01 · 試題原卷 22 題,照原卷順序
填充題 14 題、多選題 2 題、題組 4 題(多選 1 題、填充 2 題、單選 1 題)、挑戰題 2 題;流傳版本未印配分
一、填充題(原卷題號 1~14)
4
一扇子如右圖,由大小兩個扇形組成,半徑分別為 2 和 4,經測量最外圍的大弧長 DE⌢=10,則其圓心角為 ____ 弳,扇面(花紋部分)面積為 ____。 5
sin25∘cos5∘+sin5∘cos25∘= ____。
6
函數 sinx+cos3x 的週期為 ____。
7
0≤x≤2π,sinx=−21 之解為 ____。
8
函數 2sin(3x−6π)+5 之最大值為 M、最小值為 m,則 (M,m)= ____。
9
0≤x≤2π 時,5sinx−26cosx 之最大值為 ____,此時 cosx= ____。 10
0≤x≤π 時,3sinx−cosx 的最小值為 ____。 11
0<α<2π,2π<β<π,且 sinα=53,sinβ=1715,求:(1) cos(α+β)= ____。(2) cos(2α)= ____。(3) cos(2β)= ____。
12
(1) 函數 f(x)=sinx+1 的圖形與 x=2π、x 軸、y 軸所圍成的面積為 ____。(2) 在 0≤x≤4π 的範圍內,sinx+1=2πx 解的個數為 ____。 13
右圖中,坐標平面上三點 A(0,0)、B(1,4)、C(3,2),則 tan∠BAC= ____。(提示:可用差角公式) 14
右圖中,∠BAC=∠CAD=α,∠DAE=2α,∠ABC=∠ACD=∠ADE=90∘,且 cosα=54,BC=84,則 AE= ____。 二、多選題(原卷題號 1~2,本頁接續編為第 15~16 題)
15
下列哪些函數的圖形沒有對稱軸?- (A) x3
- (B) sinx
- (C) cos(x+2)
- (D) sinx+2
- (E) tanx
16
下列選項中哪些對函數 f(x)=cosx 描述是正確的?- (A) f(2π+x)=f(x)
- (B) f(π+x)=f(π−x)
- (C) f(−2π+x)=f(−2π−x)
- (D) f(−π+x)=f(5π−x)
- (E) f(x−2π)=−f(x+2π)
三、題組(原卷題號 1~4,本頁編為第 17~20 題)
題組(第 17~20 題)(第 17~20 題) 有一正弦波電壓瞬間值 v(t) 與時間 t(秒)的關係式為 v(t)=100sin(10πt+3π) 伏特,試回答 1~4 題(本頁第 17~20 題):
17
在下列哪些時間點,此電壓瞬間值為 0 伏特?(多選題)- (A) −151
- (B) −301
- (C) 301
- (D) 151
- (E) 152
18
v(t) 之週期為 ____(秒),最大電壓為 ____ 伏特,自 0 秒起算出現第一個最大電壓的時間為 ____ 秒。
19
v(t) 之函數圖形最可能為下列何者?(單選題)(五個選項的圖由上而下為 (A)~(E),各圖中的虛線為 t=2π)- (A) 圖 (A)
- (B) 圖 (B)
- (C) 圖 (C)
- (D) 圖 (D)
- (E) 圖 (E)
20
承上,v(t) 可以表示為 asin(10πt)+bcos(10πt),則 (a,b)= ____。
四、挑戰題(原卷題號 1~2,本頁編為第 21~22 題)
21
若 0≤x≤2π,不等式 2cos2x+3cosx−2≥0 之解為 ____。
22
某貨車雨刷掃動的區域如右圖所示(本題假設前方玻璃為平面),雨刷 1 和雨刷 2 的長度分別為 13 和 8,且兩支雨刷分別以 A、B 為圓心,維持平行的姿態同步掃出扇形,而且均從 A、B 兩點所在的水平線開始掃動,當兩雨刷尖端掃出的圓弧相交點(即圖中 C 點)隨即折返,且雨刷 1 最外圍所劃出的弧和與雨刷 2 最內圍所劃出的弧相交於 D 點。雨刷 1 和雨刷 2 末端所掃出的小圓半徑分別為 3 和 6,圖中的斜線區域為兩雨刷掃出的扇形重疊的範圍。(1) 若雨刷掃動的最大角度為 θ,則 cosθ= ____。(2) 請使用計算機找到 θ 的角度大小,並四捨五入至整數(單位為度度量),此時 θ= ____。(3) 承上題(角度以度度量整數計算),求兩支雨刷重疊掃過的面積為 ____。(用分數表示) 第 1 題1817π
第 2 題−21
第 3 題四
第 4 題圓心角 25 弳;扇面面積 15
第 5 題21
第 6 題2π
第 7 題x=67π 或 611π
第 8 題(7,3)
第 9 題最大值 7;此時 cosx=−726 第 10 題−1
第 11 題(1) −8577;(2) 257;(3) 34334 第 12 題(1) 2π;(2) 3 個
第 13 題1110
第 14 題625
第 15 題(A)(E)
第 16 題(A)(B)(D)(E)
第 17 題(B)(D)
第 18 題週期 51 秒;最大電壓 100 伏特;第一個最大電壓在 601 秒
第 19 題(A)
第 21 題0≤x≤3π 或 35π≤x≤2π
第 22 題(1) −71;(2) 98∘;(3) 15493π−403 03 · 勾錯題號勾出錯的題號,看錯在哪幾章
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01弧度量與扇形(第 1~4 題)
第 1 題180∘=π 弳,所以 1∘=180π 弳。170∘=170×180π=1817π 弳。
第 2 題314π=4π+32π,減去兩圈後與 32π 是同界角。所以 cos314π=cos32π=−cos3π=−21。
第 3 題π≈3.14,所以 2π≈1.57<2<π。各加 π 得 23π<π+2<2π,是第四象限角。
用近似值檢查:π+2≈5.14,介於 23π≈4.71 與 2π≈6.28 之間。
第 4 題大弧 DE⌢ 在半徑 4 的扇形上。設圓心角為 θ 弳,弧長 =rθ,所以 4θ=10,θ=25。扇面是大扇形減去小扇形:21×42×25−21×22×25=20−5=15。
弧長 s=rθ、扇形面積 21r2θ 兩個公式裡的 θ 都要用弧度。
02和角公式、週期、方程式與值域(第 5~8 題)
第 5 題這是 sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB 的右邊,A=25∘、B=5∘。原式 =sin30∘=21。
第 6 題sinx 的週期是 2π,cos3x 的週期是 32π。2π 同時是兩者週期的整數倍(1 倍與 3 倍),所以 f(x)=sinx+cos3x 滿足 f(x+2π)=f(x)。比 2π 小而能讓 cos3x 重複的只有 32π、34π,但 f(0)=1,f(32π)=23+1,f(34π)=−23+1,都不等於 f(0)。所以週期是 2π。 第 7 題sinx=−21<0,x 在第三或第四象限,參考角是 6π。第三象限:x=π+6π=67π;第四象限:x=2π−6π=611π。
第 8 題x 是任意實數時 −1≤sin(3x−6π)≤1。乘 2 再加 5:3≤2sin(3x−6π)+5≤7。所以 M=7、m=3,(M,m)=(7,3)。
03正餘弦的疊合(第 9~10 題)
第 9 題52+(26)2=49=7。提出 7:5sinx−26cosx=7(75sinx−726cosx)=7sin(x−φ),其中 cosφ=75、sinφ=726(φ 是銳角)。當 x−φ=2π 時最大,最大值 7;此時 x=φ+2π 在 0 到 2π 之間,取得到。這時 cosx=cos(φ+2π)=−sinφ=−726。 檢查:此時
sinx=cosφ=75,代回
5×75−26×(−726)=725+724=7。
第 10 題3sinx−cosx=2(23sinx−21cosx)=2sin(x−6π)。0≤x≤π 時,−6π≤x−6π≤65π。在這段範圍內正弦值最小出現在左端 −6π(右端 sin65π=21 比較大),最小值 2sin(−6π)=−1,此時 x=0。 範圍只有半圈多一點,正弦到不了 −1,所以最小值不是 −2。
疊合後先寫出新角的範圍,再看這段範圍內正弦的最大與最小出現在哪裡。
04和差角、倍角、半角與圖形(第 11~14 題)
第 11 題α 在第一象限,cosα=1−259=54;β 在第二象限,cosβ=−1−289225=−178。(1) cos(α+β)=cosαcosβ−sinαsinβ=54×(−178)−53×1715=85−32−45=−8577。(2) cos2α=1−2sin2α=1−2518=257。(3) 4π<2β<2π,所以 cos2β>0;cos2β=21+cosβ=349=343=34334。 第 12 題(1) f(x)=sinx+1≥0,所圍區域是 0≤x≤2π 之間、曲線下方到 x 軸的部分。以水平線 y=1 為準:曲線在 0≤x≤π 高出 y=1 的那一塊,與在 π≤x≤2π 低於 y=1 缺的那一塊形狀相同(因為 sin(x+π)=−sinx),把高出的一塊補到缺的地方,剛好成為寬 2π、高 1 的長方形,面積 2π。(2) 直線 y=2πx 通過 (0,0)、(2π,1)、(4π,2)。在 0≤x≤π,曲線高度至少 1,直線最多 21,沒有交點。在 π<x<23π,曲線由 1 降到 0、直線由 21 升到 43,交 1 次。x=2π 時兩者都是 1,是第 2 個交點;在 23π 到 2π 之間曲線一直在直線下方,沒有別的交點。在 2π<x≤25π 曲線由 1 升到 2,直線只由 1 升到 45,由圖形可見曲線在上方;在 25π<x<27π 曲線由 2 降到 0、直線由 45 升到 47,交 1 次。x≥27π 時曲線最多回到 1,直線已不低於 47,沒有交點。共 3 個解。
x=2π 恰好是交點:曲線在這裡由直線下方穿到直線上方,數交點時要把這一點算進去。
第 13 題設直線 AB、AC 與 x 軸正向的夾角分別為 θ1、θ2,則 tanθ1=14=4,tanθ2=32,且 ∠BAC=θ1−θ2。tan∠BAC=1+tanθ1tanθ2tanθ1−tanθ2=1+4×324−32=311310=1110。
第 14 題cosα=54 且 α 是銳角,所以 sinα=53。直角三角形 ABC(直角在 B)中 BC 是 α 的對邊,AC=sinαBC=84×35=140。直角三角形 ACD(直角在 C)中 AC 是 α 的鄰邊,AD=cosαAC=140×45=175。直角三角形 ADE(直角在 D)中 AD 是 2α 的鄰邊,而 cos2α=2cos2α−1=2532−1=257,所以 AE=cos2αAD=175×725=625。
附圖是示意圖,各邊長短不按實際比例。
半角公式開根號前先由角的範圍決定正負;求兩直線夾角的正切,用兩個斜角的差角公式。
05多選題:對稱軸與餘弦的性質(第 15~16 題)
第 15 題(A) y=x3 的圖形一路上升,只對稱於原點(點對稱),沒有對稱軸。(B) y=sinx 的圖形對稱於通過最高點或最低點的鉛直線,例如 x=2π。(C) y=cos(x+2) 是 y=cosx 左移 2,對稱軸例如 x=−2。(D) y=sinx+2 是 y=sinx 上移 2,對稱軸不變,例如 x=2π。(E) y=tanx 每一段都一路上升,只對稱於 (0,0) 等點(點對稱),沒有對稱軸。選 (A)(E)。
第 16 題(A) 餘弦的週期是 2π,cos(2π+x)=cosx,正確。(B) cos(π+x)=−cosx,cos(π−x)=−cosx,相等,正確(圖形對稱於 x=π)。(C) cos(−2π+x)=sinx,cos(−2π−x)=cos(2π+x)=−sinx,不恆相等,錯誤。(D) cos(−π+x)=−cosx;cos(5π−x)=cos(π−x)=−cosx,相等,正確。(E) cos(x−2π)=sinx;−cos(x+2π)=−(−sinx)=sinx,相等,正確。選 (A)(B)(D)(E)。
(B)(C) 是在問 x=π、x=−2π 是不是對稱軸:餘弦圖形的對稱軸在最高點與最低點(x=kπ),x=−2π 是與 x 軸的交點,不是對稱軸。
06題組:正弦波電壓(第 17~20 題)
第 17 題v(t)=0 即 sin(10πt+3π)=0,所以 10πt+3π=kπ(k 為整數),t=10k−301=303k−1。k=0 得 −301;k=1 得 302=151;k=−1 得 −152;k=2 得 61。選項中符合的是 (B)(D)。
分子 3k−1 只會是 …,−4,−1,2,5,…,所以 301(分子 1)、−151(分子 −2)、152(分子 4)都不是零點。
第 18 題週期 =10π2π=51 秒。正弦值最大為 1,最大電壓 100 伏特。t≥0 時 10πt+3π≥3π,第一次讓正弦值等於 1 的角是 2π:10πt+3π=2π,10πt=6π,t=601 秒。
第 19 題用三件事判斷。起點:v(0)=100sin3π=503>0,而且第一個最高點在 t=601,所以圖形從正值出發、先上升到最高點;(C)(E) 一開始就下降,不合。波數:週期 51,從 0 到 2π≈1.57 之間有 1.57÷0.2≈7.85 個週期,最高點出現在 t=601+5k,在虛線之前共有 8 個(k=0 到 7,最後一個約 1.417);(B)(D) 在虛線前只有四個左右的波,不合。只剩 (A)。再核對虛線處:10π×2π+3π=5π2+3π≈50.39,減去 8 圈 16π≈50.27 剩約 0.13 弳,正弦值是很小的正數而且在上升,與 (A) 在虛線處由下往上通過橫軸附近相符。選 (A)。 第 20 題用和角公式展開:100sin(10πt+3π)=100[sin(10πt)cos3π+cos(10πt)sin3π]=50sin(10πt)+503cos(10πt)。所以 (a,b)=(50,503)。 檢查:
502+(503)2=100,正好是振幅。
y=asin(bx+c) 的圖形先看三件事:振幅、週期 ∣b∣2π、以及 x=0 時的值與走向。
07挑戰題(第 21~22 題)
第 21 題把 cosx 看成一個數來因式分解:2cos2x+3cosx−2=(2cosx−1)(cosx+2)。因為 cosx+2≥1>0,不等式等價於 2cosx−1≥0,即 cosx≥21。在 0≤x≤2π 內,cosx=21 的角是 3π 與 35π;由餘弦圖形,cosx≥21 的部分是 0≤x≤3π 或 35π≤x≤2π。
第 22 題先整理長度。雨刷 1 的刷片長 13、內端離 A 為 3,所以它掃出的最外圍是以 A 為圓心、半徑 3+13=16 的弧;雨刷 2 的刷片長 8、內端離 B 為 6,最外圍半徑 6+8=14、最內圍半徑 6。D 在水平線上,AD=16、BD=6,所以 AB=10。C 在兩條最外圍的弧上,AC=16、BC=14。(1) 雨刷 2 轉到最大角度時指向 C,所以 θ 是射線 BD 轉到射線 BC 的角,也就是 θ=180∘−∠ABC。在 △ABC 用餘弦定理:cos∠ABC=2×10×14102+142−162=28040=71,所以 cosθ=−cos∠ABC=−71。(2) 用計算機:cosθ=−71≈−0.1429,θ≈98.2∘,四捨五入為 98∘。(3) 斜線區域由線段 BC 上的刷片、弧 CD(圓心 A、半徑 16)與雨刷 2 最內圍的弧(圓心 B、半徑 6)圍成,所以面積 =(扇形 CAD)−(△ABC)−(圓心 B、半徑 6、圓心角 θ 的扇形)。cos∠CAB=2×10×16102+162−142=320160=21,∠CAB=60∘=3π。扇形 CAD=21×162×3π=3128π;△ABC=21×10×16×sin60∘=403;內圈扇形以 θ=98∘ 計,36098×π×62=549π。面積 =3128π−403−549π=15640π−147π−403=15493π−403。 題幹說雨刷長度是 13 和 8,配合圖上標的 3 與 6,掃出的外圍半徑要用 16 與 14,不是 13 與 8。第 (3) 小題只有內圈扇形用到取整數後的 98∘;扇形 CAD 的 60∘ 與三角形面積由三邊長 10、14、16 直接算出,是準確值。面積約 33.97。
不規則區域的面積拆成扇形與三角形的加減;角度先用餘弦定理由邊長求出。
同一次段考的其他學校
同樣是高二第一次段考,範圍相近,可以拿來限時再寫一份。
你們學校的段考卷也想要詳解?
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上傳考卷常見問題
左營高中 114 上 高二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。
左營高中 114 上 高二第一次段考數學哪幾題最容易錯?
第 12 題第二小題數交點時,直線剛好通過曲線上橫坐標兩個圓周率的那一點,容易漏算;第 10 題疊合後角度只有半圈多,最小值出現在端點而不是負二;第 19 題要同時看起點走向與虛線前的波數才能排除其他四張圖;第 22 題雨刷掃出的外圍半徑要把刷片長度加上內端到轉軸的距離。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。
題目取自左營高中 114 學年度上學期 高二第一次段考 數學A,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。