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年 度 基 本 學 力 測 驗 數 學 科 試 題 解 答一、單選題(第 1~5 題 每題 5 分) 1.利用公式13 23 … n3 [
2 ) 1 (
n
n
]2,可計算出(11)3 (12)3 … (20)3之值為(1) 41075 (2) 41095 (3) 41115 (4) 41135 (5) 41155
【解答】(1)
【詳解】
113 123 … 203
(13 23 … 203) (13 23 … 103)
( 2 2021
)2 ( 2
11 10
)2
44100 3025
41075 故選(1)
2.台北銀行最早發行的樂透彩(俗稱小樂透)的玩法是「42 選 6」:購買者從 01~42 中任選六個號碼,當 這六個號碼與開出的六個號碼完全相同(不計次序)時即得頭獎;台北銀行曾考慮改發行「39 選 5」的 小小樂透:購買者從01~39 中任選五個號碼,如果這五個號碼與開出的五個號碼完全相同(不計次 序)則得頭獎。假設原來的小樂透中頭獎的機率是
R,而曾考慮發行的小小樂透中頭獎的機率是 r。試
問比值r
R
最接近下列哪個選項?(1) 3 (2) 5 (3) 7 (4) 9 (5) 11
【解答】(4)
【詳解】
∵ R 42 6
1 C
37 38 39 40 41 42
! 6
,r 39
5
1 C
35 36 37 38 39
! 5
∴
R r
37 38 39 40 41 42
!
6 36 35 37
38 39
! 5
35 36 6
40 41 42
9 82 9
故選(4)
3.設
a,b 為正實數,已知 log
7 a 11,log 7 b 13;試問 log 7 (a b)之值最接近下列哪個選項?(1) 12 (2) 13 (3) 14 (4) 23 (5) 24
【解答】(2)
【詳解】
∵ log 7 a 11,log 7 b 13
∴ a b 711 713 711 (1 49) 711 50
log 7 (a b) log 7 (711 50) log7 (711 72) 13 故選(2)
4.某校高一第一次段考數學成績不太理想,多數同學成績偏低;考慮到可能是同學們適應不良所致,數學 老師決定將每人的原始成績取平方根後再乘以10 作為正式紀錄的成績。今隨機抽選100位同學,發現 調整後的成績其平均為65 分,標準差為 15 分;試問這100 位同學未調整前的成績之平均 M 介於哪兩
個連續正整數之間?(第5 頁附有標準差公式)
(1) 40 M 41 (2) 41 M 42 (3) 42 M 43 (4) 43 M 44 (5) 44 M 45
【解答】(5)
【詳解】
令原始成績為
x
1,x2,…,x100則按題意調整分數後的標準差為
[ ( 10 ) 100 65 ] 15 99
1
1001
2
2
i
x
i∴
100
1
) 100 (
i
x 100 65
i 2 99 152
100
1
i
x
i 1001 (100 652 99 152) 原始平均為 M 100
1
100
1
i
x
i 2 2 2100
15 99 65
100
2 2 2
100
15 100 65
100
44.5 故選(5)
5.試問整數43659 共有多少個不同的質因數?
(1) 1 個 (2) 2 個 (3) 3 個 (4) 4 個 (5) 5 個
【解答】(3)
【詳解】
∵ 4 3 6 5 9 27 ∴ 43659 為 9 的倍數
43659 9 4851 9 9 539 34 72 11
∴ 43659 有三個質因數 故選(3)
二、多重選擇題(第 1~6 題 每題 5 分)
1.設
S 為空間中一球面, AB 為其一直徑,且 AB 10。若 P 為空間中一點,使得 PA PB 14,則 P 點的位
置可能落在哪裡?(1)線段 AB 上 (2)直線 AB 上,但不在線段 AB 上 (3)球面 S 上 (4)球 S 的內部,但不在線段 AB 上 (5)球 S 的外部,但不在直線 AB 上
【解答】(2)(3)(4)(5)
【詳解】
可取一大圓(如:xy 平面上的截圓)將原題化簡為在坐標平面上取一圓 x2 y2 25,A(5,0),B(5,0)
則
P 落在橢圓
49x
2 24
y
2 1 上,如圖 故選(2)(3)(4)(5)
2.如下圖所示,兩射線
OA 與 OB 交於 O 點,試問下列選項中哪些向量的終點會落在陰影區域內?
(1)
____ \
OA
2OB ____ \
(2) 43OA ____ \
31OB ____ \
(3) 43OA ____ \
31____ \
OB
(4)43OA ____ \
15OB ____ \
(5) 43OA ____ \
51OB ____ \
【解答】(1)(2)
【詳解】
取一坐標系
O(0,0),A(0,1),B(1,0)
令陰影區域為S ∴ 直線 AB 為 x y 1
S {(x,y):x y 1,x 0,y 0}
{P:
____ \
OP
xOB ____ \
yOA ____ \
,其中x y 1 且 x 0,y 0}
故選(1)(2)
3.如下圖所示,坐標平面上一鳶形
ABCD,其中 A,C 在 y 軸上,B,D 在 x 軸上,且 AB AD 2
, 4
CD
BC
, AC 5。令m
AB、m
BC、m
CD、m
DA分別表直線AB、BC、CD、DA 之斜率。試問以下
哪些敘述成立?(1)此四數值中以
m
AB為最大 (2)此四數值中以m
BC為最小 (3)m
BC m
CD (4)m
ABm
BC 1 (5)m
CDm
DA 0【解答】(2)(3)(5)
【詳解】
(1)(2)(3)由圖知,mAD mAB,mBC mCD,且
m
CD mAB 0 mCD mAB 0 mAD mBC
∴ 最大為 mCD,最小為
m
BC(4)∵
AB
與BC
並不垂直 ∴ mAB mBC 1 (5) mCD mAD mCD mBC 0故選(2)(3)(5)
4.假設坐標空間中三相異平面
E
1、E2、E3皆通過( 1,2,0)與(3,0,2)兩點,試問以下哪些點也同時在此 三平面上?(1) (2,2,2) (2) (1,1,1) (3) (4, 2,2) (4) ( 2,4,0) (5) ( 5, 4, 2)
【解答】(2)
【詳解】
由題目假設知三平面共線,令
A
( 1,2,0),B(3,0,2) 若選項中的點同時落在三平面上,則必落在直線AB 上
選項中的點若同時落在三平面上,其與 A 所成向量必須平行
____ \
AB
(4, 2,2) (1) (3,0,2)(2) (2, 1,1) (3) (5, 4,2) (4) ( 1,2,0) (5) ( 4, 6, 2) 故選(2)
5.設
F
1與F
2為坐標平面上雙曲線
: 9x
216
y 1 的兩個焦點,P 為
2
上一點,使得此三點構成一等腰三角 形。試問以下哪些值可能是這些等腰三角形的周長?(1) 20 (2) 24 (3) 28 (4) 32 (5) 36
【解答】(2)(5)
【詳解】
不失一般性,可設
PF
1 PF
2 6 又F
1F
2 2 9 16
10∴
PF
1 PF
2 10∵
PF
1 PF
2 周長 F
1F
2 周長 10∴ (1)
PF
1 PF
2 10 不合(2)
PF
1 PF
2 14 PF
1 10,PF
2 4 三邊長為 10,10,4 (3)PF
1 PF
2 18 PF
1 12,PF
2 6 三邊長為 12,10,6 (4)PF
1 PF
2 22 PF
1 14,PF
2 8 三邊長為 14,10,8 (5)PF
1 PF
2 26 PF
1 16,PF
2 10 三邊長為 16,10,10 故選(2)(5)6.若0
4
,試問以下哪些選項恆成立?(1) sin
cos
(2) tan sin
(3) cos tan
(4) sin2 cos2
(5) tan 2
2 1 tan
【解答】(1)(5)
【詳解】
(1)(2)當 0 4
時,斜邊 鄰邊 對邊∴ sin cos,tan sin
(3)反例:cos 6
tan 6
(4)反例:sin(2 6
) cos(2 6
)(5)∵ 0 4
0 2
8
∴ tan 2
tan 4
1 1 1 tan2 2
0 tan
tan 2 1
tan 2 2
2
2tan 2
∴ 2
1 tan
tan 2
故選(1)(5)三、填充題(第 1~9 題 每題 5 分)
1.在坐標平面上,正方形
ABCD 的四個頂點坐標分別為 A(0,1),B(0,0),C(1,0),D(1,1)。設 P 為正方
形ABCD 內部的一點,若△PDA 與△PBC 的面積比為 1:2,且△PAB 與△PCD 的面積比為 2:3,則 P
點的坐標為 。(化成最簡分數)【解答】(
5 2 ,
3 2 )
【詳解】
設
P(x,y)
△PDA:△PBC (1 y):y 1:2
△PAB:△PCD x:(1 x) 2:3
∴ x 5 2 ,y
3 2
2.設
O 為坐標平面上的原點,P 點坐標為(2,1);若 A、B 分別是正 x 軸及正 y 軸上的點,使得
____ \
PA PB ____ \ ,則△OAB 面積的最大可能值為 。(化成最簡分數)
【解答】16 25
【詳解】
∵
____ \
PA PB ____ \ ,AOB 90 ∴ AOB APB 180
A,O,P,B 四點共圓,且此圓直徑為
AB
設
A(a,0),B(0,b),其中 a,b 0
圓心為(
2
a
,2
b
) (2 2
a
)2 (1 2b
)2 (2
a
)2 (2
b
)2 ∴ 2a b 5由算幾不等式得2a b 2
2 ab
8
25 ab ∴ △OAB 2 1
ab
16 25
即△OAB 面積的最大可能值為 16 25
3.如下圖所示,在△ABC 中,BAC 的平分線
AD
交對邊BC
於D;已知 BD
3,DC
6,且AB
AD
,則cos BAD 之值為 。(化成最簡分數)【解答】4 3
【詳解】
令
AB
AD
x∵
AB
:AC
DB
:DC
3:6 1:2∴
AC
2x考慮△ABD,△ABC
∵ cosB
3 2
32 2
2
x
x
x
9 2
4 92 2
2
x
x
x
∴ x 18
cosBAD
18 18 2
9 18 18
4 3
4.在坐標平面上,過
F(1,0)的直線交拋物線
:y2 4 x 於 P、Q 兩點,其中 P 在上半平面,且知 2PF
3QF
,則P 點的 x 坐標為 。(化成最簡分數)
【解答】2 3
【詳解】
∵ (P 到 x 軸距離):(Q 到 x 軸距離)
PF
:QF
3:2∴ 設 P(
4 9
t
2,3t),Q(t2,2t),其中 t 0 拋物線的定義:到焦點距離 到準線距離
∴
PF
1 4 9t
2,
QF
1 t
2 2(1 4 9t
2) 3(1 t2) ∴ t2 3 2
故
P 點的 x 坐標為
4 9 3 2
2 3
5.設
x 為一正實數且滿足 x.3
x 3 18;若x 落在連續正整數 k 與 k 1 之間,則 k 。
【解答】15
【詳解】
雙邊取以3 為底的對數得 log 3 x x 18 考慮
x y
x y
log
318
的圖形兩者交點的
x 坐標在 15 至 16 之間
故k 15
6.如下圖所示,ABCD-EFGH 為邊長等於 1 之正立方體。若 P 點在立方體之內部且滿足
____ \
AP
43____ \
AB
21AD ____ \ 32 AE ____ \ ,則P 點至直線 AB 之距離為
。(化
成最簡分數)
P 點至直線 AB 之距離為
。(化 成最簡分數)【解答】6 5
【詳解】
取一空間直角坐標系
則
A(0,0,0),B(1,0,0),D(0,1,0),E(0,0,1)
P(4 3 ,
2 1 ,
3 2 )
故
P 至直線 AB 的距離 P 到 x 軸的距離
2
)
23 ( 2 2 ) ( 1
36 25
6 5
7.若多項式 x2 x 2 能整除 x5 x4 x3 px2 2x q,則 p ,q 。
【解答】p 3,q 8
【詳解】
由
x
5 x4 x3 px2 2x q 中 x5項,x4項,x3項,x 項的係數 可得x
5 x4 x3 px2 2x q (x2 x 2) (x3 x 4)∴ p 4 1 3,q 2 4 8
8.在數線上有一個運動物體從原點出發,在此數線上跳動,每次向正方向或負方向跳1 個單位,跳動過程 可重複經過任何一點。若經過6 次跳動後運動物體落在點 4 處,則此運動物體共有 種不 同的跳動方法。
【解答】6
【詳解】
設向正方向跳動
x 次,負方向跳動 y 次
∴
4 6 y x
y
x
x 5,y 1故有5! 1!
! 6
6 種不同的跳動方法
9.設複數 z 1 i;若 1 z z2 … z9 a bi,其中 a,b 為實數,則 a ,b
。
【解答】32, 1
【詳解】
∵ 1 z z2 … z9 1
10 1
z z
又
z 1 i 2
(2 2
1 i
) 2
(cos 4
isin 4
)
∴ z10 [
2
(cos 4
isin 4
)]10
32(cos 2 5
isin 2
5
) 32i
∴ 1 z z2 … z9
i i
32 1
32 i
a 32,b 1