01 · 試題原卷 17 題,照原卷順序
多選題 4 題(共 28 分;每題全對得 7 分,錯一個選項得 4 分,錯二個選項得 2 分)、填充題 11 格(每格 6 分,共 66 分)、計算題 1 題兩小題(共 6 分,每小題 3 分)。原卷各大題各自從 1 編號,本頁全卷連續編號:第 5~15 題是填充題第 1~11 題,第 16~17 題是計算題第 1 題的 (1)(2)。答案已與學校公布的答案逐題核對,其中 1 題不同(第 15 題,即填充題第 11 題,區間端點的等號,見該題詳解)。
一、多選題(共 28 分;每題全對得 7 分,錯一個選項得 4 分,錯二個選項得 2 分)
1
下列何者為有理數?- (1) 1.70.2
- (2) 3.14159
- (3) 297
- (4) (2+3)−2+31
- (5) 2+12+2
2
試問下列敘述哪些是正確的?- (1) 若 a2 為有理數,且 a5 為有理數,則 a 必為有理數
- (2) 若 a+b,ab 為有理數,則 a,b 均為有理數
- (3) 2+11<6+7
- (4) 設 a,b 為正實數,若 a+3b=12,則 ab 的最大值為 12
- (5) 設 a,b 為實數,若 a+b3=0,則 a=b=0
3
下列哪些不等式的解,在數線上畫出的區間長度是相等的?- (1) x−5≤3
- (2) x+5≤3
- (3) ∣x−3∣≤5
- (4) x−5≤3
- (5) x2≤14+245
4
坐標平面上四條直線 L1,L2,L3,L4 與 x 軸、y 軸及直線 y=x 的相關位置如圖所示,其中 L1 與 L3 垂直,而 L3 與 L4 平行。設 L1,L2,L3,L4 的方程式分別為 y=m1x,y=m2x,y=m3x 以及 y=m4x+c。試問下列哪些選項是正確的?- (1) m3>m2>m1
- (2) m1⋅m4=−1
- (3) m1<−1
- (4) m2⋅m3>−1
- (5) c<0
二、填充題(每格 6 分,共 66 分)
5
9−21×831÷381−3= ____。 6
已知坐標平面上直線 L 的方程式為 x−2y−1=0,今將直線 L 水平向左平移 2 單位,再鉛直向上平移 1 單位後,所得的直線方程式為 ____。(以一般式 ax+by+c=0 作答)
7
坐標平面上有一平行四邊形 ABCD,且直線 AB 的方程式為 2x−3y−1=0,直線 CD 的 x 截距與 y 截距的和為 −2,試求直線 CD 的方程式為 ____。(以一般式 ax+by+c=0 作答)
8
△ABC 中,A(1,2),B(2,−1),C(5,4),點 D 在 BC 邊上,且 BD:DC=2:1,試求直線 AD 的方程式為 ____。(以一般式 ax+by+c=0 作答)
9
已知正數 x、y、z 滿足 22x+5y=10xy 與 29y+7z=63yz,求比值 zx= ____。 10
若 a,b,c 皆為整數,且同時滿足以下三個條件:(i) 1000≤a,b,c≤2000,(ii) ab+9=a2+3b,(iii) a2+ac+c2=a3−c3,則 a,b,c 的解共有 ____ 組。
11
pH 值也就是酸鹼值,是判斷液體為酸性或鹼性的測度值,它和液體中氫離子濃度有關。假設某液體的氫離子濃度為 M 莫耳/公升,則其 pH 值定為 −logM。一般正常雨水的 pH 值為 5.6,小於 5.6 即為酸雨,酸雨對整個地球是有危害的。1979 年,美國維吉尼亞州曾測到 pH 值為 1.6 的雨水,求這種雨水的氫離子濃度是正常雨水的氫離子濃度的 ____ 倍。
12
設 A(2,3)、B(5,1)、C(4,6) 形成 △ABC,若直線 L:y=mx−3m−2 與 △ABC 相交,則實數 m 的範圍為 ____。
13
23+5=a+b,其中 a 為正整數,0≤b<1,則 b2−a= ____。 14
已知 x2−4x+1=0,則 x3+x31= ____。
15
滿足不等式 ∣3x−p∣<5 的整數 x 恰有 1,2,3 三個數,則 p 值的範圍為 ____。
三、計算題(共 6 分,每小題 3 分,要有詳細的計算過程,只給答案不予計分)
計算題第 1 題(第 16~17 題) 「碘131」半衰期僅八天(每八天輻射強度衰減一半),政府規定:「碘131」殘留量的基準值是每公斤 37 貝克(即不能超過 37 貝克)。原子能委員會於 3 月 25 日中午 12 點採樣分析國外某大學研究用核反應器周圍環境的「碘131」殘留量,偵測到「碘131」含量每公斤 148 貝克,懷疑與輻射外洩有關。經此採樣分析後,該大學才承認匿報輻射外洩,並承認該校核反應器在 3 月 1 日中午 12 點發生輻射外洩事件。試回答下列兩問題:(註:貝克是輻射強度的單位)
16
(1) 原子能委員會採樣分析後幾天,核反應器周圍環境的「碘131」殘留量值才會下降至政府規定的基準值每公斤 37 貝克?(3 分)
17
(2) 該校核反應器發生輻射外洩時,「碘131」殘留量為每公斤幾貝克?(3 分)
第 1 題(1)(2)(3)
第 2 題(1)(3)(4)
第 3 題(1)(2)
第 4 題(1)(2)(4)(5)
第 5 題6
第 6 題x−2y+3=0
第 7 題2x−3y+12=0
第 8 題x−9y+17=0
第 9 題1835
第 10 題997
第 11 題10000
第 12 題m≥23 或 m≤−5
第 14 題52
第 15 題5<p<7(學校公布的答案;照卷面印的「<5」計算,兩端也成立,為 5≤p≤7,見詳解)
第 16 題16 天
第 17 題每公斤 1184 貝克
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01多選題第 1~2 題:有理數與無理數
第 1 題答案 (1)(2)(3)。
(1) 正確。 1.70.2=172,是兩個整數的比。
(2) 正確。 循環小數都可以化成分數:3.14159=3+9999914159,是有理數。
(3) 正確。 297=925,所以 297=35。
(4) 錯誤。 分母有理化:2+31=(2+3)(2−3)2−3=2−3,原式 =(2+3)−(2−3)=23,是無理數。
(5) 錯誤。 分子 2+2=2(1+2),所以原式 =2,是無理數。 (2) 的橫線蓋住 14159 五個數字,它是循環小數 3.1415914159⋯,不是圓周率。
第 2 題答案 (1)(3)(4)。
(1) 正確。 若 a=0,a 是有理數。若 a=0,則 a4=(a2)2 是不為 0 的有理數,a=a4a5 是兩個有理數相除,仍是有理數。
(2) 錯誤。 取 a=2、b=−2,則 a+b=0、ab=−2 都是有理數,但 a、b 都是無理數。
(3) 正確。 兩邊都是正數,比較平方:(2+11)2=13+222,(6+7)2=13+242。因為 22<42,所以左邊的平方較小,左邊較小。
(4) 正確。 a 與 3b 都是正數,由算幾不等式 2a+3b≥a⋅3b,即 6≥3ab,平方得 3ab≤36,ab≤12。等號在 a=3b=6(即 a=6、b=2)時成立,所以最大值是 12。
(5) 錯誤。 題目只說 a、b 是實數。取 a=−3、b=3,則 a+b3=−3+3=0,但 a、b 都不是 0。 (5) 若把條件改成「a、b 為有理數」,結論才成立。
「若…則必…」的敘述,找到一個反例就推翻;要說它正確,就得對所有情形說明。
02多選題第 3~4 題:區間長度與斜率
第 3 題答案 (1)(2)。先把每個選項的解寫成區間,再算長度。
(1) 正確。 5−3≤x≤5+3,長度 6。
(2) 正確。 −5−3≤x≤−5+3,長度 6,與 (1) 相等。
(3) 錯誤。 3−5≤x≤3+5,長度 25,與其他選項都不相等。
(4) 錯誤。 根號內不可為負,所以 x−5≥0;兩邊平方得 x−5≤3。解為 5≤x≤5+3,長度 3。
(5) 錯誤。 14+245=9+5+29×5=(3+5)2,所以 ∣x∣≤3+5,長度 6+25。
五個長度依序是 6、6、25、3、6+25,只有 (1) 與 (2) 相等。 ∣x−c∣≤r 的解是以
c 為中心、長度
2r 的區間;長度只看
r,與中心在哪裡無關。
25≈4.47,不等於
6 也不等於
3。
第 4 題答案 (1)(2)(4)(5)。先由圖讀出:L3 過原點,在第一象限比 y=x 陡,所以 m3>1。L1、L2 過原點且由左上到右下,斜率都是負的,其中 L1 比 L2 陡,所以 m1<m2<0。
L1 與 L3 垂直,所以 m1m3=−1。L3 與 L4 平行,所以 m4=m3。
(1) 正確。 m3>0>m2>m1。
(2) 正確。 m1⋅m4=m1⋅m3=−1。
(3) 錯誤。 m1=−m31,而 m3>1,所以 −1<m1<0。
(4) 正確。 m2>m1 且 m3>0,兩邊同乘 m3 得 m2m3>m1m3=−1。
(5) 正確。 c 是 L4 的 y 截距。圖中 L4 在 L3 的右下方,與 y 軸交在原點下方,所以 c<0。
斜率為負的兩條直線,越陡的斜率越小(絕對值越大)。
03填充題第 1~4 題(本頁第 5~8 題):指數律與直線方程式
第 5 題逐項化簡:9−21=(32)−21=3−1=31;831=(23)31=2。
81−3=(34)−3=3−12,開平方得 3−6,再開立方得 3−2=91。
原式 =31×2÷91=32×9=6。
第 6 題設新直線上的點為 (x,y),它是由原直線上的點 (x+2,y−1) 向左 2、向上 1 移過來的,所以 (x+2,y−1) 滿足原方程式:(x+2)−2(y−1)−1=0,整理得 x−2y+3=0。
驗算:原直線上的點 (1,0) 移到 (−1,1),代入 −1−2+3=0,符合。
第 7 題平行四邊形的對邊平行,所以直線 CD 與直線 AB 平行,可設為 2x−3y+k=0(k=−1)。令 y=0 得 x 截距 −2k;令 x=0 得 y 截距 3k。
兩截距的和 −2k+3k=−6k=−2,所以 k=12。直線 CD:2x−3y+12=0。
驗算:x 截距 −6,y 截距 4,和為 −2。
第 8 題D 在 BC 上且 BD:DC=2:1,由分點公式 D=(31×2+2×5,31×(−1)+2×4)=(4,37)。
直線 AD 的斜率 =(37−2)÷(4−1)=91。
過 A(1,2) 的點斜式是 y−2=91(x−1)。
兩邊同乘 9 整理,直線 AD 為 x−9y+17=0。
驗算:D 代入得 4−21+17=0。
平行的直線 x、y 的係數可以取成相同,只有常數項不同。
04填充題第 5~7 題(本頁第 9~11 題):算幾不等式、因式分解與 pH 值
第 9 題2x 與 5y 都是正數,由算幾不等式 22x+5y≥2x⋅5y=10xy,等號只在 2x=5y 時成立。題目給的正是等號,所以 2x=5y,x=25y。
同理 29y+7z≥63yz,等號成立表示 9y=7z,z=79y。
所以 zx=25y×9y7=1835。 不用算幾不等式也可以:第一式兩邊平方整理得 (2x−5y)2=0。
第 10 題條件 (ii) 移項:ab−3b=a2−9,即 b(a−3)=(a−3)(a+3)。因為 a≥1000,a−3=0,所以 b=a+3。
條件 (iii) 右邊用立方差公式:a3−c3=(a−c)(a2+ac+c2)。a、c 都是正數,a2+ac+c2>0,兩邊同除得 a−c=1,即 c=a−1。
三個數都要在 1000 到 2000 之間:1000≤a−1 得 a≥1001;a+3≤2000 得 a≤1997。a 可取 1001 到 1997 的每個整數,共 1997−1001+1=997 個,每個 a 恰好決定一組 (a,b,c),所以共有 997 組。
三個數裡 c 最小、b 最大,範圍由這兩個數卡住。
第 11 題pH 值 =−logM。正常雨水:−logM=5.6,logM=−5.6,由 log 的意義得 M=10−5.6。那次測到的雨水:M=10−1.6。
兩者相除:10−5.610−1.6=10−1.6+5.6=104=10000 倍。
pH 值每少 1,氫離子濃度變成 10 倍;少了 4,就是 104 倍。
05填充題第 8~11 題(本頁第 12~15 題):過定點的直線、根式與絕對值
第 12 題y=mx−3m−2 可寫成 y+2=m(x−3),不論 m 是多少,L 都通過定點 P(3,−2),m 是它的斜率。
P 到三個頂點的斜率:PA 的斜率 =2−33−(−2)=−5,PB 的斜率 =5−31−(−2)=23,PC 的斜率 =4−36−(−2)=8。
A 在鉛直線 x=3 的左邊,B、C 在右邊,三角形在 P 的上方並跨過 x=3。把過 P 的直線從 PB 的位置逆時針轉到 PA 的位置,中間掃過整個三角形,並經過鉛直的位置:斜率先由 23 一路變大(途中經過 PC 的 8),越過鉛直線後從很小的負數變大到 −5。
所以 m≥23 或 m≤−5。
另一種檢查:令 f(x,y)=mx−3m−2−y,三個頂點的值是 f(A)=−m−5、f(B)=2m−3、f(C)=m−8。直線與三角形不相交,就是三個值同號(同號表示三個頂點在直線的同一側):全正要 m<−5 且 m>23,不可能;全負是 −5<m<23。其餘的 m 都相交,結果相同。
第 13 題23+5=46+25=4(5+1)2,所以 23+5=25+1。
因為 2<5<3,所以 23<25+1<2,整數部分 a=1,b=25+1−1=25−1。
b2=5−14=5−14(5+1)=5+1,所以 b2−a=5+1−1=5。 第 14 題x=0 不滿足方程式,所以 x=0。把 x2−4x+1=0 兩邊同除以 x:x−4+x1=0,即 x+x1=4。
乘法公式:(x+x1)3=x3+x31+3(x+x1)。
所以 x3+x31=43−3×4=52。
第 15 題∣3x−p∣<5 即 −5<3x−p<5,3p−5<x<3p+5。這個區間不含端點,長度是 310。
區間裡的整數恰好是 1、2、3,表示 0 與 4 不在裡面、1 與 3 在裡面:左端點要滿足 0≤3p−5<1,即 5≤p<8;右端點要滿足 3<3p+5≤4,即 4<p≤7。兩者同時成立:5≤p≤7。
端點要不要等號,代回去看:p=5 時不等式是 ∣3x−5∣<5,解為 0<x<310,整數解正是 1、2、3(0 不在裡面);p=7 時解為 32<x<4,整數解也是 1、2、3。所以照題目印的「<5」,本站算得 5≤p≤7。
學校公布的答案是 5<p<7,不含兩端。若題目的不等式是 ∣3x−p∣≤5(含等號),則 p=5 時 x=0 也是解、p=7 時 x=4 也是解,兩端就要去掉,答案才是 5<p<7。
這種題目的關鍵就在端點:區間不含端點時,端點剛好落在整數上,那個整數不算在解裡,所以參數可以取到等號。
參數的範圍題,最後一定要把端點的值代回原式檢查等號。
06計算題第 1 題(本頁第 16~17 題):半衰期
第 16 題3 月 25 日中午採樣時是每公斤 148 貝克。每過 8 天變成一半:8 天後是 74,再 8 天後是 37。
也可以寫成式子:採樣後 t 天的殘留量是 148×(21)t/8。令它等於 37,(21)t/8=14837=41=(21)2,所以 8t=2,t=16。
採樣分析後 16 天,殘留量才降到每公斤 37 貝克。
第 17 題3 月 1 日中午到 3 月 25 日中午相隔 25−1=24 天,是 24÷8=3 個半衰期。
設外洩時每公斤 N 貝克,經過 3 個半衰期剩下 N×(21)3=8N。由 8N=148 得 N=148×8=1184。
外洩時的殘留量是每公斤 1184 貝克。
往前推時每 8 天是乘以 2:148→296→592→1184。
半衰期的題目先數經過幾個半衰期,往後推每次乘以二分之一,往前推每次乘以 2。
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。
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上傳考卷常見問題
武陵高中 108 上 高一第一次段考數學的答案在哪裡?
本頁列出全部 17 題的答案;答案由御藍教育逐題重新計算。
武陵高中 108 上 高一第一次段考數學哪幾題最容易錯?
多選第 2 題的選項 5 只說 a、b 是實數,取 a 等於負 3、b 等於根號 3 就是反例;多選第 3 題的選項 4 要記得根號內不可為負,區間長度是 3 不是 6;第 12 題的直線恆過定點(3,負 2),斜率的範圍跨過鉛直線,所以答案是兩段;第 15 題要把端點代回去檢查等號。詳解逐題寫在本頁。
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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。
題目取自武陵高中 108 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。