御藍教育/段考卷/高一

段考詳解範圍:數與式(實數與根式、絕對值、指數、常用對數)

臺南一中 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 22 題,照原卷順序

填充題 12 題共 13 格(76 分)、多選題 2 題(12 分)、混合題 1 題組 7 格(12 分)

第壹部分:選擇(填)題(占 88 分) 一、填充題(占 76 分)說明:第 1 題至第 12 題。答對格數與得分:1 格 8 分、2 格 16 分、3 格 24 分、4 格 32 分、5 格 38 分、6 格 44 分、7 格 50 分、8 格 56 分、9 格 62 分、10 格 66 分、11 格 70 分、12 格 74 分、13 格 76 分。(本頁第 10、11 題為原卷第 10 題的 (1)、(2) 兩格,第 12、13 題為原卷第 11、12 題)
1
x=63​​,則 1+1+3x​1​+1−1−3x​1​ 之值= ____。
2
若 ∣x+1∣≤2,​y−23​​≤25​,求以區間符號表示 (x+y)(x−y) 範圍: ____。(未以區間符號表示不予計分)
3
已知不等式 ∣mx+5∣≤3 之解為 1≤x≤n,則數對 (m,n)= ____。
4
一農夫想用 113 公尺長之竹籬圍成一長方形菜圃,並在其中一邊正中央留著寬 3 公尺的出入口,如圖所示。則此農夫所能圍成的最大面積為 ____ 平方公尺。
載入中...
5
解方程式 ∣x−1∣−∣x−3∣+∣x−5∣=6 的 x= ____。
6
設 x16​=y23y−5​ 且 35x+6y=81xy,則數對 (x,y)= ____。
7
設 405p=3,45q=27​,則 4pq+3p−2q+1= ____。
8
解方程式:4(100x+100−x)−10(10x+10−x)+8=0 的 x= ____。
9
設 a=log(1−81​),b=log(1−501​),試以 a,b 表示 log2= ____。
第 10~11 題(原卷第 10 題)(第 10~11 題) a=350 經計算機計算後,所得近似值之科學記號為 7.178979876919×1023,
10
(1) 當 a= ____ ×1023,稱 a 有「五位有效數字」
11
(2) 試利用上述條件,估算 3100 為 ____ 位數。
12
放射性物質的半衰期 T 定義:每經過時間 T,該物質的質量會衰退成原來的一半。設一個鉛製容器中有兩種放射性物質 A、B,開始記錄時容器中物質 A 的質量是物質 B 質量一半,而經過 120 小時後,A、B 的質量相同。已知物質 A 的半衰期為 8 小時,則物質 B 的半衰期= ____ 小時。
13
天上的星星有的較亮,有的較暗,天文學以「星等」區分之,即:選擇某一特定的星光強度 F0​ 為標準,對於發出星光強度為 F 的星體,定義其「星等」為 m=−2.5logF0​F​,並稱該星體為「m 等星」。已知天狼星為 −1.4 等星,而另一顆星星 T 的星光強度為天狼星的 1001​,則星星 T 的星等= ____。
二、多選題(占 12 分)說明:第 13 題至第 14 題,每題 6 分。(6-4-2-0)(本頁第 14、15 題為原卷第 13、14 題)
14
下列選項哪些正確?
  1. (1) log6−log2=log3
  2. (2) log2log12​=log6
  3. (3) (log2)3=3×log2
  4. (4) 10log2×10log3=10log6
  5. (5) log(−2)4=4×log(−2)
15
a、b 均為有理數,x、y 均為無理數,下列選項哪些正確?
  1. (1) x+ay 必為無理數
  2. (2) a+b×0.343 必為有理數
  3. (3) x+y、x−y 必至少有一個無理數
  4. (4) 若 a+bx=0,則必 a=0=b
  5. (5) 若 a<b,則 a<53a+2b​<74a+3b​<b
第貳部分:混合題(占 12 分)說明:本部分共有 1 題組,每一子題配分標於題末。限在標示題號作答區內作答。選擇題與「非選擇題作圖部分」使用 2B 鉛筆作答,更正時,應以橡皮擦擦拭,切勿使用修正液(帶)。非選擇題由左而右橫式書寫,作答時必須寫出計算過程或理由,否則將酌予扣分。(本頁第 16~22 題依序為原卷子題 (1)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8))
混合題(第 16~22 題)(第 16~22 題) ( )令 y=(2+3​)n+(2−3​)n,試問下列敘述何者正確?(多選) (A) n=2 時,y=14 (B) n=4 時,y=254 (C) n=6 時,y=2702 (D) n=6 時,(2+3​)n 的整數部分為 2701。 小固對於上面這個題目感到困擾,請教老師後,得到下面的思考步驟,請你一起解答~
16
(1) 令 a=(2+3​),則 a1​= ____。(請將分母有理化)(1 分)
17
(2) 承 (1),y=an+(a1​)n (3) n=2 時,y=a2+(a1​)2= ____。(2 分)
18
(4) 承 (3),知 n=4 時,y=a4+(a1​)4= ____。(提示:乘法公式)(2 分)
19
(5) 承 (3),知 n=6 時,y=a6+(a1​)6= ____。(提示:乘法公式)(2 分)
20
(6) 承 (1),0<a1​<1,所以 m<(a1​)6<m+1,求整數 m= ____。(1 分)
21
(7) 承 (5)(6),y=a6+(a1​)6,所以 n<(a)6<n+1,求整數 n= ____。(2 分)
22
(8) 由以上討論,本題答案為: ____。(多選)(多、漏一選項扣 1 分)(2 分)
02 · 答案

答案一覽,先對再看詳解

第 1 題2
第 2 題[−16, 9]
第 3 題(−2, 4)
第 4 題841
第 5 題−3 或 9
第 6 題(2, 5)
第 7 題1
第 8 題log2 或 log21​
第 9 題7b−2a+2​
第 10 題7.1790
第 11 題48
第 12 題7.5
第 13 題3.6
第 14 題(1)(4)
第 15 題(2)(3)(4)(5)
第 16 題2−3​
第 17 題14
第 18 題194
第 19 題2702
第 20 題0
第 21 題2701
第 22 題(A)(C)(D)
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填充 1~5:雙重根號、絕對值與算幾不等式

第 1 題1+3x=1+23​​=44+23​​=(23​+1​)2,所以 1+3x​=23​+1​;同理 1−3x=44−23​​,1−3x​=23​−1​。第一項:1+23​+1​1​=3+3​2​=62(3−3​)​=33−3​​。第二項:1−23​−1​1​=3−3​2​=62(3+3​)​=33+3​​。相加得 36​=2。
4±23​ 是「和 4、積 3」的兩數 3 和 1,所以 4±23​​=3​±1。
第 2 題(x+y)(x−y)=x2−y2。∣x+1∣≤2 即 −3≤x≤1,這個範圍包含 0,所以 0≤x2≤9。​y−23​​≤25​ 即 −1≤y≤4,所以 0≤y2≤16。x、y 各自獨立變動:x2−y2 的最大值是 9−0=9(x=−3、y=0),最小值是 0−16=−16(x=0、y=4),中間的值都取得到,範圍是 [−16, 9]。
x 的範圍跨過 0,x2 的最小值是 0,不是 1;y2 的最小值也是 0,不是 1。
第 3 題∣mx+5∣≤3 即 −3≤mx+5≤3,−8≤mx≤−2。m=0 時無解;m>0 時解是 −m8​≤x≤−m2​,兩端都是負的,不會是 1≤x≤n。所以 m<0,同除以 m 時不等號反向:−m2​≤x≤−m8​。對照 1≤x≤n:−m2​=1 得 m=−2,n=−m8​=4。
驗算:∣−2x+5∣≤3 即 ∣2x−5∣≤3,2≤2x≤8,1≤x≤4。
第 4 題設有出入口的那一邊長 x 公尺,相鄰的邊長 y 公尺。四邊總長是 2x+2y,扣掉出入口的 3 公尺才是竹籬:2x+2y−3=113,所以 x+y=58。由算幾不等式 2x+y​≥xy​,得 xy​≤29,xy≤841。等號在 x=y=29 時成立(29>3,留得下出入口),所以最大面積是 841 平方公尺。
出入口不用竹籬,所以長方形的周長是 113+3=116 公尺,不是 113 公尺。
第 5 題依 x 和 1、3、5 的大小分四段。x<1:(1−x)−(3−x)+(5−x)=3−x=6,x=−3,在這一段裡,合。1≤x<3:(x−1)−(3−x)+(5−x)=x+1=6,x=5,不在這一段,不合。3≤x<5:(x−1)−(x−3)+(5−x)=7−x=6,x=1,不合。x≥5:(x−1)−(x−3)+(x−5)=x−3=6,x=9,合。所以 x=−3 或 9。
每一段解出來的 x 都要檢查有沒有落在那一段裡;這一格兩個解都要寫。
絕對值的題目先翻成不含絕對值的式子:不等式 ∣A∣≤c 翻成 −c≤A≤c;好幾個絕對值相加減的方程式就依零點分段。

02填充 6~9:指數律與常用對數

第 6 題第一式兩邊化成 2 的次方:16x1​=2x4​,(23y−5)y1​=23−y5​,所以 x4​=3−y5​。第二式 81xy=34xy,所以 5x+6y=4xy,兩邊同除以 xy 得 y5​+x6​=4。令 u=x1​、v=y1​:4u+5v=3,6u+5v=4,相減得 u=21​,代回得 v=51​。所以 (x,y)=(2, 5)。
驗算:16​=4,5210​=4;340=8110。
第 7 題405=34×5,45=32×5,兩數相除剛好是 9。由 405p=3 得 405=3p1​;由 45q=27​=323​ 得 45=32q3​。相除:9=3p1​−2q3​,所以 p1​−2q3​=2。兩邊同乘 2pq:2q−3p=4pq,即 4pq+3p−2q=0。所求為 0+1=1。
p、q 個別的值不好求,把所求的式子除以 pq 會出現 p1​、q1​,所以把條件寫成 405=3p1​、45=32q3​ 的形式。
第 8 題令 t=10x+10−x,則 t2=100x+2+100−x,100x+100−x=t2−2。原式變成 4(t2−2)−10t+8=0,即 4t2−10t=0,t=0 或 t=25​。因為 10x>0、10−x>0,t>0,所以 t=25​。再令 u=10x:u+u1​=25​,2u2−5u+2=0,(2u−1)(u−2)=0,u=2 或 21​。所以 x=log2 或 x=log21​。
10−log2=21​,所以 log21​=−log2,兩個解互為相反數。
第 9 題a=log87​ 表示 10a=87​;b=log5049​ 表示 10b=5049​。要消去 7:102a=6449​,所以 10b−2a=5049​×4964​=5064​=100128​=10227​。因此 27=10b−2a+2,2=107b−2a+2​,也就是 log2=7b−2a+2​。
用對數的運算性質寫也可以:a=log7−3log2,b=2log7−log50=2log7−(2−log2),b−2a=7log2−2。
指數的等式先把兩邊化成同一個底數再比較指數;遇到 10x+10−x 這種成對出現的式子,整個設成 t。

03填充 10~12(第 10~13 題):有效數字、位數與應用問題

第 10 題取五位有效數字要看第六位:7.17897⋯ 的第六位數字是 7,要進位。第五位的 9 進位後變成 7.1790,所以 a=7.1790×1023。
末尾的 0 是有效數字,不能省略;寫成 7.179 只有四位有效數字。
第 11 題3100=(350)2=a2≈(7.179×1023)2=7.1792×1046。72<7.1792<82,即 49<7.1792<64(實際約 51.5),所以 3100≈5.15×1047,介於 1047 和 1048 之間,是 48 位數。
7.1792 超過 10,要再進一位:不是 1046 的 47 位數,而是 48 位數。
第 12 題設開始時 A 的質量是 k,B 的質量是 2k,B 的半衰期是 T 小時。120 小時是 A 的 8120​=15 個半衰期,A 剩下 k(21​)15;B 剩下 2k(21​)T120​=k(21​)T120​−1。兩者相等:T120​−1=15,T120​=16,T=7.5。
B 一開始比較多、最後卻一樣多,表示 B 衰退得比較快,半衰期要比 8 小時短。
第 13 題設天狼星的星光強度是 F1​。由 −1.4=−2.5logF0​F1​​ 得 logF0​F1​​=0.56,即 F0​F1​​=100.56。星星 T 的強度是 100F1​​,所以 100F0​F1​​=100.56×10−2=10−1.44,log100F0​F1​​=−1.44。星等 m=−2.5×(−1.44)=3.6。
強度變成 1001​,log 值少 2,星等多 2.5×2=5:−1.4+5=3.6。星等的數字越大表示越暗。
應用題先把文字條件寫成指數式或對數式;log 的值加減一個整數,對應真數乘以或除以 10 的整數次方。

04多選 13~14(第 14~15 題):對數的運算、有理數與無理數

第 14 題答案 (1)(4)。(1) 對:10log6−log2=10log210log6​=26​=3,所以 log6−log2=log3。(2) 錯:由 (1) 的道理 log12−log2=log6,是相減不是相除;log2log12​≈0.3011.079​≈3.58,而 log6≈0.778。(3) 錯:(log2)3≈0.3013≈0.027,3log2≈0.903;3log2 等於的是 log23。(4) 對:左邊是 2×3=6,右邊 10log6=6。(5) 錯:log(−2) 沒有意義(10 的任何次方都是正數),右邊不存在。
(5) 的左邊若看成 log((−2)4)=log16 是有意義的,但右邊沒有意義,等式不成立。
第 15 題答案 (2)(3)(4)(5)。(1) 錯:取 a=1、x=2​、y=−2​,x+ay=0 是有理數。(2) 對:0.343 是循環小數,是有理數(等於 9934​);有理數相乘、相加還是有理數。(3) 對:如果 x+y、x−y 都是有理數,兩式相加除以 2 得到 x 是有理數,和 x 是無理數矛盾。(4) 對:如果 b=0,則 x=−ba​ 是有理數,矛盾;所以 b=0,代回得 a=0。(5) 對:53a+2b​−a=52(b−a)​>0;74a+3b​−53a+2b​=35b−a​>0;b−74a+3b​=74(b−a)​>0。
(5) 兩個分數都是 a、b 之間的分點:53a+2b​ 離 a 的距離占全長的 52​=3514​,74a+3b​ 占 73​=3515​,後者比較靠近 b。
判斷「必為無理數」這類敘述:要說它錯,舉一個反例就夠;要說它對,用「假設是有理數會推出矛盾」來說明。

05混合題(第 16~22 題):用乘法公式求整數部分

第 16 題a1​=2+3​1​=(2+3​)(2−3​)2−3​​=4−32−3​​=2−3​。
2−3​ 剛好是 2+3​ 的倒數,所以題目的 y 可以寫成 an+(a1​)n,這就是子題 (2)。
第 17 題a+a1​=(2+3​)+(2−3​)=4。a2+(a1​)2=(a+a1​)2−2⋅a⋅a1​=16−2=14。
第 18 題把 a2、a21​ 當成兩個數再平方一次:a4+(a1​)4=(a2+a21​)2−2=142−2=194。
第 19 題用立方和的公式 p3+q3=(p+q)3−3pq(p+q),取 p=a2、q=a21​(pq=1):a6+(a1​)6=143−3×14=2744−42=2702。
也可以寫成 (a2+a21​)(a4−1+a41​)=14×(194−1)=2702。
第 20 題a1​=2−3​≈0.268,介於 0 和 1 之間。介於 0 和 1 之間的數自乘後仍介於 0 和 1 之間,所以 0<(a1​)6<1,m=0。
第 21 題由 (5),a6=2702−(a1​)6。由 (6),0<(a1​)6<1,所以 2701<a6<2702,n=2701。
a6 不是整數,它比 2702 小一點點,整數部分是 2701,不是 2702。
第 22 題答案 (A)(C)(D)。(A) 對:由 (3),n=2 時 y=14。(B) 錯:由 (4),n=4 時 y=194,不是 254。(C) 對:由 (5),n=6 時 y=2702。(D) 對:由 (7),2701<(2+3​)6<2702,整數部分是 2701。
互為倒數的兩個數 a、a1​,它們的 n 次方和可以用乘法公式一路算上去,而且都是整數;其中一個數小於 1 時,就能用這個和夾出另一個數的整數部分。

同一次段考的其他學校

同樣是高一第一次段考,範圍相近,可以拿來限時再寫一份。

  • 文華高中17 題
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臺南一中 113 上 高一第一次段考數學哪幾題最容易錯?

第 2 題 x 的範圍跨過 0,平方的最小值是 0 不是 1;第 5 題分四段後每一段的解都要檢查有沒有落在那一段,兩個解都要寫;第 7 題 p 和 q 求不出個別的值,要把條件改寫成以 3 為底的次方再相除;第 11 題 3 的 100 次方是 48 位數,平方後的係數超過 10 要再進一位;混合題第 (7) 小題的整數部分是 2701 不是 2702。詳解逐題寫在本頁。

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