御藍教育/段考卷/高一

段考詳解範圍:數與式(實數與根式、乘法公式、絕對值與數線、指數與算幾不等式、常用對數)

屏東高中 113 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 20 題,照原卷順序

單選題 4 題(20 分)、多選題 7 題(35 分)、選填題 6 題(30 分)、混合題 3 小題(15 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、單選題(每題 5 分,占 20 分)
1
已知 p=8​+6​,q=10​+2,r=3+5​,則 p、q、r 三者的大小關係,何者正確?
  1. (1) p>q>r
  2. (2) q>r>p
  3. (3) r>p>q
  4. (4) p>r>q
  5. (5) r>q>p
2
下列各乘法公式,何者正確?
  1. (1) (x+y)2=x2+y2
  2. (2) (x−y−z)2=x2+y2+z2−2xy−2yz−2zx
  3. (3) (x−y)3=y3−3y2x+3yx2−x3
  4. (4) x3+y3=(x+y)(x2−2xy+y2)
  5. (5) (x+y)2−(x−y)2=4xy
3
已知一細菌每 3 小時繁殖為原來的 4 倍,則 5 小時後繁殖為原來的幾倍?
  1. (1) 320​ 倍
  2. (2) 521​ 倍
  3. (3) 82​ 倍
  4. (4) 8⋅32​ 倍
  5. (5) 8⋅34​ 倍
4
若 loga=3.5,logb=1.5,則 ab​=?
  1. (1) 73​
  2. (2) 37​
  3. (3) −2
  4. (4) 100
  5. (5) 1001​
二、多選題(每題 5 分,占 35 分;每題至少 1 個正確選項)(全對得 5 分,答錯 1 選項得 3 分,答錯 2 選項得 1 分,其餘不給分)
5
已知 a、b、c、d 為有理數,x、y 為無理數,則下列選項哪些正確?
  1. (1) x+y 為無理數
  2. (2) x−y 為無理數
  3. (3) x×y 為無理數
  4. (4) x÷y 為無理數
  5. (5) 若 a+bx=c+dx,則 a=c 且 b=d
6
已知 A(a)、B(b) 為數線上兩點,且 a<b,則下列選項中,每個數字所代表的點,哪些在 AB 上?
  1. (1) 2b−a​
  2. (2) 3a+2b​
  3. (3) 42a+b​
  4. (4) 53a+2b​
  5. (5) 611b−5a​
7
已知 a>0,關於絕對值方程式 ∣x−1∣+∣x+3∣=a 的敘述,下列選項哪些正確?
  1. (1) ∣x+3∣ 代表數線上 x 與 3 兩點間的距離
  2. (2) 這個方程式的幾何意義為:數線上 x 與 1 的距離加上 x 與 −3 的距離之和為 a
  3. (3) 若 a=2,則方程式恰有兩個實數解
  4. (4) 若 a=4,則方程式恰有兩個實數解
  5. (5) 若 a=6,則方程式恰有兩個實數解
8
已知 x−x1​=2,則下列哪些選項的等式是正確的?
  1. (1) x2+x21​=6
  2. (2) x3−x31​=14
  3. (3) x4+x41​=34
  4. (4) x+x1​=22​
  5. (5) x2−x21​=±42​
9
下列各選項的算式,哪些是正確的?
  1. (1) 00=1
  2. (2) (−5)9×(−5)−1=58
  3. (3) ((−3)21​)4=(−3)2
  4. (4) ((−3)4)21​=(−3)2
  5. (5) (7​+2)−4×(7​−2)−5=2437​+2​
10
下列有關對數的等式,哪些選項是正確的?
  1. (1) 103=10log103
  2. (2) 10log14.15=141.5
  3. (3) log100000=5
  4. (4) log0.000001=−5
  5. (5) log2024−log2.024=3
11
若 a、b 為正數,已知 loga=2.7,logb=−3.5,則下列哪些選項的敘述是正確的?
  1. (1) a>1 且 b>1
  2. (2) a 的整數部分為 2 位數
  3. (3) b 在小數點後第 3 位開始不為 0
  4. (4) ba​ 的整數部分為 7 位數
  5. (5) ab2 在小數點後的 5 位開始不為 0
三、選填題(每題 5 分,占 30 分)(本頁第 12~17 題依序為原卷選填題 A~F;原卷以答案卡格號 ⑫~㉖ 作答,每格填一個數字或負號)
12
A. 將循環小數 z=1.045 化成最簡分數後,其值為 ____。(原卷作答格式為分數,分子、分母各兩格)
13
B. 已知 A(−1)、B(7) 為數線上兩點,若 P 點不在 AB 上,且 PA:PB=1:3,則 P 點坐標為 ____。(原卷作答格共兩格,負號占一格)
14
C. 已知絕對值不等式 ∣x−3∣≤2 的解為 [a,b],則數對 (a,b)= ____。(原卷作答格式為數對,a、b 各一格)
15
D. 雙重根式 20−421​​ 可化簡為 ____。(原卷作答格式為 00​−0​,前一個根號內是二位數,後一個根號內是一位數)
16
E. 若一放射性物質的半衰期為半年,現有 1024 克的該放射性物質,則經過 ____ 年後,該放射性物質剩下 2−16 克。(原卷作答格共兩格)
17
F. 試化簡 (3100​)log216= ____。(原卷作答格共兩格)
四、混合題(每小題 5 分,占 15 分;請於下方作答卷內作答,可使用鉛筆,超出空格不計分)(本頁第 18~20 題依序為原卷混合題的 (1)~(3) 小題)
混合題(第 18~20 題) 傳說迦太基帝國的創始人是一名叫 Elissa 的公主。Elissa 的父親死後將王位傳給她和她的兄長 Pygmalion,Pygmalion 為了得到完整統治權及更多財富,偷偷在神廟謀殺 Elissa 的丈夫。Elissa 與一些族人開始展開逃亡的生活,幾經輾轉後來到北非。公主向北非部落的首領求借一張牛皮之地棲身,得到應允。聰明的 Elissa 公主把牛皮放到水裡浸泡,幾天後泡軟的牛皮柔韌無比,伸縮自如,公主讓人把牛皮剪成細繩,拉伸到最大限度,在緊靠海邊的山丘上圍出一塊地,開始建設城市。這個城市就被稱為 Byrsa,也就是牛皮的意思;後來便以此城為中心發展成著名的迦太基大帝國。 假設公主製作的牛皮繩總長約 1000 公尺,且海岸線可視為直線,公主以海岸線為一邊將牛皮繩圍成矩形(海岸線不用牛皮繩),建立了 Byrsa 這個城市,若矩形的長是海岸線,設其為 x 公尺,而寬為 y 公尺。
18
(1) 請你寫出 x、y 的關係式。(5 分,不需算式)
19
(2) 請問此城市的最大面積為多少平方公尺?(5 分,無算式不給分)
20
(3) 承 (2),Byrsa 這個城市的海岸線長為多少公尺?(5 分,無算式不給分)
02 · 答案

答案一覽,先對再看詳解

第 1 題(4)
第 2 題(5)
第 3 題(4)
第 4 題(5)
第 5 題(5)
第 6 題(2)(4)
第 7 題(2)(5)
第 8 題(1)(2)(3)(5)
第 9 題(2)(4)(5)
第 10 題(1)(3)(5)
第 11 題(4)(5)
第 12 題2223​
第 13 題−5
第 14 題(1,5)
第 15 題14​−6​
第 16 題13
第 17 題36
第 18 題x+2y=1000
第 19 題125000 平方公尺
第 20 題500 公尺
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:根式比大小、乘法公式、分數指數與對數的意義

第 1 題答案 (4)。三個數都是正數,比平方:p2=14+248​,q2=14+410​=14+240​,r2=14+65​=14+245​。因為 48​>45​>40​,所以 p2>r2>q2,即 p>r>q。
平方後三個數都有 14,把剩下的部分都寫成 20​ 的形式就能直接比。
第 2 題答案 (5)。(1) 錯:(x+y)2=x2+2xy+y2,少了 2xy。(2) 錯:把 x−y−z 看成 x+(−y)+(−z),(x−y−z)2=x2+y2+z2−2xy+2yz−2zx,yz 項的係數是 +2。(3) 錯:右邊 y3−3y2x+3yx2−x3=(y−x)3=−(x−y)3,與左邊差一個負號;正確是 (x−y)3=x3−3x2y+3xy2−y3。(4) 錯:x3+y3=(x+y)(x2−xy+y2),中間項是 −xy。(5) 對:(x+y)2−(x−y)2=(x2+2xy+y2)−(x2−2xy+y2)=4xy。
(2) 的 yz 項來自 2×(−y)×(−z),負負得正。也可以代 x=0、y=z=1 檢查:左邊是 4,選項右邊是 0。
第 3 題答案 (4)。每 3 小時變成 4 倍,所以 t 小時後是原來的 43t​ 倍。t=5 時為 435​=(22)35​=2310​=23×231​=8⋅32​ 倍。
倍數是用乘的,不能按比例算成 4×35​=320​。
第 4 題答案 (5)。loga=3.5 表示 a=103.5,logb=1.5 表示 b=101.5。ab​=103.5101.5​=101.5−3.5=10−2=1001​。
題目問的是 ab​ 不是 ba​;也不是把兩個對數值相除成 3.51.5​=73​。
loga=k 就是 a=10k;換回指數式之後,其餘交給指數律。

02多選 5~8:無理數的運算、線段上的點、絕對值方程式與乘法公式求值

第 5 題答案 (5)。(1) 錯:取 x=2​、y=−2​,x+y=0 是有理數。(2) 錯:取 x=y=2​,x−y=0。(3) 錯:取 x=y=2​,x×y=2。(4) 錯:取 x=y=2​,x÷y=1。(5) 對:移項得 a−c=(d−b)x。若 b=d,則 x=d−ba−c​ 是兩個有理數相除,為有理數,與 x 是無理數矛盾;所以 b=d,代回得 a−c=0,即 a=c。
兩個無理數加、減、乘、除的結果都不一定是無理數,各舉一個反例即可。(5) 兩邊是同一個無理數 x,才能比較係數。
第 6 題答案 (2)(4)。點在 AB 上,表示它的坐標介於 a 和 b 之間(含端點),而且對所有 a<b 都要成立。(2) 對:3a+2b​=1+21×a+2×b​,是把 AB 分成 2:1 的內分點。(4) 對:53a+2b​=3+23×a+2×b​,是把 AB 分成 2:3 的內分點。(1) 錯:2b−a​ 是 AB 長度的一半,不是中點坐標;例如 a=10、b=12 時它是 1,不在 10 和 12 之間。(3) 錯:分子的係數和是 3,分母卻是 4,不是分點公式;例如 a=8、b=12 時它是 7,比 a 小。(5) 錯:611b−5a​=b+65(b−a)​>b,在 B 的右邊。
形如 m+nma+nb​(m、n 都是正數)的點才是內分點:分子兩個係數都是正的,而且係數和等於分母。(1)、(3) 在某些特別的 a、b 下會落在線段上,但不是對所有 a<b 都成立。
第 7 題答案 (2)(5)。(1) 錯:∣x+3∣=∣x−(−3)∣,是 x 與 −3 的距離。(2) 對:∣x−1∣ 是 x 與 1 的距離,∣x+3∣ 是 x 與 −3 的距離。1 與 −3 相距 4:x 在 −3 和 1 之間(含端點)時,距離和恰為 4;x 在外側時,距離和大於 4,而且離得越遠越大。(3) 錯:距離和最小是 4,a=2 時無解。(4) 錯:a=4 時,−3≤x≤1 的每個 x 都是解,有無限多個。(5) 對:a=6 比 4 多 2,x 在兩端各往外 1:x=2 或 x=−4,恰有兩個解。
這類題先算兩個定點的距離(這裡是 4):a 小於它無解、等於它有無限多解、大於它恰有兩解。
第 8 題答案 (1)(2)(3)(5)。(1) 對:x2+x21​=(x−x1​)2+2=4+2=6。(2) 對:x3−x31​=(x−x1​)3+3(x−x1​)=8+6=14。(3) 對:x4+x41​=(x2+x21​)2−2=36−2=34。(4) 錯:(x+x1​)2=x2+x21​+2=8,所以 x+x1​=±22​,兩種都可能。由 x−x1​=2 得 x2−2x−1=0,x=1±2​;x=1−2​ 時 x<0,x+x1​=−22​。(5) 對:x2−x21​=(x+x1​)(x−x1​)=(±22​)×2=±42​。
已知的是 x−x1​,x 可能是正的也可能是負的,所以 x+x1​ 開根號後要留正負兩個值;(4) 只寫正的所以不對,(5) 寫了 ± 所以對。
判斷「一定成立」的敘述,錯的舉一個反例,對的要說出理由;開根號時記得正負兩個值都要考慮。

03多選 9~11:指數的定義、常用對數與位數

第 9 題答案 (2)(4)(5)。(1) 錯:a0=1 的規定只對 a=0,00 沒有意義。(2) 對:(−5)9×(−5)−1=(−5)8=58。(3) 錯:分數指數的底數必須是正數,(−3)21​ 沒有意義(沒有實數的平方是 −3),所以左邊沒有意義。(4) 對:(−3)4=81,8121​=81​=9,而 (−3)2=9。(5) 對:(7​+2)(7​−2)=7−4=3,所以原式 =[(7​+2)(7​−2)]−4×(7​−2)−1=3−4×7​−21​=811​×37​+2​=2437​+2​。
(3)、(4) 只差運算的順序:先開根號時底數是負的,沒有意義;先四次方變成正數 81 再開根號就沒問題。底數是負數時,指數律 (am)n=amn 不能直接套用到分數指數。
第 10 題答案 (1)(3)(5)。(1) 對:log103 就是「10 的幾次方等於 103」的那個數,所以 10log103=103。(2) 錯:同理 10log14.15=14.15,不是 141.5。(3) 對:100000=105,log100000=5。(4) 錯:0.000001=10−6(小數點後第 6 位是 1),log0.000001=−6。(5) 對:設 log2.024=t,即 10t=2.024,則 2024=2.024×103=10t+3,log2024=t+3,相減得 3。
(4) 要數清楚:0.000001 的小數點後有 5 個 0,1 在第 6 位,所以是 10−6。
第 11 題答案 (4)(5)。a=102.7,b=10−3.5。(1) 錯:b=10−3.5<100=1。(2) 錯:102<102.7<103,即 100<a<1000,整數部分是 3 位數。(3) 錯:10−4<10−3.5<10−3,即 0.0001<b<0.001,小數點後第 4 位開始不為 0。(4) 對:ba​=102.7−(−3.5)=106.2,106<ba​<107,整數部分是 7 位數。(5) 對:ab2=102.7+2×(−3.5)=10−4.3,10−5<ab2<10−4,即 0.00001<ab2<0.0001,小數點後第 5 位開始不為 0。
10n≤N<10n+1(n≥0)時整數部分是 n+1 位數;10−n≤N<10−n+1 時小數點後第 n 位開始不為 0。負的指數要往下取整數:−3.5 介於 −4 和 −3 之間,−4.3 介於 −5 和 −4 之間。
由 log 值判斷位數:把指數夾在兩個相鄰整數之間,再換成 10 的整數次方來看。

04選填 12~17(原卷選填 A~F):循環小數、外分點、絕對值不等式、雙重根號與指數對數

第 12 題z=1.0454545⋯。10z=10.454545⋯,1000z=1045.454545⋯,相減得 990z=1035,z=9901035​=2223​(分子分母同除以 45)。
循環節是 45,前面的 0 不循環;先乘 10 把不循環的部分移到小數點前,再乘 100 對齊循環節。
第 13 題PA<PB,P 離 A 比較近;P 又不在 AB 上,所以 P 在 A 的左邊。設 P 的坐標為 t(t<−1),則 PA=−1−t,PB=7−t。由 3PA=PB 得 3(−1−t)=7−t,−3−3t=7−t,t=−5。檢查:PA=4,PB=12,4:12=1:3。
若不看「不在 AB 上」,還有一個內分點 t=1(PA=2、PB=6),題目排除了它。
第 14 題∣x−3∣≤2 即 −2≤x−3≤2,1≤x≤5,用區間表示為 [1,5],所以 (a,b)=(1,5)。
幾何意義是「x 到 3 的距離不超過 2」,從 3 往左右各走 2。
第 15 題先把裡面的根號前面變成 2:421​=24×21​=284​,所以原式 =20−284​​。找兩數和為 20、積為 84:14 和 6。20−284​​=(14​−6​)2​=14​−6​。
大的要寫在前面,結果才是正的。421​ 要先化成 284​,不能直接找和 20、積 21 的兩數。
第 16 題半衰期半年,每半年剩下一半,t 年經過 2t 個半衰期,剩下 1024×(21​)2t=210×2−2t=210−2t 克。令 210−2t=2−16,得 10−2t=−16,t=13(年)。
從 210 到 2−16 要減半 26 次,每次半年,共 13 年;答案是年數,不是減半的次數。
第 17 題3100​=(102)31​=1032​,所以原式 =(1032​)log216=(10log216)32​=21632​。216=63,21632​=62=36。
看到 10log216 就換成 216;指數相乘可以交換順序,所以先把 32​ 留到最後。
指數與對數的化簡,先把底數都換成 10 或同一個質數的次方,再用指數律合併。

05混合題 18~20(原卷混合題 (1)~(3)):靠海岸線圍矩形的最大面積

第 18 題矩形的一條長邊是海岸線,不用牛皮繩;牛皮繩圍另外三邊:一條長 x 和兩條寬 y。繩長 1000 公尺,所以 x+2y=1000。
海岸線那一邊不用繩子,所以不是 2x+2y=1000。
第 19 題面積是 xy 平方公尺,其中 x>0、y>0 且 x+2y=1000。對兩個正數 x 和 2y 用算幾不等式:2x+2y​≥x⋅2y​,即 500≥2xy​。兩邊平方得 250000≥2xy,所以 xy≤125000。等號在 x=2y 時成立,配合 x+2y=1000 得 x=500、y=250,確實可以做到。所以最大面積為 125000 平方公尺。
和固定的是 x 與 2y(不是 x 與 y),所以要對 x、2y 這兩個數用算幾不等式,並寫出等號成立的條件。也可以代 x=1000−2y,面積 =(1000−2y)y=−2(y−250)2+125000,同樣得到 y=250 時最大。
第 20 題由第 (2) 小題,面積最大時等號成立:x=2y 且 x+2y=1000,所以 2x=1000,x=500。海岸線那一邊就是矩形的長 x,長為 500 公尺(此時寬 y=250 公尺)。
面積最大時,海岸線那一邊用掉的長度剛好是繩長的一半,另外兩邊各四分之一。
兩個正數的和固定、要求乘積的最大值時用算幾不等式,並確認等號成立的條件做得到。

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屏東高中 113 上 高一第一次段考數學哪幾題最容易錯?

多選第 6 題要分清楚哪些式子是分點公式的形式,線段長的一半不是中點坐標;多選第 8 題已知的是相減等於二,相加的值有正負兩種;多選第 9 題底數是負數時不能先開根號;多選第 11 題負的對數值要往下夾在兩個整數之間再判斷小數點後第幾位;混合題要對長和兩倍的寬用算幾不等式。詳解逐題寫在本頁。

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