御藍教育/段考卷/高二

段考詳解範圍:指數與對數函數(指數與指數函數、對數與對數律、對數函數、指數與對數的應用)

平鎮高中 114 上
高二第二次段考
數學試題、答案與詳解

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01 · 試題

原卷 20 題,照原卷順序

單選擇題 5 題、多選題 5 題、填充題 10 題,共 20 小題,每小題 5 分;卷頭注意事項:若有分數請化成最簡分數,若有根號請化成最簡,否則不予計分。原卷填充題 A~J,本頁編為第 11~20 題。答案已與學校公布的答案逐題核對。

一、單選擇題
1
下列數值中何者最大?
  1. (1) 2−0.9
  2. (2) 410241​​
  3. (3) (41​)3​
  4. (4) (0.25)0.12
  5. (5) (23​+1)1−3​
2
對任意實數而言,3−x2+2x+3 的最大值為何?
  1. (1) 1
  2. (2) 3
  3. (3) 9
  4. (4) 27
  5. (5) 81
3
設 logk​3=31​,則 k 的值為
  1. (1) 271​
  2. (2) 31​
  3. (3) 1
  4. (4) 3
  5. (5) 27
4
放射性物質的半衰期 T 定義為「每經過時間 T,該物質的質量會衰退成原來的一半」。鉛製容器中有 A、B 兩種放射性物質,其半衰期分別為 TA​、TB​。開始記錄時這兩種物質的質量相等,112 天後測量發現物質 B 的質量為物質 A 的質量的八分之一。根據上述,試問 TA​、TB​ 滿足下列哪一個關係式?
  1. (1) −3+TA​112​=TB​112​
  2. (2) 3+TA​112​=TB​112​
  3. (3) −3+log2​TA​112​=log2​TB​112​
  4. (4) 3+log2​TA​112​=log2​TB​112​
  5. (5) 3log2​TA​112​=log2​TB​112​
5
下列敘述何者正確?
  1. (1) 若 loga​10=2,則 a=±10​
  2. (2) 設 m>1 且 n>1,則 logm1​​n1​=logm​​n​=logm2​n2
  3. (3) 設 logβ=−19.527,則 −19 代表 β 在小數點後第 9 位開始不為 0
  4. (4) 設 r=log5​6,s=log6​5,則 logr​s 為無理數
二、多選題:所有選項均答對者,得 5 分;答錯 1 個選項者,得 3 分;答錯 2 個選項者,得 1 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。
6
如圖 4 個曲線 Γ1​、Γ2​、Γ3​、Γ4​ 分別為函數 y=ax、y=bx、y=cx、y=dx 的圖形,請選出正確的選項。
  1. (1) a>1
  2. (2) c>1
  3. (3) a<b
  4. (4) b>c
  5. (5) c>d
載入中...
7
下列各式中,何者無意義?
  1. (1) log5​(−5)
  2. (2) log1​8
  3. (3) log3​​π
  4. (4) logπ−4​2​
  5. (5) logπ+4​(4−π)
8
關於函數 y=logx 的圖形敘述,下列何者正確?
  1. (1) 必通過點 (1000,3)
  2. (2) 函數 y=logx 的圖形與任何一條水平線(即 y=k,k 為任意實數)都會相交
  3. (3) 若點 (a,b) 為函數 y=logx 圖形上的點,則點 (a2,2b) 也在函數 y=logx 圖形上
  4. (4) 函數 y=logx 的圖形與函數 y=logx1​ 的圖形對稱於 y 軸
  5. (5) 若函數 y=f(x) 與函數 y=logx 的圖形對稱於直線 y=x,且 P(21​,a) 為 y=f(x) 圖形上一點,則 3≤a<4
9
令坐標平面上滿足 y=logx 的點 (x,y) 所成圖形為 Γ,試問滿足下列哪些關係式的 (x,y) 所成圖形與 Γ 完全相同?
  1. (1) 5y=log(5x)
  2. (2) 2y=log(x2)
  3. (3) 3y=log(x3)
  4. (4) x=10y
  5. (5) x4=10(y4)
10
關於對數函數圖形的敘述,下列哪些選項是正確的?
  1. (1) y=logx 為嚴格遞增函數
  2. (2) y=logx 與 y=log101​​x 的圖形對稱於 x 軸
  3. (3) y=logx 與 y=log(−x) 的圖形對稱於 y 軸
  4. (4) y=logx 對稱直線 x=y 之後的函數為 y=10x
  5. (5) 在 y=logx 的圖形上任取相異兩點 A,B,則直線 AB 的斜率為正。
三、填充題
11
求解方程 log4​(12−2x+1)=x+21​,則 x= ____。
12
解方程式 log3​(x−3)+log3​(x−5)=1,可得 x= ____。
13
試求 (log2​3)(log3​4)(log4​5)−log5​21​ 之值為 ____。
14
已知 x=log3​5,則 (3​)2x+9−x= ____。
15
若 x,y 為實數,a>0,b>0,已知 x−2y=2.8 且 loga=3x,logb=6y,則實數 ba​ 的整數部分是 ____ 位數。
16
滿足不等式 log(x−2)<log100​(8−x) 之整數解共有 ____ 個。
17
顥顥將 10 萬元存入銀行,銀行告訴他:年利率為 3%,每年複利一次。若顥顥希望本利和超過 20 萬時,再領出來使用,則顥顥至少需要等 ____ 年。(答案取整數)(log1.03≈0.0128,log2≈0.3010,log3≈0.4771)
18
如圖是 y=log2​x 的圖形,已知 P(0,log2​3),Q(0,log2​12),M 是 PQ​ 的中點,過 P、M、Q 點分別作 x 軸的平行線交 y=log2​x 的圖形於 A、N、B 點,試求 N 點的 x 坐標為 ____。
載入中...
19
坐標平面上,x 坐標與 y 坐標均為整數的點稱為格子點。試問在函數圖形 y=log2​x、x 軸與直線 x=8 所圍有界區域的內部(含邊界)共有多少個格子點? ____
20
已知 log2≈0.3010,log3≈0.4771,log7≈0.8451。若 650 是 n 位數字,且最高位數字為 a,則數對 (n,a)=( ____ , ____ )。
02 · 答案

答案一覽,先對再看詳解

第 1 題(4)
第 2 題(5)
第 3 題(5)
第 4 題(2)
第 5 題(2)
第 6 題(1)(3)(4)
第 7 題(1)(2)(4)
第 8 題(1)(2)(3)(5)
第 9 題(3)(4)
第 10 題(1)(2)(3)(4)(5)
第 11 題1
第 12 題6
第 13 題0
第 14 題25126​
第 15 題9
第 16 題1
第 17 題24
第 18 題6
第 19 題21
第 20 題(39,8)
03 · 勾錯題號

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04 · 逐題詳解

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01單選題(第 1~3 題):同底比大小、指數上的二次式、由對數值求底數

第 1 題答案 (4)。全部化成以 2 為底:(1) 2−0.9;(2) 10241​=2−10,開四次方得 2−410​=2−2.5;(3) (2−2)3​=2−23​;(4) 0.25=2−2,(0.25)0.12=2−0.24;(5) 指數相乘 (3​+1)(1−3​)=1−3=−2,得 2−2。底數 2>1,y=2x 遞增,指數越大值越大。指數由大到小是 −0.24>−0.9>−2>−2.5>−23​,所以 (4) 最大。
23​≈3.46。底數小於 1 的 (0.25)0.12 指數很小,值接近 1,反而最大。
第 2 題答案 (5)。指數 −x2+2x+3=−(x−1)2+4≤4,等號在 x=1 時成立。底數 3>1,y=3t 遞增,指數最大時值最大,最大值為 34=81。
先求指數部分的最大值,再用指數函數的單調性;若底數小於 1,就要改求指數的最小值。
第 3 題答案 (5)。由對數的定義,logk​3=31​ 即 k31​=3,兩邊三次方得 k=27。底數 27>0 且 27=1,符合底數條件。
代回檢查:log27​3=3log3log3​=31​。

02單選題(第 4、5 題):半衰期、對數敘述的判斷

第 4 題

答案 (2)。設開始時兩者質量都是 m0​。經過 112 天,物質 A 經過了 TA​112​ 個半衰期,剩 m0​(21​)TA​112​;物質 B 剩 m0​(21​)TB​112​。依題意 B 是 A 的 81​=(21​)3 倍:

(21​)TB​112​=(21​)3⋅(21​)TA​112​=(21​)3+TA​112​

指數函數是一對一的,所以 TB​112​=3+TA​112​,就是 (2)。

B 剩得少,表示 B 衰退得快、半衰期較短,TB​112​ 比 TA​112​ 大 3,與 (2) 一致。
第 5 題答案 (2)。(1) 錯誤:loga​10=2 表示 a2=10,但底數必須 a>0 且 a=1,所以只有 a=10​,不能取負。(2) 正確:用換底公式換成常用對數,logm1​​n1​=−logm−logn​=logmlogn​;logm​​n​=21​logm21​logn​=logmlogn​;logm2​n2=2logm2logn​=logmlogn​,三者都等於 logm​n(m>1 使底數都大於 0 且不等於 1)。(3) 錯誤:−19.527=−20+0.473,所以 β=100.473×10−20,而 1<100.473<10,β 從小數點後第 20 位才開始不為 0。(4) 錯誤:s=log6​5=log5​61​=r1​,所以 logr​s=logr​r−1=−1,是有理數。
(3) 負的對數要寫成「負整數+介於 0 與 1 之間的小數」,−19.527 的整數部分是 −20;若首數是 −k,就從小數點後第 k 位開始不為 0。(4) 的 r=log5​6≈1.113,不等於 1,可以當底數。

03多選題(第 6、7 題):由圖形比較底數、對數有意義的條件

第 6 題答案 (1)(3)(4)。Γ1​、Γ2​ 由左往右上升,底數大於 1:a>1、b>1;Γ3​、Γ4​ 由左往右下降,底數介於 0 與 1 之間:0<c<1、0<d<1。在 x=1 處(y 軸右側),Γ2​ 在 Γ1​ 上方,所以 b1>a1,b>a;在 x=−1 處(y 軸左側),Γ3​ 在 Γ4​ 上方,所以 c−1>d−1,即 c1​>d1​,c<d。(1) 正確。 (2) 錯誤。 c<1。(3) 正確。 a<b。(4) 正確。 b>1>c。(5) 錯誤。 c<d。
y 軸右側越陡(越高)的遞增曲線底數越大;y 軸左側越高的遞減曲線底數越小(越接近 0)。
第 7 題答案 (1)(2)(4)。loga​b 有意義的條件是底數 a>0、a=1,且真數 b>0。(1) 正確(無意義)。 真數 −5<0。(2) 正確(無意義)。 底數是 1。(3) 錯誤(有意義)。 底數 3​>0 且不等於 1,真數 π>0。(4) 正確(無意義)。 π≈3.14,底數 π−4<0。(5) 錯誤(有意義)。 底數 π+4>1,真數 4−π>0。
本題問「無意義」,選的是違反底數或真數條件的選項。

04多選題(第 8~10 題):常用對數函數圖形的性質

第 8 題答案 (1)(2)(3)(5)。(1) 正確。 log1000=3。(2) 正確。 對任意實數 k,取 x=10k>0,就有 logx=k,所以 y=logx 的值域是所有實數,與每條水平線都相交(恰交一點)。(3) 正確。 b=loga(a>0),則 loga2=2loga=2b,點 (a2,2b) 在圖形上。(4) 錯誤。 logx1​=−logx,點 (p,q) 在 y=logx 上時,(p,−q) 在 y=logx1​ 上,兩圖形對稱於 x 軸,不是 y 軸。(5) 正確。 與 y=logx 對稱於直線 y=x 的圖形是 y=10x,所以 a=1021​=10​;32=9<10<16=42,3<10​<4。
(4) 兩圖形的定義域都是 x>0,不可能對稱於 y 軸(對稱於 y 軸的是 y=log(−x))。(5) 10​≈3.162。
第 9 題答案 (3)(4)。Γ 是所有滿足 x>0 且 y=logx 的點。(1) 錯誤。 5y=log5+logx,y=5log5+logx​,例如點 (1,0) 在 Γ 上,但 5⋅0=log5。(2) 錯誤。 log(x2) 只要 x=0 就有意義,例如 (−1,0) 滿足 2⋅0=log1,但不在 Γ 上(x>0 時才等價於 y=logx)。(3) 正確。 log(x3) 有意義要 x3>0,即 x>0,此時 3y=3logx,y=logx,圖形完全相同。(4) 正確。 x=10y 會使 x>0,且由對數的定義 x=10y 等價於 y=logx。(5) 錯誤。 例如 (10,1) 在 Γ 上,但 104=101;又 (1,0) 與 (−1,0) 都滿足 x4=100=1,(−1,0) 卻不在 Γ 上。
判斷「圖形完全相同」要兩個方向都檢查:Γ 上的點要滿足新式子,滿足新式子的點也要都在 Γ 上;改寫時多出來的負的 x 最容易漏看。
第 10 題答案 (1)(2)(3)(4)(5)。(1) 正確。 底數 10>1,y=logx 嚴格遞增。(2) 正確。 log101​​x=log101​logx​=−logx,兩圖形對稱於 x 軸。(3) 正確。 點 (p,q) 在 y=logx 上時,(−p,q) 滿足 q=log(−(−p)),在 y=log(−x) 上,兩圖形對稱於 y 軸。(4) 正確。 把 y=logx 的 x、y 互換得 x=logy,即 y=10x。(5) 正確。 設 A(x1​,logx1​)、B(x2​,logx2​),x1​=x2​。因為 y=logx 嚴格遞增,x2​−x1​ 與 logx2​−logx1​ 同號,斜率 x2​−x1​logx2​−logx1​​>0。
(2) 底數互為倒數的兩個對數函數,圖形對稱於 x 軸;(4) 指數與對數函數互為反函數,圖形對稱於直線 y=x。

05填充 A~E(第 11~15 題):對數方程式、換底公式、指對互逆、位數

第 11 題由對數的定義,12−2x+1=4x+21​=2⋅4x。令 u=2x>0,得 12−2u=2u2,即 u2+u−6=0,(u+3)(u−2)=0。u>0,所以 u=2,x=1。檢查真數:12−22=8>0。
代回:log4​8=23​=1+21​,成立。
第 12 題真數條件:x−3>0 且 x−5>0,即 x>5。由對數律,log3​[(x−3)(x−5)]=1,(x−3)(x−5)=3,x2−8x+12=0,(x−2)(x−6)=0,x=2 或 x=6。x=2 不合真數條件,所以 x=6。
代回:log3​3+log3​1=1+0=1。x=2 會讓兩個真數都是負的,要捨去。
第 13 題用換底公式:(log2​3)(log3​4)(log4​5)=log2log3​⋅log3log4​⋅log4log5​=log2log5​=log2​5;而 log5​21​=log2log5​=log2​5。所以原式 =log2​5−log2​5=0。
loga​b⋅logb​c=loga​c,連乘時中間的底數與真數會一層層消去。
第 14 題x=log3​5 即 3x=5。(3​)2x=(321​)2x=3x=5;9−x=(3x)−2=5−2=251​。所以原式 =5+251​=25126​。
126 與 25 互質,已是最簡分數,與答案卡「分子三格、分母兩格」的形式相符。
第 15 題logba​=loga−logb=3x−6y=3(x−2y)=3×2.8=8.4。所以 ba​=108.4=100.4×108,而 1<100.4<10,即 108<ba​<109,整數部分是 9 位數。
首數(log 值的整數部分)是 8,整數部分的位數是 8+1=9。

06填充 F、G(第 16、17 題):對數不等式、複利

第 16 題真數條件:x−2>0 且 8−x>0,即 2<x<8。換底:log100​(8−x)=log100log(8−x)​=21​log(8−x),不等式化為 2log(x−2)<log(8−x),即 log(x−2)2<log(8−x)。底數 10>1,y=logx 遞增,所以 (x−2)2<8−x,x2−3x−4<0,(x−4)(x+1)<0,−1<x<4。與真數條件取交集得 2<x<4,整數解只有 x=3,共 1 個。
代回 x=3:左邊 log1=0,右邊 log100​5>0,成立;x=4 時兩邊都是 log2,不等號不成立。
第 17 題n 年後本利和為 10(1.03)n 萬元。要 10(1.03)n>20,即 (1.03)n>2。兩邊取常用對數,nlog1.03>log2,n>0.01280.3010​≈23.5。n 是正整數,至少要等 24 年。
0.01280.3010​=23.515625;直接計算 (1.03)23≈1.974<2,(1.03)24≈2.033>2,結果一致。

07填充 H~J(第 18~20 題):對數圖形上的中點、格子點、位數與最高位數字

第 18 題M 是 PQ​ 的中點,所以 M 的縱坐標是 2log2​3+log2​12​=2log2​36​=log2​36​=log2​6。過 M 的水平線交 y=log2​x 於 N,N 的縱坐標 log2​x=log2​6,y=log2​x 是一對一的,所以 x=6。
縱坐標取算術平均,對應的橫坐標是幾何平均:3×12​=6,不是 23+12​=7.5。
第 19 題區域是 1≤x≤8、0≤y≤log2​x。逐條鉛直線 x=k(k=1,2,⋯,8)數 y 為整數且 0≤y≤log2​k 的點,個數是 log2​k 的整數部分加 1:k=1 時 log2​1=0,1 個;k=2,3 時 1≤log2​k<2,各 2 個;k=4,5,6,7 時 2≤log2​k<3,各 3 個;k=8 時 log2​8=3,4 個。共 1+2×2+3×4+4=21 個。
x 軸上的 (1,0) 到 (8,0) 這 8 個點、曲線上的 (2,1)、(4,2)、(8,3) 都在邊界上,要算進去。
第 20 題log650=50(log2+log3)=50×0.7781=38.905。首數是 38,所以 650 是 39 位數,n=39。尾數 0.905:log8=3log2=0.9030,log9=2log3=0.9542,0.9030<0.905<0.9542,所以 650=100.905×1038 的 100.905 介於 8 與 9 之間,最高位數字 a=8。數對 (n,a)=(39,8)。
用更精確的值 log6≈0.778151,50log6≈38.9076,結論相同。
指對數的題目先寫條件(底數大於 0 且不等於 1、真數大於 0、代換後新變數的範圍),再化成同底或代換成多項式來解;判斷圖形是否相同、對稱與否,都回到「點 (p,q) 在不在圖形上」來檢查。

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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。

題目取自平鎮高中 114 學年度上學期 高二第二次段考 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。

免責聲明:本站段考卷為各校定期考原卷,由御藍教育重新打字排版,供學生練習與檢討使用;答案與詳解為御藍教育撰寫,不是學校的官方版本。 如有學校、命題老師或出版社認為內容不宜公開,請來信 service@royalblue-education.com,我們會在收到後一週內下架處理。

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