01 · 試題 原卷 22 題,照原卷順序 選擇題 2 題 10 分、填充題 15 題共 19 格 84 分(依答對格數給分)、計算題 1 題 6 分。本頁第 3~21 題是卷面填充題的 19 格,第 22 題是計算題。答案已與學校公布的答案逐題核對。
一、選擇題(10%)【每題至少有一個選項是正確的,每題答對可得 5 分,只錯一個選項得 3 分,錯兩個選項得 1 分,錯三個或三個以上選項得 0 分,未作答者得 0 分】
1
請選出正確的選項? (A) 若 a + b 與 a − b 都是有理數,則 a 、b 都是有理數 (B) ( 5 + 3 ) < ( 6 + 2 ) (C) 設 a 、b 為實數,若 a + b 5 = 0 ,則 a = 0 且 b = 0 (D) 45 2349 可化成有限小數(E) 1.2 3456 在小數點後第 2000 位數字為 5 。2
請選出正確的選項? (A) 設 a 是整數,則 a 4 3 = 4 a 3 (B) 設 a 是整數,則 ( a 4 ) 4 3 = a 3 (C) ( 0.3 ) − 0.3 > ( 0.3 ) − 0.2 (D) 設 x 為實數,則 ∣ x − 2∣ + ∣ x + 3∣ 的最小值是 5 (E) 方程式 ∣ x − 2∣ + ∣ x + 3∣ = 5 恰有兩個實數解。 二、填充題(84%)答對格數 1~19 格依序得 6、12、18、24、30、35、40、45、50、54、58、62、66、69、72、75、78、81、84 分
3
將循環小數 2.5 18 化成最簡分數後,可得 ____。
4
若 30 − 10 5 的整數部分為 a ,小數部分為 b ,(即 0 < b < 1 ),求 2 a − b 1 + b 1 的值 ____。 5
設 x + x 2 = 6 ,求 x 3 + x 3 8 之值 ____。
6
數線上兩點 A ( 7 ) 、B ( − 3 ) ,若點 P 也在數線上,且 A P : P B = 3 : 5 ,求 P 點坐標 ____(有兩解)。
填充題第 5 題(第 7~8 題) 設 x 、y 是正實數且 x y = 2 45 :
8
(2) 當 5 x + 2 y 發生最小值時,求數對 ( x , y ) = ____。
填充題第 6 題(第 9~10 題) 解不等式:
9
(1) { ∣ x + 2∣ ≥ 5 ∣2 x − 3∣ < 23 ____
10
(2) ∣ x − 2∣ + ∣ x + 3∣ < 11 ____。
11
設 a 、b 為實數,若不等式 ∣ a x + 3∣ ≤ b 的解為 − 2 ≤ x ≤ 10 ,求數對 ( a , b ) = ____。
12
解方程式:∣ x − 1∣ + x 2 − 5 = 0 ____。
13
求 ( 9 25 ) − 2 3 × ( 40 1 ) 3 1 × ( 625 ) 3 1 × ( 2 1 + 3 ) 0 之值 ____。 14
若 3 5 49 7 7 = 7 x ,求實數 x = ____。 15
設 a > 0 ,若 a 2 x = 2 − 1 ,求 a x + a − x a 3 x − a − 3 x 的值 ____。 16
已知 3 x + 3 − x = 4 ,求 2 7 x + 2 7 − x 的值 ____。
17
設 log 2 = a ,log 3 = b ,試將 log 15 之值以 a 、b 表示,可得 ____。
填充題第 14 題(第 18~20 題) 求下列各值:
18
(1) log 5 625 + log 8 64 1 + log 3 81 3 = ____。 19
(2) 3 ⋅ log 6 4 + 2 ⋅ log 6 9 − log 6 24 = ____。
20
(3) ( 10 1 ) l o g 3 − ( 25 ) l o g 5 2 1 = ____。
21
pH 值是衡量溶液酸鹼程度的標準,它的定義為:pH 值 = − log [ H + ] ,其中 [ H + ] 表示溶液的氫離子濃度(莫耳/升)。已知 A 溶液的 pH 值為 2.3 ,且 A 溶液的氫離子濃度是 B 溶液的氫離子濃度的 1000 10 倍,求 B 溶液的 pH 值 ____。 三、計算題(6%)
22
設於某項實驗中進行某種細菌的培養,根據細菌生長的特性,每隔相等的時間細菌數之增長倍率是一樣的。若開始觀察的 n 天後,細菌數變為原來的 4 倍,且已知 3 天後、7 2 1 天後細菌數分別為 2 × 1 0 6 株、1.28 × 1 0 8 株,求:(1) n 之值 (2) 一開始觀察時的細菌數?
第 1 題 (A)(D)(E)
第 2 題 (C)(D)
第 3 題 110 277
第 5 題 180
第 6 題 4 13 或 22
第 7 題 30
第 8 題 ( 3 , 2 15 )
第 9 題 − 10 < x ≤ − 7 或 3 ≤ x < 13
第 10 題 − 6 < x < 5
第 11 題 ( − 4 3 , 2 9 )
第 13 題 50 27
第 14 題 30 11
第 16 題 52
第 17 題 b + 1 − a
第 18 題 − 2 3
第 19 題 3
第 20 題 12 1
第 21 題 5.8
第 22 題 (1) n = 1.5 (2) 1.25 × 1 0 5 株
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01 選擇題 1~2(第 1~2 題):有理數與小數、分數指數、絕對值和第 1 題 答案 (A)(D)(E) 。(A) 對:a = 2 ( a + b ) + ( a − b ) ,b = 2 ( a + b ) − ( a − b ) ,有理數相加、相減、再除以 2 仍是有理數,所以 a 、b 都是有理數。(B) 錯:兩邊都是正數,比較平方。( 5 + 3 ) 2 = 8 + 2 15 ,( 6 + 2 ) 2 = 8 + 2 12 ,15 > 12 ,所以左邊比較大。(C) 錯:a 、b 只是實數,取 a = 5 、b = − 1 ,則 a + b 5 = 0 ,但 a 、b 都不是 0 。(D) 對:2349 = 9 × 261 ,45 = 9 × 5 ,約分後是 5 261 = 52.2 ,是有限小數。(E) 對:小數點後第 1 位是不循環的 2 ,從第 2 位起才是 3456 一直重複。第 2000 位是循環部分的第 1999 個數字,1999 = 4 × 499 + 3 ,所以是循環節 3456 的第 3 個數字 5 。 (C) 要 a 、b 都是有理數才能推得 a = b = 0 。(D) 的判斷方法:化成最簡分數後,分母只含質因數 2 或 5 才能化為有限小數。(E) 若忘了先扣掉第 1 位,會算成 2000 = 4 × 500 ,得到循環節的最後一個數字 6 。
第 2 題 答案 (C)(D) 。(A) 錯:分數指數 a 4 3 只在底數 a > 0 時有定義。a 是整數時可以是負數,例如 a = − 1 ,此時 a 3 = − 1 ,4 − 1 不是實數,a 4 3 也沒有意義。(B) 錯:取 a = − 1 ,a 4 = 1 ,左邊 = 1 4 3 = 1 ,右邊 = ( − 1 ) 3 = − 1 ,不相等。(C) 對:0.3 = ( 3 10 ) − 1 ,所以 ( 0.3 ) − 0.3 = ( 3 10 ) 0.3 ,( 0.3 ) − 0.2 = ( 3 10 ) 0.2 。兩數都是正數,同取 10 次方比較:( 3 10 ) 3 > ( 3 10 ) 2 (因為 3 10 > 1 ),所以左邊比較大。(D) 對:∣ x − 2∣ + ∣ x + 3∣ 是數線上 x 到 2 與到 − 3 的距離和;x 在 − 3 與 2 之間(含端點)時,距離和等於兩點的距離 5 ,在外面時大於 5 ,所以最小值是 5 。(E) 錯:由 (D),− 3 ≤ x ≤ 2 的每一個 x 都使距離和等於 5 ,解有無限多個。 (B) 的左邊其實是 ( a 4 ) 4 3 = ∣ a ∣ 3 :a 4 不是負的,開四次方根得到的是 ∣ a ∣ 。指數律 ( a m ) n = a mn 用在分數指數時,底數要是正數。
看到「設 a 是整數」「設 a 、b 為實數」這類條件,先想負數、0 、無理數會不會讓敘述不成立。
02 填充 1~4(第 3~6 題):循環小數、雙重根號、立方和、分點第 3 題 設 t = 2.5 18 。10 t = 25. 18 ,1000 t = 2518. 18 ,兩式相減:990 t = 2518 − 25 = 2493 ,所以 t = 990 2493 。分子分母同除以 9 :t = 110 277 。277 不是 2 、5 、11 的倍數,已是最簡分數。
循環節是 18 兩位,不循環的小數有 5 一位,所以用 1000 t 減 10 t 。檢查:277 ÷ 110 = 2.5181818 ⋯ 。
第 4 題 先化簡:10 5 = 2 125 ,找兩數和 30 、積 125 ,是 25 與 5 ,所以 30 − 10 5 = 25 − 5 = 5 − 5 。因為 2 < 5 < 3 ,所以 2 < 5 − 5 < 3 ,整數部分 a = 2 ,小數部分 b = ( 5 − 5 ) − 2 = 3 − 5 。
2 a − b = 4 − ( 3 − 5 ) = 1 + 5 ,有理化分母:
1 + 5 1 = 4 5 − 1 , 3 − 5 1 = 4 3 + 5
相加得 4 ( 5 − 1 ) + ( 3 + 5 ) = 4 2 + 2 5 = 2 1 + 5 。 雙重根號要先把內層寫成
2 的形式。
b = 3 − 5 ≈ 0.764 ,符合
0 < b < 1 。
第 5 題 把 x 2 看成一個數:x ⋅ x 2 = 2 ,且 x 3 + x 3 8 = x 3 + ( x 2 ) 3 。由 ( p + q ) 3 = p 3 + q 3 + 3 pq ( p + q ) ,取 p = x 、q = x 2 :6 3 = x 3 + x 3 8 + 3 × 2 × 6 ,所以 x 3 + x 3 8 = 216 − 36 = 180 。
這裡 pq = 2 不是 1 ,要減的是 3 × 2 × 6 = 36 ,不是 3 × 6 = 18 。
第 6 題 A B = 7 − ( − 3 ) = 10 。① P 在 A 、B 之間:A P = 10 × 8 3 = 4 15 ,P 的坐標是 7 − 4 15 = 4 13 。② P 在線段外:A P < P B ,P 離 A 較近,所以在 A 的右邊。設 A P = 3 k 、P B = 5 k ,則 P B − A P = 2 k = A B = 10 ,k = 5 ,A P = 15 ,P 的坐標是 7 + 15 = 22 。
也可以直接解 5∣ x − 7∣ = 3∣ x + 3∣ :5 ( x − 7 ) = 3 ( x + 3 ) 得 x = 22 ;5 ( x − 7 ) = − 3 ( x + 3 ) 得 x = 4 13 。A 在右、B 在左,從 A 往 B 走坐標是變小。
03 填充 5~6(第 7~10 題):算幾不等式、絕對值不等式第 7 題 5 x 與 2 y 都是正數,由算幾不等式 2 5 x + 2 y ≥ 5 x ⋅ 2 y = 10 x y = 10 × 2 45 = 225 = 15 ,所以 5 x + 2 y ≥ 30 ,最小值是 30 (等號成立的情形見下一題)。算幾不等式算出的 15 是平均數的下限,和的最小值要再乘 2 。
第 8 題 等號在 5 x = 2 y 時成立。此時 5 x + 2 y = 30 ,所以 5 x = 2 y = 15 ,x = 3 ,y = 2 15 。檢查:x y = 3 × 2 15 = 2 45 ,符合條件。所以 ( x , y ) = ( 3 , 2 15 ) 。
等號成立的條件是「相加的那兩項相等」,是 5 x = 2 y ,不是 x = y 。
第 9 題 第一式 ∣ x + 2∣ ≥ 5 :x + 2 ≥ 5 或 x + 2 ≤ − 5 ,即 x ≥ 3 或 x ≤ − 7 。第二式 ∣2 x − 3∣ < 23 :− 23 < 2 x − 3 < 23 ,− 20 < 2 x < 26 ,− 10 < x < 13 。兩式要同時成立:− 10 < x ≤ − 7 或 3 ≤ x < 13 。
有等號的端點 − 7 、3 來自第一式,沒有等號的端點 − 10 、13 來自第二式。
第 10 題 ∣ x − 2∣ + ∣ x + 3∣ 是 x 到 2 與到 − 3 的距離和。① − 3 ≤ x ≤ 2 :距離和是 5 ,5 < 11 都成立。② x > 2 :( x − 2 ) + ( x + 3 ) = 2 x + 1 < 11 ,x < 5 ,得 2 < x < 5 。③ x < − 3 :( 2 − x ) + ( − x − 3 ) = − 2 x − 1 < 11 ,x > − 6 ,得 − 6 < x < − 3 。三段合起來是 − 6 < x < 5 。
用距離看:距離和比 5 多出 6 ,兩邊各往外多走 3 ,所以是 − 3 − 3 < x < 2 + 3 。
∣ x − p ∣ + ∣ x − q ∣ 是到兩點的距離和:在兩點之間是定值,往外每走 1 單位就增加 2 。
04 填充 7~10(第 11~14 題):反推係數、含絕對值的方程式、指數律第 11 題 解是一段有兩個端點的區間,所以 a = 0 、b > 0 ,而且兩個端點 x = − 2 、x = 10 都使等號成立:∣ − 2 a + 3∣ = b 且 ∣10 a + 3∣ = b 。於是 ∣ − 2 a + 3∣ = ∣10 a + 3∣ :− 2 a + 3 = 10 a + 3 得 a = 0 (不合);− 2 a + 3 = − ( 10 a + 3 ) 得 8 a = − 6 ,a = − 4 3 。此時 b = 2 3 + 3 = 2 9 。
檢查: − 4 3 x + 3 ≤ 2 9 即 − 2 9 ≤ − 4 3 x + 3 ≤ 2 9 ,− 2 15 ≤ − 4 3 x ≤ 2 3 ,同乘 − 3 4 (不等號方向改變)得 − 2 ≤ x ≤ 10 ,符合。 另一種做法:
− 2 ≤ x ≤ 10 的中點是
4 、半徑是
6 ,即
∣ x − 4∣ ≤ 6 ;兩邊同乘
4 3 得
4 3 x − 3 ≤ 2 9 ,也就是
− 4 3 x + 3 ≤ 2 9 ,常數項要對到
+ 3 ,所以
a = − 4 3 。
第 12 題 以 x = 1 分兩段。① x ≥ 1 :( x − 1 ) + x 2 − 5 = 0 ,x 2 + x − 6 = 0 ,( x + 3 ) ( x − 2 ) = 0 ,x = 2 或 x = − 3 ;只有 x = 2 在這一段。② x < 1 :− ( x − 1 ) + x 2 − 5 = 0 ,x 2 − x − 4 = 0 ,x = 2 1 ± 17 ;2 1 + 17 ≈ 2.56 不在這一段,2 1 − 17 ≈ − 1.56 在這一段。所以 x = 2 或 x = 2 1 − 17 。 每一段解出來的值都要檢查是否落在那一段;這題兩段各有一個要捨去。
第 13 題 逐項化簡。( 9 25 ) − 2 3 = ( ( 3 5 ) 2 ) − 2 3 = ( 3 5 ) − 3 = 125 27 。
中間兩項的指數相同,先合併:( 40 1 ) 3 1 × ( 625 ) 3 1 = ( 40 625 ) 3 1 = ( 8 125 ) 3 1 = 2 5 。
最後一項是不為 0 的數的 0 次方,等於 1 。所求 = 125 27 × 2 5 × 1 = 50 27 。
指數相同的兩項可以先把底數相乘:p r × q r = ( pq ) r 。
第 14 題 全部換成 7 的次方。7 7 = 7 1 + 2 1 = 7 2 3 ,5 49 = ( 7 2 ) 5 1 = 7 5 2 ,相除得 7 2 3 − 5 2 = 7 10 11 。再開立方:( 7 10 11 ) 3 1 = 7 30 11 。所以 x = 30 11 。 2 3 − 5 2 = 10 15 − 4 = 10 11 。最外層的立方根蓋住整個分數,最後才乘 3 1 。
含絕對值的方程式:分段去掉絕對值,每一段解完都要回頭檢查範圍。
05 填充 11~13(第 15~17 題):指數式求值、用 a、b 表示對數第 15 題 分子分母同乘 a x ,把式子全部換成 a 2 x 的次方:
a x + a − x a 3 x − a − 3 x = a 2 x + 1 a 4 x − a − 2 x
a 2 x = 2 − 1 ,所以 a 4 x = ( 2 − 1 ) 2 = 3 − 2 2 ,a − 2 x = 2 − 1 1 = 2 + 1 。分子 = ( 3 − 2 2 ) − ( 2 + 1 ) = 2 − 3 2 ,分母 = ( 2 − 1 ) + 1 = 2 。
所求 = 2 2 − 3 2 = 2 2 − 3 = 2 − 3 。 答案是負的:
a 2 x = 2 − 1 < 1 ,所以
a 3 x < 1 < a − 3 x ,分子本來就是負數。
第 16 題 2 7 x = ( 3 x ) 3 ,2 7 − x = ( 3 − x ) 3 ,且 3 x ⋅ 3 − x = 1 。由 ( p + q ) 3 = p 3 + q 3 + 3 pq ( p + q ) ,取 p = 3 x 、q = 3 − x :4 3 = 2 7 x + 2 7 − x + 3 × 1 × 4 ,所以 2 7 x + 2 7 − x = 64 − 12 = 52 。
與本頁第 5 題是同一個公式,這裡 pq = 1 。
第 17 題 log 2 = a 表示 1 0 a = 2 ,log 3 = b 表示 1 0 b = 3 。15 = 3 × 5 ,而 5 = 2 10 ,所以 15 = 2 3 × 10 = 1 0 a 1 0 b × 1 0 1 = 1 0 b + 1 − a 。因此 log 15 = b + 1 − a 。
用對數的運算寫也一樣:log 15 = log 3 + log 5 ,log 5 = log 2 10 = 1 − log 2 。關鍵是 5 要換成 10 ÷ 2 。
已知兩數的和與積求立方和,用 ( p + q ) 3 = p 3 + q 3 + 3 pq ( p + q ) ,不必把兩數各自解出來。
06 填充 14~15(第 18~21 題):對數的意義與運算、pH 值第 18 題 log p q 的意思是「p 的幾次方等於 q 」。5 4 = 625 ,所以 log 5 625 = 4 。8 − 2 = 64 1 ,所以 log 8 64 1 = − 2 。81 3 = 3 4 3 2 1 = 3 − 2 7 ,所以 log 3 81 3 = − 2 7 。所求 = 4 − 2 − 2 7 = − 2 3 。三項的底數不同,不能合併,只能各自算出來再相加。
第 19 題 三項的底數都是 6 ,用對數的運算性質合併。3 log 6 4 = log 6 4 3 = log 6 64 ,2 log 6 9 = log 6 9 2 = log 6 81 ,所以原式 = log 6 24 64 × 81 。24 64 = 3 8 ,3 8 × 81 = 216 = 6 3 ,所以原式 = log 6 216 = 3 。
係數要先搬到真數的指數上,相加變相乘、相減變相除。
第 20 題 第一項:( 10 1 ) l o g 3 = ( 1 0 − 1 ) l o g 3 = ( 1 0 l o g 3 ) − 1 = 3 − 1 = 3 1 。第二項:25 = 5 2 ,所以 ( 25 ) l o g 5 2 1 = ( 5 l o g 5 2 1 ) 2 = ( 2 1 ) 2 = 4 1 。所求 = 3 1 − 4 1 = 12 1 。
用到的只有對數的意義:1 0 l o g 3 = 3 、5 l o g 5 2 1 = 2 1 。
第 21 題 A 溶液:− log [ H + ] = 2.3 ,所以 [ H + ] = 1 0 − 2.3 。1000 10 = 1 0 3 × 1 0 2 1 = 1 0 3.5 。A 的濃度是 B 的 1 0 3.5 倍,所以 B 的濃度是 1 0 3.5 1 0 − 2.3 = 1 0 − 5.8 。B 溶液的 pH 值 = − log 1 0 − 5.8 = 5.8 。 濃度越小 pH 值越大;濃度變成 1 0 3.5 1 倍,pH 值就增加 3.5 ,2.3 + 3.5 = 5.8 。
對數的題目先翻成指數式:log p q = r 就是 p r = q 。
07 計算題 1(第 22 題):等比成長第 22 題 設一開始觀察時的細菌數為 N 株。每 n 天變為 4 倍,而且每隔相等的時間增長倍率相同,所以 t 天後的細菌數是 N × 4 n t 。
由題意列出兩式:
N × 4 n 3 = 2 × 1 0 6 N × 4 n 7.5 = 1.28 × 1 0 8
(1) 第二式除以第一式:4 n 7.5 − n 3 = 4 n 4.5 = 2 × 1 0 6 1.28 × 1 0 8 = 64 = 4 3 ,所以 n 4.5 = 3 ,n = 1.5 。
(2) 代回第一式:n 3 = 2 ,N × 4 2 = 2 × 1 0 6 ,N = 16 2 × 1 0 6 = 125000 = 1.25 × 1 0 5 (株)。
檢查:7.5 天是 5 個 1.5 天,1.25 × 1 0 5 × 4 5 = 1.25 × 1 0 5 × 1024 = 1.28 × 1 0 8 。學校答案卷印的給分:列出兩式得 2 分,相除得到 4 n 4.5 = 4 3 得 3 分,求出 n = 1.5 得 4 分,求出 N 得 6 分。
等比成長的兩筆資料相除,可以先消去起始量,只剩下倍率的次方。
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上傳考卷 常見問題 臺南二中 109 上 高一第一次段考數學的答案在哪裡? 本頁列出全部 22 題的答案;答案由御藍教育逐題重新計算。
臺南二中 109 上 高一第一次段考數學哪幾題最容易錯? 第 1 題選項 E 的小數點後第一位 2 不在循環節內,要先扣掉再數;第 2 題選項 A、B 的底數可以是負整數,分數指數的規則不能直接套;第 6 題 P 在線段內外各有一解,線段外的那一解在 A 的右邊;第 12 題分段後兩段各有一個解要捨去;第 15 題要先把分子分母同乘再代入,答案是負的。詳解逐題寫在本頁。
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題目取自臺南二中 109 學年度上學期 高一第一次段考 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。