成 x−h;以 y 軸為中心水平縮小為 21 倍是把 x 換成 2x;每一步都只對 x 本身代換。(1) y=sin(x−5) 是向右平移 5,錯。(2) 先縮小得 y=sin2x,再向右平移 5 得 y=sin2(x−5)=sin(2x−10),錯。(3) 先向右平移 5 得 y=sin(x−5),再縮小得 y=sin(2x−5),對。(4) 先向上平移 3 得 y=sinx+3,再鉛直伸長 2 倍得 y=2(sinx+3)=2sinx+6,錯。(5) 先鉛直伸長 2 倍得 y=2sinx,再向上平移 3 得 y=2sinx+3,對。
若要先縮小再平移得到 y=sin(2x−5)=sin2(x−25),平移量是 25 而不是 5。
平移與伸縮換了順序,結果通常不同;一步一步把式子寫出來最不會錯。
03選填 7~10(原卷 A~D):和角公式、兩直線夾角、由圖形定係數、三角方程式
第 7 題把角度都換成 65∘ 與 85∘:sin115∘=sin(180∘−65∘)=sin65∘,cos95∘=cos(180∘−85∘)=−cos85∘,cos245∘=cos(180∘+65∘)=−cos65∘。原式 =−sin65∘cos85∘−cos65∘sin85∘=−sin(65∘+85∘)=−sin150∘=−21。
答案格式的三個圓圈依序填負號、1、2。
第 8 題L1 的斜率為 51,L2 的斜率為 2。設兩直線的斜角分別為 θ1、θ2,則 tanθ1=51,tanθ2=2。tan(θ2−θ1)=1+2⋅512−51=5759=79。這個值是正的,θ2−θ1 就是兩直線所夾的銳角,所以 tanθ=79。
夾角只跟斜率有關,常數項 114、2025 不影響。若算出來是負的,表示算到的是鈍角那一個夾角,取絕對值就是銳角的正切值。
第 9 題最高點的 y 坐標是 1,最低點是 −5,所以 d=21+(−5)=−2,a=21−(−5)=3。相鄰的最低點與最高點相距半個週期:25π−2π=2π,週期為 4π,b=4π2π=21。最高點在 x=25π:21⋅25π−c=2π+2kπ(k 為整數),c=43π−2kπ;由 0<c<π 得 c=43π。所以 a+b+c+d=3+21+43π−2=23+43π。
驗算:x=2π 時 4π−43π=−2π,y=3⋅(−1)−2=−5,確實是最低點。
第 10 題用倍角公式 sin2θ=2sinθcosθ,移項得 cosθ(2sinθ−3)=0,所以 cosθ=0 或 sinθ=23。在 0<θ<23π 內:cosθ=0 得 θ=2π(23π 不在範圍內);sinθ=23 得 θ=3π 或 32π。總和為 2π+3π+32π=23π。 兩邊不能直接約掉 cosθ,否則會漏掉 cosθ=0 的解 θ=2π。
解三角方程式時把式子移到同一邊分解,不要約掉可能為 0 的因式。
04選填 11~13(原卷 E~G):解的對稱性、弓形面積、三角形的第三個角
第 11 題在 0≤x≤2π 內,y=sinx 的圖形與水平線 y=51 交於兩點,這兩點對稱於直線 x=2π,設較小的解為 α(0<α<2π),另一個解為 π−α,兩解的和為 π。正弦函數的週期是 2π,在 2π≤x≤4π 內的兩個解為 2π+α 與 3π−α,和為 5π。四個解的總和為 π+5π=6π。
不必求出 α 是多少;成對的解相加時 α 會消掉。端點 0、2π、4π 的正弦值是 0,都不是解。
第 12 題看 BC 上的弓形。圓周角 ∠BPC=135∘ 所對的弧(不含 P 的那一段)為 270∘,所以含 P 的弧 BC 為 90∘,圓心角為 90∘=2π。設半徑為 r,圓心與 B、C 構成等腰直角三角形,斜邊 BC=1,所以 r=21,r2=21。一個弓形的面積 = 扇形 − 三角形 =21r2⋅2π−21r2=8π−41。四個弓形共 2π−1,鋪色區域的面積 =1−(2π−1)=2−21π。 原卷題幹印作「P 為 BC 上任意一點」;依附圖,P 在弓形的弧上(弧 BC),本頁題幹已寫成弧。相鄰兩個弓形的弧在正方形的頂點相切(兩弧在頂點處的切線都與邊夾 45∘,恰為對角線方向),在正方形內不重疊,所以四個弓形的面積可以直接相加。
第 13 題cosB<0,所以 ∠B 是鈍角,sinB=1−259=54;三角形只能有一個鈍角,所以 ∠A 是銳角,cosA=1−62549=2524。由正弦定理 sinAa=sinBb:b=7⋅54÷257=20。sinC=sin(180∘−A−B)=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=257⋅(−53)+2524⋅54=12575=53。面積 =21absinC=21⋅7⋅20⋅53=42。 sinA=257 本身看不出 ∠A 是銳角還是鈍角,要靠「∠B 已經是鈍角」來決定 cosA 取正。
三角形的第三個角用 180° 減去另外兩角,正弦值就是另外兩角和的正弦。
05混合題 14~16(原卷混合題第 1~3 小題):降次、疊合、限制範圍的極值
第 14 題用倍角公式降次:sin2x=21−cos2x,cos2x=21+cos2x,sinxcosx=2sin2x。f(x)=5⋅21−cos2x+12⋅2sin2x+17⋅21+cos2x=6sin2x+6cos2x+11。所以 a=6,b=6,c=11,a+b+c=23。
cos2x 的係數是 217−5=6,常數項是 217+5=11。
第 15 題由上一小題,f(x)=6sin2x+6cos2x+11。62+62=62,提出來:f(x)=62(sin2x⋅22+cos2x⋅22)+11=62(sin2xcos4π+cos2xsin4π)+11=62sin(2x+4π)+11。所以 (p,θ,q)=(62, 4π, 11)。 θ 要同時滿足
cosθ=22 與
sinθ=22,在
0≤θ<2π 內只有
4π。原卷評分標準:有寫出疊合過程 1 分,三個數全寫對 2 分。
第 16 題0≤x≤2π 時,4π≤2x+4π≤45π。在這個範圍內,sin(2x+4π) 的最大值是 1,發生在 2x+4π=2π,即 x=8π,此時 f(x) 有最大值 62+11。最小值發生在右端點 2x+4π=45π,即 x=2π,sin45π=−22,此時 f(x) 有最小值 62⋅(−22)+11=5。 角度只走到
45π,到不了
23π,所以最小值不是
11−62。驗算:
x=2π 代回原式,
f=5⋅1+0+0=5;另一個端點
x=0 時
f=17,介於兩者之間。
疊合之後先把括號裡的角度範圍算出來,再看正弦值在那一段的最高與最低。
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
興大附中 114 上 高二第一次段考數學的答案在哪裡?
本頁列出全部 16 題的答案;答案由御藍教育逐題重新計算。
興大附中 114 上 高二第一次段考數學哪幾題最容易錯?
多選第 5 題:最後一個選項要比較正弦曲線與拋物線在幾個點的高低,兩者在原點之外還會再交一次。單選第 3 題:開根號後是絕對值,要用半角所在的範圍判斷正負與大小。選填 F(本頁第 12 題):先由圓周角推出弧的圓心角是直角,再用扇形減三角形求弓形面積。混合題第 3 小題(本頁第 16 題):角度範圍到不了正弦的最低點,最小值發生在端點。詳解逐題寫在本頁。
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題目取自興大附中 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。