第壹部分:選擇題(占 60 分)
一、單選題(占 30 分)
說明:第 1
.題至第 6
.題,每題有 5 個選項,其中只有一個是最適當的選項,畫記在答案卡之「解答欄」,每題答 對得 5 分;未作答、答錯或畫記多於一個選項者,該題以零分計算。
1
. 11- 72最接近以下哪個數?
( ) 1 2
3 ( ) 2 2 ( ) 3 2
5 ( ) 4 3 ( ) 5 2 7
答案: ( )1
解析: 11- 72 = 11-2 18 =3- 2 =1.58 … …,故最接近 2 3
故選 ( )1 。
2
.用等長的火柴棒當作單位長拼成如下一系列的圖,試問若要單獨拼出圖(8)的圖形,需要幾根火柴棒?
( ) 1 144 ( ) 2 192 ( ) 3 208 ( ) 4 232 ( ) 5 256
答案: ( )3
解析:左半部算朝左的三角形,右半部算朝右的三角形,再扣去重複到的鉛直對稱軸 因此圖 ( )3 的圖形有 3×(1+2+3)+3×(1+2+3)-3=33 根火柴棒
則圖 ( )8 有 3×(1+2+3+4+5+6+7+8)+3×(1+2+3+4+5+6+7+8)-8=208(根)
故選 ( )3 。
3. 下列哪一個值與其他四個不同?
( ) 1 sin 112° ( ) 2 cos(-338°) ( ) 3 (cos 11°-sin 11°) (sin 11°+cos 11°) ( ) 4
2 44 cos 1 +
( ) 5 cos 33°cos 11°+sin 33°sin 11°
答案: ( )4
解析: ( )1 由廣義角的化簡,sin 112°=sin 68°
( )2 由負角公式,cos(-338°°)=cos 338°=sin 68°
( )3 由平方差與二倍角公式,
(cos 11°-sin 11°°)(sin 11°+cos 11°)=cos211°-sin211°=cos 22°=sin 68°
( )4 由半角公式,cos 22°=
2 44 cos 1+
與題目中的 2
44 cos 1+
不相等 ( )5 由差角公式,cos 33°cos 11°+sin 33°sin 11°=cos(33°-11°)=cos 22°=sin 68°
故選 ( )4 。
4
.下列關於二次曲線的敘述,有幾個是正確的?
○
1拋物線(y-2)
2=4(x-4)的準線是 x=3
○
2雙曲線
1 4
2
y
2x - =1 的右半分支恰好是一個拋物線
○
3兩雙曲線 x
2-y
2=1 與 y
2-x
2=1 的四個焦點恰在同一個圓上
○
4兩橢圓
4 9
2
y
2x + =1 和
9 4
2
y
2x + =1 的四個交點所圍成的正方形面積小於 16 ( ) 1 1 個 ( ) 2 2 個 ( ) 3 3 個 ( ) 4 4 個 ( ) 5 0 個
答案: ( )3
解析:○1(y-2)2=4(x-4)為開口向右,頂點在(4 , 2)的標準拋物線 如圖 ( )一,可知準線在 x=3,故○1正確
○2 雙曲線的右半分支並非拋物線,故○2錯誤
○3 x2-y2=1 為貫軸長與共軛軸長皆為 1,左右開的等軸雙曲線 圖 ( )一
y2-x2=1 為貫軸長與共軛軸長皆為 1,上下開的等軸雙曲線 由對稱性可知四個焦點必共圓,故○3正確
○4 由圖 ( )二可知
4 9
2
2 y
x + =1 和 9 4
2
2 y
x + =1 在第一象限交點的 x,y 坐標
都小於 2,由對稱性知道四個交點所圍的面積小於 16,故○4正確
∴有 3 個是正確的,故選 ( )3 。
5
.象棋的馬走日字,亦即可以從 1×2(或 2×1)矩形的一個頂點跳到對角線的另一個頂點,如下圖,A 可跳至 B,反 之亦然。今有一棋盤(棋盤上由單位 1 之方格組成),將其坐標化後有一個馬停在(3 , 5),設馬跳一步後的落點 為(x , y)。試問下列何者正確?
( ) 1 共有四個落點滿足 x<3 且 y>5
( ) 2 若 x>3,則 y 有兩個不同的可能值 ( ) 3 x-y 有八個不同的可能值
( ) 4 x+2y 有七個不同的可能值 ( ) 5 3x-y 有四個不同的可能值
答案: ( )4
解析: ( )1 ╳:x<3,y>5 表往左上方跳,故共有兩個落點(1 , 6),(2 , 7)
( )2 ╳:x>3 表示往右跳,故 y 有四個可能的值
( )3 ╳:線性規劃的作法:要求 x-y=k(即 y=x-k)的可能 k 值,找出斜率為 1 的直線有幾條會碰到這八個點,由圖 ( )一知有四 條,故有四個不同的可能值
( )4 ○:要求 x+2y=k 的可能 k 值,找出斜率為-
2
1 的直線有幾條會碰到這八個點,如圖 ( )二知有七條,故有七個不同的可能 值
( )5 ╳:要求 3x-y=k 的可能 k 值,找出斜率為 3 的直線有幾條會碰到這八個點,如圖 ( )三知有六條,故有六個不同的可能值
故選 ( )4 。
6. 投擲一顆公正的骰子三次,所得點數分別為 a,b,c,則二階矩陣
c 2
b
a
有反矩陣的機率是多少?( ) 1 24 19 ( ) 2
6 5 ( ) 3
36 31 ( ) 4
72 67 ( ) 5
216 199
答案: ( )5
解析:
c
b a
2 有反矩陣表示 2a-bc
= \
0先列出 2a-bc=0 的情形,就 a 值來討論:
○1a=1,bc=2,故(b , c)=(1 , 2),(2 , 1),共有 2 種
○2a=2,bc=4,故(b , c)=(1 , 4),(2 , 2),(4 , 1),共有 3 種
○3a=3,bc=6,故(b , c)=(1 , 6),(2 , 3),(3 , 2),(6 , 1),共有 4 種
○4a=4,bc=8,故(b , c)=(2 , 4),(4 , 2),共有 2 種
○5a=5,bc=10,故(b , c)=(2 , 5),(5 , 2),共有 2 種
圖 ( )二
圖 ( )一 圖 ( )二 圖 ( )三
因此 2a-bc
= \
0 的(a , b , c)共有 63-(2+3+4+2+2+4)=199(種)所求機率為 3 6 199=
216 199
故選 ( )5 。
二、多選題 (占 30 分)
說明:第 7
.題至第 12
.題,每題有 5 個選項,其中至少有一個是正確的,選出正確選項畫記在答案卡之「解答欄」
。每題之選項獨立判定,所有選項均答對者,得 5 分;答錯 1 個選項者,得 3 分;答錯 2 個選項者,得 1 分;所有選項均未作答或答錯多於 2 個選項者,該題以零分計算。
7
.用矩陣的列運算解三元一次線性方程組,中間某個步驟為
2 3 0 0
2 1 0
5 3 1
b a
-
,其中 a,b 為實數,試問下列哪些 選項正確?
( ) 1 若 a=0,則此方程組無解 ( ) 2 若 a \ = 0,則此方程組有唯一解 ( ) 3 若 a=b,則此方程組有唯一解
( ) 4 若 a
2+b
2=0,則此方程組有無限多組解 ( ) 5 若
b
a =0,則此方程組無解
答案: ( )2 ( )4 ( )5
解析: ( )1 ╳:a=0 仍然可能有解(例如 b=0,則有無限多組解)
( )2 ○:a
= \
0 則由矩陣的列運算知道有唯一解( )3 ╳:a=b 可能有唯一解或無限多組解(a=b
= \
0 時有唯一解,但 a=b=0 時有無限多組解)( )4 ○:a2+b2=0 表示 a=b=0,此時有無限多組解 ( )5 ○:
b
a=0 表示 a=0,b
= \
0,此時第三列表示為 0z=b,無解 故選 ( )2 ( )4 ( )5 。8
.下列敘述哪些正確?
( ) 1 log
4(log
3(log
2512))=
2 1 ( ) 2 若 a>b>0,則 log
7(a-b)=
b a
7 7
log log
( ) 3 3
log9 25= 25
1
( ) 4 2
80會超過一莫耳(一莫耳是 6×10
23)
( ) 5 a<b<c 為三個正數,且成等差數列,則 log a+log c<2 log b
答案: ( )1 ( )4 ( )5
解析: ( )1 ○:由對數定義得 log4(log3(log2 512))=log4(log3 9)=log4 2=
2 1
( )2 ╳:
b a
7 7
log
log =logba
= \
log7(a-b)( )3 ╳:指數的化簡,3log925=3log952=32log95=9log95=5
( )4 ○:log 280=80 log 2 80×0.3010=24.08,故 280 為 25 位數,顯然超過一莫耳(24 位數)
( )5 ○:因為對數函數 y=log x 向下凹,因此可知 log 2
c a+ >
2 log loga+ c
,得 2 log 2
c
a+ >log a+log c,
即 2 log b>log a+log c 故選 ( )1 ( )4 ( )5 。
9
.下列關於圖形的敘述哪些正確?
( ) 1 y=x
3和 y=x
4的圖形交於兩點
( ) 2 若一次函數 f(x)的圖形通過一、三、四象限,則 f(-2) <0 ( ) 3 y=-1000 與 y= x
1000
log
1的圖形不相交
( ) 4 拋物線 y=x
2+102x+2013 的焦點到準線距離比 y=x
2+103x+2014 的焦點到準線距離大 ( ) 5 雙曲線 x
2-y
2=1 和(x-1)
2-(y-1)
2=1 的圖形交於兩點
答案: ( )1 ( )2
解析: ( )1 ○:由圖 ( )一可知,兩函數圖形顯然只交於(0 , 0),(1 , 1)這兩點
(在第一象限不會再相交的原因為 y=x4成長較快)
( )2 ○:一次函數圖形為直線。由圖 ( )二可知,通過一、三、四象限必有 f(-2)<0 ( )3 ╳:交點為
1000
1000 1 1000
,-
-
( )4 ╳:所有 y=x2+bx+c 的圖形標準化後焦距都是相同的, 因此焦點到準線距離
也是相同的,說明如下:
移項得
2
2
x+b =4×y=x2+bx+c=
2
2
x+b + 4 4c-b2 ,
4
1×
4 4c b2
y -
- ,故焦距恆等於
4 1
( )5 ╳:(x-1)2-(y-1)2=1 的圖形為 x2-y2=1 的圖形向右上 平移(1 , 1)
由圖 ( )三,可知兩雙曲線不相交
〈另解〉
1 1 1
1
2 2
2 2
=
)
-
-(
)
-
(
=
-
y x
y x
1 1 1
1 1
1
=
〕
)
-
(
-
)
-
(
〔
〕
)
-
(
+
)
-
(
〔
)=
-
(
)
+
(
y x
y x
y x y x
1 2
1
=
)
-
(
)
-
+
(
=
)
-
(
)
+
(
y x y
x
y x y
x x+y=x+y-2(矛盾)
∴ x2-y2=1 與(x-1)2 -(y-1)2=1 無交點 故選 ( )1 ( )2 。
10
.下面有三個散佈圖,各有七個資料。令
X( )1表圖 ( )
一x 資料的標準差,
X( )1表圖 ( )
一x 資料的算術平均數;令
1
Y( )表圖 ( )
一y 資料的標準差,
Y( )1表圖 ( )
一y 資料的算術平均數;r
1表圖 ( )
一中 x 與 y 的相關係數。同理可對圖 ( )
二及圖 ( )
三的算術平均數、標準差及相關係數作類似的定義。試問下列哪些選項正確?
圖
( )
一圖
( )
二圖
( )
三( ) 1
X( )1=0 ( ) 2
X( )1=1
( ) 3
Y( )1=
Y( )2=
Y( )3( ) 4
Y( )1>
Y( )2>
Y( )3( ) 5 r
2>r
1>r
3答案: ( )1 ( )2 ( )3
解析: ( )1 ○:題圖 ( )一的七個點的 x 坐標分別為-3
,-1,-1,0,1,1,3,故 ( )1 =0
圖 ( )二 圖 ( )一
圖 ( )三
( )2 ○:標準差 X( )1 經計算為
4 1 9 4 0 1 4 1 1 4 9 7
1 ++ ++ ++ =1
( )3 ○:題圖 ( )二、 ( )三的點為題圖 ( )一的點移動而成,兩軸方向各自離原點的量仍然不變 故 Y( )1 =Y( )2 =Y( )3 =0
( )4 ╳:同 ( )3 ,故 Y( )1 =Y( )2 =Y( )3 =1
( )5 ╳:計算三個圖的
(xi-0)(yi-0),分別得 6,6,112 ,故 r1=r2>r3 故選 ( )1 ( )2 ( )3 。11
.空間中有三條直線:
L
1: 1
- 1 x =
1
- 1 y =
1
- 1
z ,L
2:
t z y x
=
=
= 1 1
,t 為任意實數,L
3:
1
1
=
=
+ z
y
x 。
試問下列哪些選項正確?
( ) 1 L
1和 L
2垂直 ( ) 2 L
2和 L
3歪斜 ( ) 3 L
1和 L
3交於一點 ( ) 4 L
1和 L
2的公垂向量為(1 ,-1 , 0)
( ) 5 已知 x=0,y=0,z=0 這三個平面將空間分成八個區域,每個區域稱為一個卦限,則 L
1,L
2,L
3一共通過八 個卦限中的四個卦限
答案: ( )2 ( )4
解析:觀察三線都通過單位正立方體上的某些頂點。利用此略為畫圖, 如右圖
( )1 ╳:(1 , 1 , 1)‧(0 , 0 , 1)=1
= \
0,故 L1,L2 不垂直 ( )2 ○:由圖形得知 L2,L3 兩線歪斜( )3 ╳:由圖形得知 L1,L3 兩線歪斜
( )4 ○:L1 和 L2 之公垂向量=(1 , 1 , 1)×(0 , 0 , 1)=(1 , -1 , 0)
( )5 ╳:觀察圖可知,除了第一卦限外,L1 通過一個卦限,L2 通過 一個卦限,L3 通過兩 個卦限(且這些卦限皆不同)
因此三條線共通過五個卦限 故選 ( )2 ( )4 。
12
.圓內接四邊形 ABCD 中,已知 2 AB =
BC,且
CD=2, DA =1,cos∠ABC=
8
5 。試問下列哪些選項正確?
( ) 1 cos∠ADC=
8
5 ( ) 2
AC= 2
30 ( ) 3 sin∠ADC=
8 39 ( ) 4 AB =
3( ) 5 四邊形 ABCD 之外接圓半徑大於 2
答案: ( )2 ( )3 ( )4
解析: ( )1 ╳:圓內接四邊形對角互補
因此 cos∠ADC=cos(180°-∠ABC)=-cos∠ABC=-
8 5
( )2 ○:在△ADC 中利用餘弦定理,AC2=22+12-2×2×1×cos∠ADC AC= 2 30
( )3 ○:利用 sin2θ+cos2θ=1 計算可得 sin∠ADC=
8 39
( )4 ○:在△ABC 中利用餘弦定理,AB=a,BC=2a 則有AC2=
2
15=a2+(2a)2-2×a×2a×
8
5,解得 a= 3
( )5 ╳:在△ACD 中用正弦定理
ADC AC
sin =2R,可求得 R=2 39 30 <2 故選 ( )2 ( )3 ( )4 。
第貳部分:選填題(占 40 分)
說明: 1
.第 A. 至 H. 題,將答案畫記在答案卡之「解答欄」所標示的列號(13-40)。
2
.每題完全答對給 5 分,答錯不倒扣,未完全答對不給分。
A. 在坐標平面上,x+y 0,x-y 0,x
2+y
2 4,x
2+y
2 1 四個不等式所代表的圖形所圍成的區域面積為
○
13○
14π 。(化為最簡分數)
答案: π 4 3
解析:依題意所求為右圖的陰影部分面積,即圓環的 4 1
因此所求面積為 (4π-π) 4
1 = π
4 3 。
B. 令 G 為△OAB 的重心,已知 O(0 , 0),A(6 , 0),B(6 , 3),且 P 在
OB邊上。若 AG .
AP 的最小值為 m,最大值為 M,則 m+M = ○
15○
16。
答案:15
解析:因為直線 OB 的方程式為 y=
21 x,故由參數式可設 P(2t , t),0 t 3
又重心 G 坐標為
3 3 0 ,0 3
6 6
0++ ++
=(4 , 1)
故AG
‧
AP=(-2 , 1)‧(2t-6 , t)=-3t+12∵0 t 3 ∴最大值 M=12,最小值 m=3,故 m+M =15。
C. 和其他先天疾病相較,新生兒天生聽力受損發生的機率非常高,但只要發現得早多半能夠有良好的治療。因此 政府多年來大力推動新生兒聽力篩檢,以期能早期發現早期治療。已知某地區新生兒的男女比例為男:女=110
:100。而根據歷年統計資料顯示,該地區新生兒男嬰、女嬰天生聽力受損的機率約分別為 320
1 、 300
1 。今若某
位新生兒聽力篩檢出有受損,則其為男嬰的機率為
○
17○
18○
19○
20。(化為最簡分數)
答案:65 33
解析:是新生男嬰且聽力受損機率為 21 11×
320
1 ,是新生女嬰且聽力受損機率為 21 10×
300 1
故若新生兒聽力篩檢出有受損,且其為男嬰的機率為
300 1 21 10 320
1 21 11
320 1 21 11
+
=65 33。
D. 已知一圓 O 的圓心為(1 , 1),半徑為 1。若通過點 P(a , 0)與點 Q(0 , a)的線段與圓 O 相交,則 a 的最大可能 範圍為 ○
21- ○
22 a ○
23+ ○
24。
答案:2- 2 a 2+ 2 解析:←→
PQ 斜率為-1 假設 ←→
PQ 直線方程式為 y=-x+k
代入(x-1)2+(y-1)2=1 得(x-1)2+(-x+k-1)2=1 得 2x2-2kx+(1+k2-2k)=0
但因為是切線,為二重根,故判別式為 0,即(-2k)2-4×2×(1+k2-2k)=0 解得 k=2± 2 ,即相切時 k=2± 2
故在 2- 2 a 2+ 2 時直線與圓相交。
〈另解〉
設 A、B 分別為直線 L1、L2 與圓(x-1)2+(y-1)2=1 的切點,圓的圓心為 C 則相切時 OA=OC+CA= 2+1,
故 O P = 2×OA=2+ 2,同理 O P = 2 OA( -2)=2- 2 。
E. 已知實數 a,b,c 滿足 abc \ =0,a+b+
c
1 =0,-1<ac<1。若矩陣 A=
b c
a 1 1
,
B=
b c
a 1 1 1
滿足 A+B=
4 2 2
* ,其中*是某個實數。由以上資料可求出
*=
○
25○
26○
27-○
28○
29○
30。(化為最簡根式)
答案: 6
3
-5
-21 解析:由題意,
a+a
1=2,解得 a=1 c+c
1=4,解得 c=2± 3 又-1<ac<1,故 c=2- 3
∵ a+b+
c
1=0,故解得 b=-3- 3
因此*=b+
b 1 =
6 3
-5
-21
。
F. 如右圖的棋盤路徑,要由 A 點走捷徑到 B 點。若有通過 P 點,則在 P 點必須轉彎。則共 有 ○
31○
32○
33種走法。
答案:155
解析:“(隨便走)-(過 P 點不轉彎)”即可,即過 P 不轉彎必為直走或橫走 如圖 ( )一,直走的方法有
! 2
! 4
!
6 ×1=15 種
如圖 ( )二,橫走的方法有
! 3
! 3
! 6 ×
! 1
! 1
!
2 =40 種 故所求為
! 4
! 6
!
10 -15-
40=155(種)。
G. 若 f(x),g(x)是二次多項式函數,已知 f(x)在 x=k 時有最大值,且 f(k)=13,
f(-k)=-23,g(k)=49,g(-k)=7。又 f(x)+g(x)=2x
2+13x+5。
則 f(x)- g(x)= ○
34○
35x
2-○
36x+○
37。
答案:-4x2-1x+3
解析:因為 f(x)在 x=k 時有最大值 13,可設 f(x)=-a(x-k)2+13 由 f(-k)=-23 得 ak2=9,又 f(x)+g(x)=2x2+13x+5 令 x=k,由 f(k)=13,g(k)=49 可得 2k2+13k+5=62
由 f(-k)=-23,g(-k)=7 可得 2k2-13k+5=-16 兩式解得 k=3,因此 a=1
故得 f(x)=-(x-3)2+13=-x2+6x+4
∴ g(x)=3x2+7x+1
故 f(x)-g(x)=-4x2-1x+3。
H. 正四面體 O - ABC,邊長為 1,P 點為 AB 中點,Q 點在
OB上且 OQ : QB =2:1,R 點在
OC上且
OR:
RC=1
:3,則 PQ ‧ PR =
○
38○
39○
40。(化為最簡分數)
答案:
24 5
解析:全部化成 OA
,OB
,OC
PQ
‧
PR=(
PB+BQ
)‧(
PA+
AO+OR
)=
AB
BO
3 1 2
1 + ‧
BA AO
O
C4 1 2
1 + +
圖 ( )一 圖 ( )二
=
OB
OA
OB
3 1 2
1 - - ‧
OA
OB
OA
OC
4 1 2
1 - - +
=
OB
O
A2 1 6
1 - ‧
OA
OB
O
C4 1 2
1 2
1 - +
-
=- OA
‧OB
+ OA
‧OA
- OB
‧OB
12 1 4
1 12
1OA
‧OB
+ OB
‧O
C- OA
‧O
C+ 8
1 24
1 4
1
利用 OA
‧OB
=OA
‧OC
=OB
‧OC
=1×1×cos 60°=2 1
以及 OA
‧OA
=OB
‧OB
=OC
‧OC
=1得 PQ
‧
PR=24 5 。
可能用到的參考公式及數值
1
.首項為 a 且公差為 d 的等差數列前 n 項之和為 S
n=
2 1 2 + ( - ) )
( a n d n
首項為 a 且公比為 r 的等比數列前 n 項之和為 S
n= r
r
a
n-
)
-
( 1
1 ,r \ =1 2
.三角函數的和角公式:sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B
cos(A+B)=cos A cos B-sin A sin B tan(A+B)=
B A
B A
tan tan 1
tan tan
-
+ 3
.三角函數的二倍角公式:sin 2θ=2 sinθcosθ
cos 2θ=cos
2θ-sin
2θ=1-2 sin
2θ=2 cos
2θ-1 tan 2θ=
θ θ tan
21 tan 2
- 4
.三角函數的半角公式:sin
2 θ =
2 cos 1- θ
cos 2
θ =
2 cos 1+ θ
tan 2 θ =
θ θ cos 1
cos 1
+
-
5
.△ABC 的正弦定理:
A a sin =
B b sin =
C c
sin =2R(R 為△ABC 外接圓半徑)
△ABC 的餘弦定理:c
2=a
2+b
2-2ab cos C
6
.一維數據 X:x
1,x
2,… …,x
n,算術平均數
1 21
1 1
( )
n
X n i
i
x x x x
n n
標準差
21
1 ( )
n
X i X
i
n x
=
2 21
1 n
i X
i
x n
n
7
.二維數據(X , Y):(x
1, y
1),(x
2, y
2),… …,(x
n, y
n)
相關係數 r
(X,Y)=
1n
i X i Y
i
X Y
x y
n
( ) ( )
迴歸直線(最適合直線)方程式為
Y X Y, Y(
X)
X