第 第
第 第 2 章 章 章 章 綜合演練 綜合演練 綜合演練 綜合演練
一一
一一、單選題單選題單選題單選題
1. 已知指數函數 y=0.5x+1,則下列哪個選項可以是此函數的圖形?
(A) (B) (C) (D) (E)
解 解 解
解 因為底數小於 1,圖形會逐漸下降,因此刪去(D)(E) 令 x=0 代入得 y=2,故刪去(A)
對數函數的定義域為 ,即 x 可以是任意實數,故刪去(C) (B)的定義域是 ,且 y 截距大於 1,可以是 y=0.5x+1 的圖形 故選(B)
2. 下列各選項中,有一個對數的尾數與其他選項不同,請選出這個選項:
(A) log 4131 (B) log 0.00004131 (C) log 4131000
(D) log(4.131×1012) (E) log 4.13110
解 解 解
解 (A) log 4131=3+log 4.131 ≈ 3+0.616055195 (B) log 0.00004131=−5+log 4.131
(C) log 4131000=6+log 4.131
(D) log(4.131×1012)=12+log4.131
(E) log 4.13110=10 log4.131 ≈ 6.16055195=6+0.16055195 故選(E)
二 二 二
二、多選題多選題多選題多選題
3. 右圖 4 個曲線 Γ1、Γ2、Γ3、Γ4 分別為函數 y=ax、y=bx、 y=cx、y=dx 的圖形,請選出正確的選項:
(A) a>1 (B) c>1 (C) a<b (D) b>c (E) c>d
解 解 解
解 (A) ○:因為 Γ1 由左而右上升,底數大於 1,所以 a >1 (B) ×:因為 Γ3 由左而右下降,底數小於 1,所以 c<1 (C) ○:因為 Γ2 上升的速度比 Γ1 快,所以 b>a,即 a<b (D) ○:由(A)(C),b>1,由(B),c<1,所以 b>c
(E) ×:因為 Γ3 下降的速度比 Γ4 快,所以 c<d 故選(A)(C)(D)
4. 對數式的底數、真數不滿足特定條件時,我們稱它無意義,請選出無意義的選項:
(A) log5(−2)
(B) log2 5 (C) log(−2)2 (D) log17 (E) log 3 1− 2 解
解 解
解 (A) log5(−2):真數不可小於 0,故無意義 (C) log(−2)2:底數不可小於 0,故無意義 (D) log17:底數不可等於 1,故無意義 其他(B)、(E)符合對數的定義
故選(A)(C)(D)
三 三 三
三、填充題填充題填充題填充題
5. 用科學記號表示 12365,係數部分取五位有效數字,可得 解
解 解
解 先取對數,按計算機得 log 12365=365 log 12 ≈ 393.9011548 故知 12365=100.9011548×10393
其中 100.9011548 ≈ 7.964431842 ≈ 7.9644 故 12365 ≈ 7.9644×10393
6. (1)解指數方程式 310x=104,得 x= 。(四捨五入至小數點後第二位)
(2) 解對數方程式 logx+log(x+3)=1,得 x= 。 解
解 解
解 (1) 兩邊取常用對數,得 10x log 3=4
4
10 log 3
x =
兩邊取常用對數,得 4
log 0.923431227 0.92 log 3
x= ≈ ≈
(2) ① 真數大於 0
因此,x>0 且 x+3>0,故得 x>0
② 化簡方程式,得 logx(x+3)=1
故 x(x+3)=10,展開整理得 x2+3x=10
x2+3x-10=0
(x+5)(x-2)=0 故得 x=−5 或 2 由①、②得 x=2
7. 蒲福風級(Beaufort scale)是由英國海軍上將蒲福(Francis Beaufort)於 1805 年發明,用風力等 級來表示風的強弱程度。經過多次修正,目前使用的經驗關係式為
3
0.836 2
V = ×B ,其中 B 為蒲福 風級,V 為風速(公尺/秒)。某次颱風來襲,氣象局預測海上風力可達 10 級(稱為狂風 storm),
則利用上述經驗關係式推算,風速可達 公尺/秒。(四捨五入至小數點後第一位)(資料來 源:交通部中央氣象局)
解 解 解
解 由經驗關係式得
3 3
2 2
0.836 0.836 10 26.43664124 26.4
V = ×B = × ≈ ≈ (公尺/秒)
8. 初入社會的小倫,每月薪水 30000 元,由於表現優異,公司每滿一年就調高待遇一次,5 年後已 達每月 36000 元。假設每年調薪的比率都相同,則這個比率為 %。(四捨五入至小數點後 第一位)
解解
解解 設每年調薪的比率是 r 則 30000(1+r)5=36000
兩邊除以 30000,得(1+r)5=1.2 兩邊取常用對數,5 log(1+r)=log1.2
log1.2
log (1 ) r 5 + =
log1.2
1+ =r 10 5 ≈1.037137289 1.037≈ 得 r ≈ 0.037=3.7 %
9. 當溶液的氫離子濃度為 r 莫耳/升 時,此溶液的 pH 值為 −logr。假設有一杯酸性溶液 pH 值 為 3.2,則此溶液的氫離子濃度為 莫耳/升。(以科學記號表示的係數部分取二位有效數字)
解 解 解
解 設此氫離子濃度為 r 莫耳/升 則由已知條件知 −logr=3.2
得 logr=−3.2 r=10−3.2=10−4 + 0.8=100.8×10−4 按計算機可得 100.8 ≈ 6.309573445 ≈ 6.3 故知此溶液的氫離子濃度為 6.3×10−4 莫耳/升
10. (1) 假設服用某種藥物以後,每 8 小時身體可以代謝掉三分之一,則服用此藥物 120 毫克以 後,經過 小時體內的藥物殘留量才會少於 20 毫克。(四捨五入至小數點後第一位)
(2) 碳-14 是碳元素的一種同位素,半衰期約為 5700 年。通常生物體內的碳-14 含量與大氣相同,
但生命停止後就開始衰減,因此,科學家檢測古生物的碳-14 相對於正常含量的比例,就可以 推算此古生物的年代。假設某人類學家挖出一個人類的頭蓋骨,其碳-14 含量相對於正常含量 為 12 %,則據此可以推算其年代距今約為 年。(四捨五入至百位數)
解 解 解
解 (1) 每 8 小時身體可以代謝掉三分之一,所以殘留三分之二
設經過 t 小時,令 2 8 2 8 1
120 20
3 3 6
t t
< <
兩邊取常用對數,
log1
2 1 6
log log 8
8 3 6 2
log3
t t
×
< >
log 2 0 3
因為 < ,所以移項時“<”要改為“>” 即 t>35.35218066 ≈ 35.4(小時)
(2) 設年代距今 x 年,則 1 5700 12
2 100
x
=
兩邊取常用對數,得 1 3
log log
5700 2 25
x =
log 3
5700 25 17435.69403 17400 log1
2
x= × ≈ ≈ (年)
四四
四四、計算題計算題計算題計算題(每題 16 分,共 32 分)
11. 在音樂裡,由 Do 到 Do(即 Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si、
Do) 稱為八度音程。如果把經過的半音也算進來,共有 12 個 音階,我們稱為一組八度。其中較高音的 Do,頻率恰為較低音 Do 的 2 倍。以鋼琴為例,一組八度含 7 個白鍵與 5 個黑鍵。
音樂史上,為了解決一些問題,規定由較低音往較高音上升時,
相鄰兩個音階的頻率保持固定的比率,這就是「十二平均律」。試問:
(1) 相鄰兩音階的頻率比為多少?用小數表示為多少?(四捨五入至小數點後第二位)
(2) 標準 A 音(唱 La)頻率是 440 Hz,試求升高 2 個半音的 B 音(唱 Si 或 Ti)的頻率。
(四捨五入至整數位)
解 解 解
解 (1) 設較低的 Do 頻率為 f,相鄰兩個半音頻率變為 r 倍 因為較高音的 Do 與較低音 Do 相差 12 個半音 所以 f×r12=2f,得 r12=2
故得 r=122 ≈1.059463094 1.06≈
(2) B 音的頻率為 440 ( 2 )× 12 2 ≈493.8833013≈494(Hz)
12. 日常生活裡,我們常用分貝(dB)數的大小來描述聲音的強度 I(單位:瓦特/平方公尺, W/m2), 它們之間的關係為
0
dB ( ) 10 log I
I = × I ,其中 I0 是一個定值。已知棒球場上啦啦隊用的汽笛獨鳴 的噪音為 72 分貝,試回答下列問題:
(1) 假設定值 I0=10−12 W/m2,試求這種汽笛的聲音強度。(以科學記號表示,係數部分取三位有 效數字)
(2) 如果 100 支這種汽笛合鳴,噪音可達多少分貝?
解 解 解
解 (1) 假設 72 分貝的聲音強度為 I 由公式,
0
10 log I 72
× I =
0
log I 7.2 I =
0
I
I =107.2 I=I0×107.2=10−12×107.2=10−4.8=100.2×10−5 按計算機得 I ≈ 1.584893192×10−5 ≈ 1.58×10−5(W/m2)
(2) 由(1),I=I0×107.2 得 100 I=100×I0×107.2 故 100 支汽笛的分貝數為
dB(100 I)=
0
10 log100I
× I
=
7.2 0
0
100 10 10 log I
I
× × ×
=10(7.2+log100)
=92(分貝)