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。- (A) 53p+2q<3p+2q
- (B) 若 p+q2=0,則 p=q=0
- (C) 若 p 為無理數、q 為有理數,則 54p+q 為無理數
- (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
- (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。- (A) 221−221=20
- (B) 22+22=22+1
- (C) log101010=87
- (D) 10log101=−1
- (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= ____。 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×(7−2121)0×(6271)−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= ____。 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+51+2−51+6−256+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。 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)
第 1 題(C)(D)
第 2 題(B)(C)
第 3 題b<a=c
第 6 題(−1, 3)
第 7 題3<x≤5
第 8 題−85
第 9 題2
第 15 題−50
第 17 題32
第 18 題5.94×102
第 20 題−3.1
第 21 題a=70,b=7
第 24 題89 倍
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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 21pq,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 7−2121 不是 0,它的 0 次方是 1。第三項:627=(33)61=321,所以 (6271)−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+51+2−51=(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=2S,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=E1E2=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=89Y,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。
同一次段考的其他學校
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上傳考卷常見問題
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。
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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。