御藍教育/段考卷/高一

段考詳解範圍:直線方程式、二元一次不等式、圓方程式、圓與直線

屏東高中 112 上
高一第二次段考
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

單選題 8 題(每題 5 分)、多選題 5 題(每題 5 分)、選填題 7 題(每題 5 分),合計 100 分。原卷單選 1~8、多選 9~13、選填 A~G,本頁依序編為第 1~20 題。本卷沒有學校公布的答案,本頁答案為本站依題目計算。

一、單選題(每題 5 分,共 40 分)
1
下列各選項之直線方程式中,何者斜率最小?
  1. (1) y+6=2(x−1)
  2. (2) y=−x+8
  3. (3) 2x​+3y​=1
  4. (4) x+2y−5=0
  5. (5) x−2y+3=0
2
坐標平面上,直線 y=2x 向左平移 5 單位可得直線 L,則 L 的方程式為下列何者?
  1. (1) y=2(x−5)
  2. (2) y=2(x+5)
  3. (3) y=2x+5
  4. (4) y=2x−5
  5. (5) y=5x
3
求以 A(2,−3) 為圓心,且與 x 軸相切的圓方程式為下列何者?
  1. (1) (x+3)2+(y−2)2=4
  2. (2) (x−2)2+(y+3)2=4
  3. (3) (x+2)2+(y−3)2=4
  4. (4) (x−2)2+(y+3)2=9
  5. (5) (x+2)2+(y−3)2=9
4
已知 A(−2,6)、B(a,2),若線段 AB 的中垂線 L 為 3x−2y+k=0,則 a+k=?
  1. (1) 9
  2. (2) 12
  3. (3) 15
  4. (4) 332​
  5. (5) 340​
5
二元一次聯立不等式 ⎩⎨⎧​x−2y+6≥05x−2y−10≤0y≥0​ 所決定的圖形面積為下列何者?
  1. (1) 16
  2. (2) 20
  3. (3) 25
  4. (4) 30
  5. (5) 36
6
直線 L:ax+by=c 之圖形如下圖,則下列選項何者為直線 L′:cx+ay=b 可能的圖形?
  1. (1) 見圖 (1)
  2. (2) 見圖 (2)
  3. (3) 見圖 (3)
  4. (4) 見圖 (4)
  5. (5) 見圖 (5)
載入中...
7
若坐標平面上兩相異點 A(−3,2)、B(1,3) 位於直線 L:y=mx+m−2 的異側,則下列何者為可能的 m 值?
  1. (1) 2
  2. (2) 1
  3. (3) 0
  4. (4) −2
  5. (5) −3
8
獵人養了大小兩隻獵犬,每次狩獵時,都會讓大、小獵犬分別守候在 A(0,0)、B(6,0) 兩位置上。當獵人射下獵物時,兩獵犬會同時且維持等速向著獵物直衝過去。若大獵犬的速度是小獵犬的 2 倍,則兩獵犬會同時抵達獵物的所有可能點 P 會構成以下何種圖形?
  1. (1) 相異兩點 (4,0)、(12,0)
  2. (2) 過 (4,0) 且與 AB 垂直的直線
  3. (3) 過 (12,0) 且與 AB 垂直的直線
  4. (4) 圓心 (8,0),半徑為 4 的圓
  5. (5) 圓心 (6,0),半徑為 2 的圓
二、多選題(每題 5 分,共 25 分;錯一個選項得 3 分,錯兩個選項得 1 分,錯三個選項以上或未作答不給分)
9
已知方程式 C:x2+y2+2x−6y+k=0,若 C 的圖形表一個圓,則 k 可為下列哪些值?
  1. (1) −3
  2. (2) 2
  3. (3) 8
  4. (4) 12
  5. (5) 16
10
已知三直線 L1​:x+2y−3=0,L2​:x−y+6=0,L3​:2x+ky+1=0,若 L1​,L2​,L3​ 可圍成一個直角三角形,則下列哪些為可能的 k 值?
  1. (1) −2
  2. (2) −1
  3. (3) 1
  4. (4) 2
  5. (5) 3
11
如附圖,坐標平面上四點 O(0,0)、A(1,0)、B(−1,0) 和 C(0,1),D、E 兩點將線段 AC 三等分,F,G 兩點將線段 BC 三等分,若 OD、OE、OF、OG 的斜率分別為 m1​、m2​、m3​、m4​,則下列何者正確?
  1. (1) m1​=31​
  2. (2) m2​>m1​>m3​>m4​
  3. (3) m1​×m3​=−1
  4. (4) ∣m1​∣=∣m4​∣
  5. (5) m3​>−1
載入中...
12
設 C:x2+y2−6y+5=0 為坐標平面上的圓,試問下列哪些選項是正確的?
  1. (1) 圓 C 的半徑為 4
  2. (2) (1,2) 為圓外一點
  3. (3) 圓 C 上的點到 (0,0) 的最近距離為 1
  4. (4) 直線 L1​:3x+4y−2=0 和圓 C 相切
  5. (5) 在圓 C 上恰有四個點與 L3​:3x+4y−15=0 的距離為 1
13
附圖中,△ABC 的內部及其邊界為二元一次聯立不等式 ⎩⎨⎧​x+ay≥bcx+y≤d2x−y≥e​ 的可行解區域,其中 a、b、c、d、e 均為實數,則下列哪些正確?
  1. (1) a>0
  2. (2) b<0
  3. (3) c>0
  4. (4) d<0
  5. (5) e>0
載入中...
三、選填題(A~G 共 7 題,每題 5 分,共 35 分;每題全對才給分)
14
A. 設 A(2,−2)、B(k+2,0)、C(k−8,−5) 三點在同一直線上,則實數 k 之值為 □。
15
B. 已知圓 C:(x+7)2+(y−2)2=5,若其中兩條切線方程式分別為 2x+y+a=0 與 2x+y+b=0,且 a>b,則 a−b 之值為 □□。
16
C. 若 A(2,4)、B(5,2),設 P 點在 x 軸上,試求 PA+PB 的最小值為 □□​。
17
D. 設圓 C:x2+y2−4x−2y+a=0 與直線 3x+4y+b=0 相切於 (−1,c),則 a+b+c= □□。
18
E. 已知直線 x+y−6=0 與圓 (x−2)2+(y−3)2=4 交於 A、B 兩點,則截弦 AB 之長度為 □□​。
19
F. 在坐標平面上 A(2,4) 處有一光源,將圓 (x−1)2+(y−2)2=1 投射到 x 軸上,則其在 x 軸上的影長為 □□□​。(請將答案化為最簡分數)
20
G. 屏東縣公共自行車 YouBike 2.0 於 2023 年 2 月正式啟用,至今已設有 119 個租借站點。若想再增設一租借站,使此站分別至屏東高中、屏東車站、屏東總圖的直線距離皆相等,且已知屏東高中、屏東車站及屏東總圖的坐標分別為 (3,6),(−5,2) 及 (3,−1),則此新增之租借站的坐標為 (a,b),求 a+b= □□​。(請將答案化為最簡分數)
02 · 答案

答案一覽,先對再看詳解

第 1 題(3)
第 2 題(2)
第 3 題(4)
第 4 題(1)
第 5 題(2)
第 6 題(1)
第 7 題(5)
第 8 題(4)
第 9 題(1)(2)(3)
第 10 題(2)(4)
第 11 題(3)(4)
第 12 題(3)(4)(5)
第 13 題(1)(3)
第 14 題4
第 15 題10
第 16 題35​
第 17 題−8
第 18 題14​
第 19 題316​
第 20 題49​
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:斜率、平移、與 x 軸相切的圓、中垂線

第 1 題答案 (3)。把每條直線的斜率算出來:(1) y=2x−8,斜率 2。(2) 斜率 −1。(3) 兩邊乘 6 得 3x+2y=6,y=−23​x+3,斜率 −23​。(4) y=−21​x+25​,斜率 −21​。(5) y=21​x+23​,斜率 21​。最小的是 −23​,選 (3)。
ax+by+c=0(b=0)的斜率是 −ba​,可以直接讀。
第 2 題答案 (2)。圖形向左平移 5 單位,就是把方程式裡的 x 換成 x+5:y=2(x+5)。檢查:原線過 (0,0),左移後應過 (−5,0),代入 y=2(x+5) 得 0=0,成立。
向左移是 x 換成 x+5,不是 x−5;(4) y=2x−5 是往下移 5。
第 3 題答案 (4)。圓與 x 軸相切,半徑等於圓心到 x 軸的距離,也就是圓心 y 坐標的絕對值 ∣−3∣=3。圓方程式為 (x−2)2+(y+3)2=9。
與 x 軸相切看 y 坐標,與 y 軸相切看 x 坐標。
第 4 題答案 (1)。中垂線與 AB 垂直:中垂線的斜率是 23​,所以 AB 的斜率是 −32​,即 a+22−6​=−32​,得 a+2=6,a=4。中垂線過 AB 的中點 (2−2+4​,26+2​)=(1,4),代入 3x−2y+k=0:3−8+k=0,k=5。a+k=9。
中垂線有兩個條件:與線段垂直、通過中點;一個求 a,一個求 k。
直線的題目先把斜率讀出來,垂直就是斜率相乘為 −1。

02單選 5~8:區域面積、由圖形判斷係數、異側與阿波羅尼斯圓

第 5 題答案 (2)。三條邊界線兩兩求交點:x−2y+6=0 與 y=0 交於 (−6,0);5x−2y−10=0 與 y=0 交於 (2,0);x−2y+6=0 與 5x−2y−10=0 兩式相減得 4x−16=0,x=4,y=5,交於 (4,5)。用 (1,1) 檢查:1−2+6=5≥0,5−2−10=−7≤0,1≥0,三式都成立,所以區域就是以這三點為頂點的三角形。底在 x 軸上,長 2−(−6)=8,高為 5,面積 21​×8×5=20。
先求頂點,再拿一個點檢查是不是被三條線圍住的那一塊。
第 6 題答案 (1)。由題圖讀 L:斜率為正、y 截距為正、x 截距為負。L:ax+by=c 的斜率 −ba​>0,y 截距 bc​>0,x 截距 ac​<0。所以 a 與 b 異號、c 與 b 同號、c 與 a 異號。不妨設 b>0,則 c>0、a<0。再看 L′:cx+ay=b:斜率 −ac​>0;y 截距 ab​<0;x 截距 cb​>0。所以 L′ 往右上、與 y 軸交在原點下方、與 x 軸交在原點右方,五個圖中只有 (1) 符合。(2)、(4)、(5) 斜率為負;(3) 的 y 截距為正。
若設 b<0,三個數全部變號,L′ 的斜率與截距的正負都不變,結果一樣。
第 7 題答案 (5)。把 L 寫成 mx−y+m−2=0,令 f(x,y)=mx−y+m−2。兩點在異側 ⇔ f(A) 與 f(B) 異號。f(−3,2)=−3m−2+m−2=−2m−4,f(1,3)=m−3+m−2=2m−5。要 (−2m−4)(2m−5)<0,即 (m+2)(2m−5)>0,得 m<−2 或 m>25​。選項中只有 −3 符合。
m=−2 時 f(A)=0,A 在直線上,不算異側。
第 8 題答案 (4)。同時出發、同時抵達,所跑的距離與速度成正比,大獵犬跑的距離是小獵犬的 2 倍:PA=2PB。設 P(x,y),兩邊平方:x2+y2=4[(x−6)2+y2],整理得 3x2+3y2−48x+144=0,即 x2+y2−16x+48=0,配方得 (x−8)2+y2=16。這是圓心 (8,0)、半徑 4 的圓。
(1) 的兩點 (4,0)、(12,0) 只是這個圓與 x 軸的交點,圓上其他點也滿足。
把敘述翻成坐標的等式或不等式,再整理成直線或圓的方程式。

03多選 9~13:圓的條件、直角三角形、分點斜率、圓與直線、可行解區域

第 9 題答案 (1)(2)(3)。配方:(x+1)2+(y−3)2=10−k。要表示一個圓,右邊必須大於 0:k<10。(1) −3、(2) 2、(3) 8 都小於 10,正確。 (4) 12、(5) 16 使右邊為負,沒有圖形,錯誤。
右邊等於 0 時只是一個點,不是圓。
第 10 題答案 (2)(4)。L1​ 斜率 −21​,L2​ 斜率 1,相乘不是 −1,L1​ 與 L2​ 不垂直,所以直角要在 L3​ 與其中一條之間。L3​ 的斜率為 −k2​(k=0;k=0 時 L3​ 是鉛直線,與兩條都不垂直)。① L3​⊥L1​:−k2​=2,k=−1。② L3​⊥L2​:−k2​=−1,k=2。再檢查三線不共點:L1​、L2​ 交於 (−3,3);k=−1 時 2(−3)−3+1=−8=0,k=2 時 2(−3)+6+1=1=0,都不過交點,也沒有平行,都能圍成三角形。所以 (2) −1、(4) 2 正確;(1) −2、(3) 1、(5) 3 使 L3​ 斜率分別為 1、−2、−32​,(1) 還與 L2​ 平行,都不會產生直角,錯誤。
三條直線要圍成三角形,還要確認沒有兩條平行、三條不共點。
第 11 題答案 (3)(4)。由分點公式:D 靠近 A,D=(32​,31​);E=(31​,32​);F 靠近 C,F=(−31​,32​);G=(−32​,31​)(題圖中 D、G 分別靠近 A、B)。斜率 m1​=21​,m2​=2,m3​=−2,m4​=−21​。(1) m1​=21​,錯誤。 (2) 由大到小是 m2​>m1​>m4​>m3​,選項把 m3​、m4​ 的順序寫反,錯誤。 (3) 21​×(−2)=−1,正確。 (4) ∣m1​∣=∣m4​∣=21​,正確。 (5) m3​=−2<−1,錯誤。
OD 與 OF 斜率相乘為 −1,表示兩線段互相垂直。
第 12 題答案 (3)(4)(5)。配方:x2+(y−3)2=4,圓心 (0,3),半徑 2。(1) 半徑是 2,錯誤。 (2) (1,2) 到圓心的距離 1+1​=2​<2,在圓內,錯誤。 (3) 原點到圓心距離 3>2,原點在圓外,最近距離 3−2=1,正確。 (4) 圓心到 3x+4y−2=0 的距離 5∣0+12−2∣​=2,等於半徑,相切,正確。 (5) 圓心到 3x+4y−15=0 的距離 d=5∣12−15∣​=53​。與這條線距離為 1 的點落在它兩側各一條平行線上,這兩條平行線到圓心的距離分別是 53​+1=58​ 與 1−53​=52​,都小於半徑 2,各與圓交於兩點,共四點,正確。
(5) 也可以這樣看:53​<2,直線穿過圓,把圓分成兩側;兩側的圓弧上離直線最遠的點,距離分別是 2+53​ 與 2−53​,都大於 1,所以兩側各有兩個點。
第 13 題答案 (1)(3)。由題圖的方格讀出頂點:A(1,5)、B(−1,1)、C(3,−1)。三邊所在直線:BC 斜率 3+1−1−1​=−21​,方程式 x+2y=1;AC 斜率 3−1−1−5​=−3,方程式 3x+y=8;AB 斜率 1+15−1​=2,方程式 2x−y=−3。對照三個不等式的形式:x+ay≥b 是 x 係數為 1 的那條,即 x+2y≥1,a=2、b=1;cx+y≤d 是 y 係數為 1 的那條,即 3x+y≤8,c=3、d=8;2x−y≥e 即 2x−y≥−3,e=−3。用三角形內的點 (1,2) 檢查不等號方向:1+4=5≥1,3+2=5≤8,2−2=0≥−3,都成立。所以 (1) a=2>0,正確。 (2) b=1,錯誤。 (3) c=3>0,正確。 (4) d=8,錯誤。 (5) e=−3,錯誤。
每個不等式已經固定了一個係數(1 或 2、−1),把直線方程式化成同樣的係數再比對,其他係數就確定了。
多選題每個選項都要有理由:能算出值就算出值再比,位置關係就比距離與半徑。

04選填 14~17(原卷選填 A~D):三點共線、平行切線、對稱點與切點

第 14 題三點共線,AB 與 AC 的斜率相等:(k+2)−20−(−2)​=(k−8)−2−5−(−2)​,即 k2​=k−10−3​。交叉相乘:2(k−10)=−3k,5k=20,k=4。檢查:A(2,−2)、B(6,0)、C(−4,−5),斜率都是 21​。
k=0 時 AB 是鉛直線,而 C(−8,−5) 不在 x=2 上,不共線,所以不必另外考慮。
第 15 題圓心 (−7,2),半徑 5​。直線 2x+y+t=0 與圓相切 ⇔ 圓心到直線的距離等於半徑:4+1​∣2(−7)+2+t∣​=5​,即 ∣t−12∣=5,t=17 或 t=7。a>b,所以 a=17、b=7,a−b=10。
兩條平行切線夾著圓,兩線的距離 5​∣a−b∣​ 等於直徑 25​,也可以直接得到 a−b=10。
第 16 題A、B 都在 x 軸上方。取 A 對 x 軸的對稱點 A′(2,−4),則 PA=PA′,PA+PB=PA′+PB≥A′B,等號在 P 為 A′B 與 x 軸的交點時成立。A′B=(5−2)2+(2+4)2​=45​=35​。最小值 35​。
兩點在 x 軸同側才要取對稱點;在異側時直接連線就好。
第 17 題圓心 (2,1)。切點與圓心的連線(半徑)垂直於切線。切線斜率 −43​,半徑的斜率應為 34​:−1−2c−1​=34​,c−1=−4,c=−3。切點 (−1,−3) 在切線上:−3−12+b=0,b=15。切點也在圓上:1+9+4+6+a=0,a=−20。檢查:圓為 (x−2)2+(y−1)2=25,圓心到 3x+4y+15=0 的距離 5∣6+4+15∣​=5,等於半徑。a+b+c=−20+15−3=−8。
切點同時在圓上與切線上,再加上「半徑垂直切線」,三個條件剛好求三個未知數。
切線問題的兩個工具:圓心到切線的距離等於半徑;切點的半徑垂直於切線。

05選填 18~20(原卷選填 E~G):弦長、光源的影長與三角形的外心

第 18 題圓心 (2,3),半徑 2。圓心到直線 x+y−6=0 的距離 d=2​∣2+3−6∣​=2​1​。弦心距、半弦與半徑構成直角三角形:半弦 =4−21​​=27​​,弦長 =227​​=14​。
弦長 =2r2−d2​。
第 19 題影子的兩端是從光源 A(2,4) 對圓所作兩條切線與 x 軸的交點。圓心 (1,2),半徑 1。① 鉛直線 x=2 過 A,圓心到它的距離 ∣1−2∣=1,是一條切線,交 x 軸於 (2,0)。② 設另一條切線 y−4=m(x−2),即 mx−y+4−2m=0,圓心到它的距離:m2+1​∣m−2+4−2m∣​=1,即 (2−m)2=m2+1,4−4m=1,m=43​。令 y=0:−4=43​(x−2),x=2−316​=−310​。圓在光源下方(圓的最高點 y=3<4),影子是兩交點之間的線段,影長 2−(−310​)=316​。
用斜率設切線只解出一個 m,表示另一條切線是鉛直線(沒有斜率),要另外補上 x=2。
第 20 題到三點距離都相等的點是三點所成三角形的外心。設屏東高中 (3,6)、屏東車站 (−5,2)、屏東總圖 (3,−1)。(3,6) 與 (3,−1) 的中垂線是 y=26+(−1)​=25​。(a,b) 到 (3,6) 與 (−5,2) 等距:(a−3)2+(b−6)2=(a+5)2+(b−2)2,展開化簡得 −16a−8b+16=0,即 2a+b=2。代入 b=25​:2a=−21​,a=−41​。a+b=−41​+25​=49​。
兩點的 x 坐標相同時,它們的中垂線是水平線,先用它最省事。
弦長用弦心距;從圓外一點作切線,用斜率設的時候別漏了鉛直的那一條。

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屏東高中 112 上 高一第二次段考數學哪幾題最容易錯?

單選第 6 題要由圖讀出 a、b、c 的正負再判斷新直線的斜率與截距;多選第 10 題要先看出 L1 與 L2 不垂直,再分兩種情形並檢查能圍成三角形;多選第 12 題的選項 5 要比較兩條平行線到圓心的距離;選填 F 用斜率設切線只解出一條,另一條是鉛直線 x=2。詳解逐題寫在本頁。

我們學校的段考卷也可以做詳解嗎?

可以。考完把題目頁拍照或掃描,從本頁「上傳考卷」傳給我們,收到後會盡快做好放上來,一樣免費。

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。

題目取自屏東高中 112 學年度上學期 高一第二次段考 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。

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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