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、算幾不等式、指數、常用對數)

臺南二中 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 24 題,照原卷順序

多選 2 題 10 分、填充 18 格 80 分、混合題組 4 小題 10 分。答案已與學校公布的答案逐題核對

一、多重選擇題(每題 5 分,共 10 分)說明:全對得 5 分,答錯一個選項給 3 分,答錯兩個選項給 1 分,其餘不給分。
1
設 p、q 為實數,請選出正確的選項。
  1. (A) 53p+2q​<3p+2q​
  2. (B) 若 p+q2​=0,則 p=q=0
  3. (C) 若 p 為無理數、q 為有理數,則 54p+q​ 為無理數
  4. (D) 若 p、q 皆為正有理數,則兩股長為 p、q 的直角三角形面積必為有理數
  5. (E) 若 p、q 皆為正有理數,則兩股長為 p、q 的直角三角形斜邊長度必為有理數
2
請選出正確的選項。
  1. (A) 221​−221​=20
  2. (B) 22​+22​=22​+1
  3. (C) log101010​​​=87​
  4. (D) 10log101​=−1
  5. (E) (log101​)(log101​)​=log101​
二、填充題 第一部份:每格 4 分,共 40 分(分數請化為最簡分數,根式請化為最簡根式,答案不可保留指數或對數的型態;未符合規定的答案,答對得該題一半分數)(本頁第 3~12 題為卷面填充題第 1~10 題)
3
已知 a=0.34,b=0.343,c=0.343,則三數的大小關係為 ____。
4
已知 x−x1​=7​,求 x3−x31​= ____。
5
9−28​​ 的小數部分為 ____。
6
已知 a,b 是有理數,且 (2−32​)a+(1+22​)b=1+92​,求數對 (a,b)= ____。
7
解不等式 {∣x+1∣>4∣2x−3∣≤7​,得 x 的範圍為 ____。
8
設數線上兩點 A(−3.3),B(215​),已知點 P(x) 在 AB 上,且 3AP=BP,求 x= ____。
9
設 a,b 為正實數,已知 2a+3b=43​,求 ab 的最大值為 ____。
10
利用指數律,求 (364​​)21​×(7−212​1​)0×(627​1​)−3= ____。
11
若 a=(1000)3​ 且 log3​=b,求 loga×1001−b= ____。
12
如圖,以 AB 為直徑作一半圓,從 O(0) 作一垂直線交半圓於 C,再以 O 為圓心,OC 為半徑畫弧交 AB 於 P(x),則 x= ____。
載入中...
二、填充題 第二部份:每格 5 分,共 40 分(卷首印有參考數值:√2≈1.414、√3≈1.732、√5≈2.236、2≈10 的 0.301 次方、3≈10 的 0.4771 次方、5≈10 的 0.699 次方)(本頁第 13~20 題為卷面填充題第 11~18 題)
13
計算 2+5​1​+2−5​1​+6−25​​6+25​​​= ____。
14
已知 x>0,且 x2+x−2=1+22​,求 x3+x−3= ____。
15
設實數 x 滿足 (x−10)2​:(∣x∣−10)=3:2,則 x= ____。
16
定義區間 [a,b] 的長度為 b−a,例如區間 [−2,3] 的長度為 5。已知 a、b 為正實數,若不等式 ∣4x−a∣≤b 的解所形成的區間長度為 16,且 x=2​ 不是這個不等式的解,則 a 的範圍為 ____。
17
若在計算器中鍵入某正整數 N,接著連按「log」鍵(取常用對數)2 次,視窗顯示得到答案為 23​,則 N 為 ____ 位數。(卷首參考數值:2​≈1.414,5​≈2.236)
18
國際標準紙張尺寸 A 系列為一系列相同長寬比的紙張大小。以一張面積約為 1 平方公尺的矩形紙張編號為 A0,將紙張 A0 的長邊對切為二,則得到兩張 A1 的矩形紙張。用相同方法把 A1 長邊再裁一半,就是 A2,以此類推可依序得到 A3、A4、A5 等等紙張尺寸。若已知 A5 紙的長邊長度約為 210 公釐,請利用試卷上的參考數值估計 A1 紙張的短邊長度為 ____ 公釐。(答案請四捨五入至 3 位有效數字,以科學記號表示)(卷首參考數值:2​≈1.414)
19
農夫想用籬笆沿著牆邊圍出兩塊相鄰且大小相同的小長方形田地,其中靠牆的一邊不圍,如圖所示。已知這兩塊長方形田地總面積為 2441​ 平方公尺。則當圍籬的總長有最小值時,小長方形的短邊寬度為 ____ 公尺。
載入中...
20
在天文學上要討論各顆恆星的亮度時,我們會以「星等」作為度量亮度的單位。由於度量的方式不同,「星等」區分為「視星等」與「絕對星等」,絕對星等與視星等是可以換算的,其換算公式如下:M=m+5−5logd。(M:絕對星等,m:視星等,d:以秒差距為單位的觀測恆星距離)已知北極星的絕對星等為 −4.6,若我們在距離北極星 20 秒差距的位置觀測其亮度,則此時觀測到的視星等約為 ____(答案請四捨五入至小數點第一位)。(卷首參考數值:2≈100.301)
三、混合題組(簡答題不須過程,計算說明題須詳述理由與計算過程。答案卷所印配分:第 1 題 2 分、第 2 題 3 分、第 3(1) 題 2 分、第 3(2) 題 3 分)(本頁第 21、22 題為卷面混合題組第 1、2 題;第 23、24 題為卷面混合題組第 3 題的 (1)(2))
21
世界衛生組織規範男性標準體重的公式為 標準體重(kg) =(身高(cm) −80)×0.7。標準體重增減 10% 為正常體重的範圍,已知一位身高為 180 公分的男性體重為 x 公斤,其正常體重的範圍恰可表示成 ∣x−a∣≤b,求 a,b。(※簡答題,不須過程)(2 分)
22
國際上使用芮氏規模來表示地震的強度,設 E(單位:爾格)為地震芮氏規模 M 時所釋放出來的能量,其中 M 與 E 的關係為:logE=11.8+1.5M。可知芮氏規模 M 每增加 1,地震所釋放出來的能量 E 變為 Y 倍,則 Y 為何。(※請詳列理由及運算過程)(3 分)
混合題組第 3 題(第 23~24 題) 在理想的實驗狀態下,培養皿中的細菌數 f(t)=N0​×at,其中 N0​ 為培養皿中的初始細菌數,a 為常數由實驗狀態決定,t 為經過的小時數。設開始時,將兩種不同的營養劑分別投入培養皿甲與培養皿乙中,此時甲、乙的細菌數量分別為 X、Y。已知甲的數量每 2 小時成長為原來的 2 倍,乙的數量每 3 小時成長為原來的 3 倍。若在開始後 6 小時測量發現甲、乙的數量相同。
23
(1) 將培養皿甲中的細菌數表示為 f甲​(t)=X×at,則 a 值為何。(※簡答題)(2 分)
24
(2) 請說明 X 是 Y 的幾倍。(※請詳列理由及運算過程)(3 分)
02 · 答案

答案一覽,先對再看詳解

第 1 題(C)(D)
第 2 題(B)(C)
第 3 題b<a=c
第 4 題107​
第 5 題22​−2
第 6 題(−1, 3)
第 7 題3<x≤5
第 8 題−85​
第 9 題2
第 10 題36​
第 11 題1003​
第 12 題15​
第 13 題2−5+5​​
第 14 題4+22​
第 15 題−50
第 16 題a>32+42​
第 17 題32
第 18 題5.94×102
第 19 題276​​
第 20 題−3.1
第 21 題a=70,b=7
第 22 題Y=1010​
第 23 題a=2​
第 24 題89​ 倍
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多重選擇題 1~2:有理數與無理數、指數律與 log 的意義

第 1 題答案 (C)(D)。(A) 錯:兩邊同乘 15 得 9p+6q<5p+10q,即 p<q,只有在 p<q 時才成立;例如 p=1、q=0 時左邊 53​、右邊 31​,不成立。(B) 錯:p、q 只是實數,取 p=2​、q=−1,則 p+q2​=0,但 p、q 都不是 0。(C) 對:設 r=54p+q​,若 r 是有理數,則 p=45r−q​ 是有理數加減乘除的結果,也是有理數,與 p 為無理數矛盾,所以 r 是無理數。(D) 對:面積是 21​pq,有理數相乘再除以 2 仍是有理數。(E) 錯:斜邊是 p2+q2​,取 p=q=1 得 2​,是無理數。
(B) 要 p、q 都是有理數才能推得 p=q=0。
第 2 題答案 (B)(C)。(A) 錯:左邊是同一個數相減,等於 0;右邊 20=1。(B) 對:22​+22​=2×22​=21+2​。(C) 對:由內往外,10​=1021​,1010​=1023​,1010​​=1043​,101010​​=1047​,再開根號得 1087​,所以它的 log 是 87​。(D) 錯:log101​ 的意思是「10 的幾次方等於 101​」,所以 10log101​=101​;而且 10 的任何次方都是正數,不會是 −1。(E) 錯:log101​=−1,左邊 =(−1)(−1)​=1,右邊 =−1。
(E) 是 a2​=∣a∣:a 為負數時 a2​=−a。

02填充 1~4(第 3~6 題):循環小數、乘法公式、雙重根號、比較係數

第 3 題把小數寫開:a=0.343434⋯,b=0.343,c=0.3434343⋯。a 和 c 每一位都相同,所以 a=c(化成分數都是 9934​)。b=0.343000⋯,和 a 比到小數第四位,a 是 4、b 是 0,所以 b<a。因此 b<a=c。
c=0.343 的循環節從第二位開始,寫開後和 0.34 是同一個數。
第 4 題設 t=x−x1​=7​。t3=x3−3x+x3​−x31​=(x3−x31​)−3(x−x1​),所以 x3−x31​=t3+3t=77​+37​=107​。
差的立方是 t3+3t,和的立方才是 t3−3t,正負號相反。
第 5 題找兩數和 9、積 8:8 和 1,所以 9−28​​=8​−1​=22​−1。22​≈2.828,22​−1≈1.828,整數部分是 1,小數部分是 (22​−1)−1=22​−2。
小數部分=原數減去整數部分,答案保留根式,不寫近似值。
第 6 題把左邊依「有理數部分」和「2​ 的係數」整理:(2a+b)+(−3a+2b)2​=1+92​。a、b 是有理數,所以 2a+b=1 且 −3a+2b=9。由第一式 b=1−2a,代入第二式:−3a+2−4a=9,a=−1,b=3。
檢查:−(2−32​)+3(1+22​)=1+92​。

03填充 5~7(第 7~9 題):絕對值不等式、分點、算幾不等式

第 7 題第一式 ∣x+1∣>4:x+1>4 或 x+1<−4,即 x>3 或 x<−5。第二式 ∣2x−3∣≤7:−7≤2x−3≤7,即 −2≤x≤5。兩式要同時成立:x<−5 和 −2≤x≤5 沒有共同部分;x>3 和 −2≤x≤5 重疊成 3<x≤5。
端點 3 來自第一式(沒有等號),端點 5 來自第二式(有等號)。
第 8 題3.3=3+31​=310​,所以 A(−310​)。P 在 AB 上且 3AP=BP,即 AP:PB=1:3,P 是從 A 往 B 走全長 41​ 的點。AB=215​+310​=665​,所以 x=−310​+41​×665​=−2480​+2465​=−2415​=−85​。
用分點公式也可以:x=43×(−310​)+1×215​​=−85​,離 A 近所以 A 的坐標乘 3。
第 9 題2a、3b 都是正數,由算幾不等式 22a+3b​≥2a⋅3b​,即 23​≥6ab​。兩邊平方得 12≥6ab,ab≤2。等號在 2a=3b=23​,即 a=3​、b=323​​ 時成立,所以 ab 的最大值是 2。
算幾不等式要用 2a 和 3b 這兩項,它們的和才是定值。
算幾不等式求極值:挑「和是定值」或「積是定值」的兩項,並寫出等號成立的條件。

04填充 8~10(第 10~12 題):指數律、log 的意義、根號的作圖

第 10 題逐項化簡。第一項:64​=8,38​=2,所以 (364​​)21​=221​=2​。第二項:底數 7−212​1​ 不是 0,它的 0 次方是 1。第三項:627​=(33)61​=321​,所以 (627​1​)−3=(3−21​)−3=323​=33​。相乘:2​×1×33​=36​。
第二項不必化簡分母,只要確認底數不是 0 就等於 1。
第 11 題a=(1000)3​=(103)3​=1033​,所以 loga=33​。log3​=b 表示 10b=3​,所以 100b=(10b)2=3,1001−b=100b100​=3100​。所求 =33​×3100​=1003​。
看到 log3​=b 先翻成 10b=3​,再把 1001−b 改寫成 10b 的式子。
第 12 題由圖 A(−3)、B(5),直徑 AB=8,圓心在 AB 的中點 1,半徑是 4。把圓心記作 M(1),則 OM=1、MC=4(半徑),且 OC⊥AB,由畢氏定理 OC=42−12​=15​。以 O 為圓心、OC 為半徑畫弧,交 AB 於原點右邊的 P,所以 x=OP=15​。
也可以用 OC2=OA×OB=3×5=15。圓心是 1 不是原點 O,OC 不是半徑。
logA=k 就是 A=10k。看到 log 的條件先翻成 10 的次方,再用指數律處理。

05填充 11~14(第 13~16 題):有理化、對稱式、絕對值

第 13 題前兩項通分:2+5​1​+2−5​1​=(2+5​)(2−5​)(2−5​)+(2+5​)​=4−54​=−4。第三項:6±25​ 找兩數和 6、積 5:5 和 1,所以 6+25​​=5​+1,6−25​​=5​−1,5​−15​+1​=5−1(5​+1)2​=46+25​​=23+5​​。所求 =−4+23+5​​=2−5+5​​。
(2+5​)(2−5​)=4−5=−1,分母是負的。
第 14 題設 t=x+x−1,因為 x>0,所以 t>0。t2=x2+2+x−2=3+22​,找兩數和 3、積 2:2 和 1,所以 t=3+22​​=2​+1。x3+x−3=(x+x−1)(x2−1+x−2)=(2​+1)×22​=4+22​。
這裡用立方和公式 u3+v3=(u+v)(u2−uv+v2),其中 uv=x⋅x−1=1,x2−1+x−2=(1+22​)−1=22​。
第 15 題(x−10)2​=∣x−10∣,條件是 ∣x−10∣:(∣x∣−10)=3:2,即 2∣x−10∣=3(∣x∣−10)。比的前項 ∣x−10∣ 不是負的,而比值 23​ 是正的,所以 ∣x−10∣>0 且 ∣x∣−10>0,也就是 x>10 或 x<−10。① x>10:2(x−10)=3(x−10),得 x=10,不在這個範圍內,不合。② x<−10:2(10−x)=3(−x−10),20−2x=−3x−30,x=−50,合。所以 x=−50。
檢查:(−60)2​=60,∣−50∣−10=40,60:40=3:2。x=10 會讓比的兩項都是 0,不能算解。
第 16 題∣4x−a∣≤b 即 −b≤4x−a≤b,4a−b​≤x≤4a+b​。區間長度是 4a+b​−4a−b​=2b​=16,所以 b=32。x=2​ 不是解,表示 ∣42​−a∣>32,即 42​−a>32 或 42​−a<−32,也就是 a<42​−32 或 a>42​+32。42​−32 是負數,而 a 是正實數,前者不合,所以 a>32+42​。
「不是解」就是把 x=2​ 代入後不等式不成立,不等號要反過來而且不含等號。
u2​=∣u∣;遇到絕對值先看正負分段,每一段解出來的值都要檢查是否落在那一段。

06填充 15~18(第 17~20 題):位數、紙張比例、圍籬、星等

第 17 題按第一次得到 logN,按第二次得到 log(logN)=23​,所以 logN=1023​=1010​。由參考數值 10​=2​×5​≈1.414×2.236≈3.162,logN≈31.62,即 N≈1031.62,介於 1031 和 1032 之間,所以 N 是 32 位數。
10n≤N<10n+1 時 N 是 n+1 位數,logN 的整數部分 31 要加 1。
第 18 題設某一張紙的長邊為 L、短邊為 S。把長邊對切後,新紙的長邊是 S、短邊是 2L​。長寬比相同:SL​=L/2S​,得 L2=2S2,L=2​S,每一張紙的長邊都是短邊的 2​ 倍。另外,大一號的紙的短邊就是小一號的紙的長邊。A5 長邊 210 ⇒ A4 短邊 210、長邊 2102​ ⇒ A3 短邊 2102​、長邊 420 ⇒ A2 短邊 420、長邊 4202​ ⇒ A1 短邊 4202​≈420×1.414=593.88,四捨五入至 3 位有效數字是 594=5.94×102 公釐。
每大一號,邊長變成 2​ 倍;A5 的長邊到 A1 的短邊共乘了 3 次 2​(210×22​)。題目的「面積約 1 平方公尺」用不到。
第 19 題設每塊小長方形與牆垂直的邊長 x 公尺、與牆平行的邊長 y 公尺。兩塊總面積 2xy=2441​,所以 xy=4441​。圍籬有 3 段與牆垂直(兩側和中間的隔籬)、2 段與牆平行,總長是 3x+2y。由算幾不等式 23x+2y​≥3x⋅2y​=6xy​=46×441​​=2216​​,所以 3x+2y≥216​。等號在 3x=2y=2216​​ 時成立,x=276​​≈8.57,y=4216​​≈12.86。短邊是 x=276​​ 公尺。
中間那一段隔籬也要算,垂直牆的圍籬是 3 段不是 2 段。解出兩邊後要比較大小再回答短邊。
第 20 題代入 M=−4.6、d=20:−4.6=m+5−5log20,所以 m=−9.6+5log20。20=2×10≈100.301×101=101.301,所以 log20≈1.301。m≈−9.6+5×1.301=−9.6+6.505=−3.095,四捨五入至小數點第一位約為 −3.1。
移項時 −5logd 搬到另一邊變成加。log20 更精確的值是 1.30103,m≈−3.0949,同樣取 −3.1。
應用題先把文字翻成式子(比例、總長、公式代入),再用這一章的工具(根式、算幾不等式、10 的次方)計算。

07混合題組 1~2(第 21~22 題):正常體重的範圍、芮氏規模

第 21 題身高 180 公分的標準體重是 (180−80)×0.7=70 公斤。增減 10% 就是增減 7 公斤,正常體重的範圍是 63≤x≤77。這個範圍的中點是 70、到中點的距離最多 7,所以寫成 ∣x−70∣≤7,a=70,b=7。
p≤x≤q 寫成 ∣x−a∣≤b 時,a 是中點 2p+q​,b 是一半的長度 2q−p​。
第 22 題logE=11.8+1.5M 表示 E=1011.8+1.5M。設規模為 M 時的能量是 E1​=1011.8+1.5M,規模為 M+1 時的能量是 E2​=1011.8+1.5(M+1)=1011.8+1.5M+1.5。兩者相除:Y=E1​E2​​=10(11.8+1.5M+1.5)−(11.8+1.5M)=101.5=101×1021​=1010​。所以規模每增加 1,能量變為 1010​ 倍(約 31.6 倍)。
倍數是兩個能量相除,指數相減後 11.8 和 1.5M 都消掉,所以不論原來的規模是多少,倍數都一樣。答案要寫成 1010​,不保留 101.5 的型態。

08混合題組 3(第 23~24 題):兩個培養皿的細菌數

第 23 題甲每 2 小時成長為原來的 2 倍:f甲​(2)=X×a2=2X,所以 a2=2。a 是正數,a=2​。
「每 2 小時變 2 倍」是每小時的倍率連乘 2 次等於 2,不是每小時 1 倍。
第 24 題甲:每 2 小時變 2 倍,6 小時是 3 個 2 小時,數量變成 X×23=8X(用上一小題的式子是 X×(2​)6=8X)。乙:每 3 小時變 3 倍,6 小時是 2 個 3 小時,數量變成 Y×32=9Y(寫成式子是 f乙​(t)=Y×(331​)t,f乙​(6)=Y×32)。6 小時後兩者相同:8X=9Y,所以 X=89​Y,X 是 Y 的 89​ 倍。
乙長得比較快(6 小時 9 倍,甲只有 8 倍),最後卻一樣多,所以一開始甲比較多,X>Y。
固定倍率的成長寫成 N0​×at;「每 k 小時變 r 倍」就是 ak=r。

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  • 臺東高中數與式、指數與對數25 題

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考完把題目頁拍照或掃描上傳,我們收到後會盡快做好放上來:題目重新打字,附答案和逐題詳解,一樣免費下載 PDF。

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常見問題

臺南二中 113 上 高一第一次段考數學的答案在哪裡?

本頁列出全部 24 題的答案;答案由御藍教育逐題重新計算。

臺南二中 113 上 高一第一次段考數學哪幾題最容易錯?

填充第 13 題是根號與絕對值的比例式,x 等於 10 會讓比的兩項都是 0,只有負 50 是解;填充第 14 題要先由區間長度求出 b 是 32,再把根號 2 不是解翻成反向的不等式;填充第 16 題紙張每大一號邊長變成根號 2 倍,從 A5 的長邊到 A1 的短邊要乘三次;填充第 17 題中間的隔籬也要算,垂直牆的圍籬是三段。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。

題目取自臺南二中 113 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。

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