第壹部分:選擇題(占 65 分)
一、單選題(占 35 分)
說明:第 1 題至第 7 題,每題有 5 個選項,其中只有一個是正確或最適當的選項,請畫記在 答案卡之「選擇(填)題答案區」。各題答對者,得 5 分;答錯、未作答或畫記多於一 個選項者,該題以零分計算。
設 a
1,a
2,a
3,……,a
8為公差不是 0 的等差數列,則下列選項何者正確?
a
1+a
8>a
4+a
5a
1+a
8<a
4+a
5a
1a
8>a
4a
5a
1a
8<a
4a
5a
1a
8=a
4a
5答案:
解析:設公差為 d (d
= \
0)則 a8=a1+7d a4=a1+3d a5=a1+4d
∵a1+a8=a1+a1+7d=2a1+7d a4+a5=a1+3d+a1+4d=2a1+7d
∴a1+a8=a4+a5
∵a1a8-a4a5=a1(a1+7d )-(a1+3d )(a1+4d )
=a12+7a1d-a12-7a1d-12d 2
=-12d 2<0
∴a1a8<a4a5
故選 。
空間中一直線 L:x+1=y+2=z+3 與 xy 平面、yz 平面、xz 平面分別交於 A、B、C 三點,試 求
AB與
AC兩線段長的比值
AC AB
=?
1 2 3
2 52 7 答案:
解析:L:
3 2 1
-
=
-
=
-
= t z
t y
t x
,t
R令 z=0 Þ t=3 Þ A(2 , 1 , 0) 令 x=0 Þ t=1 Þ B(0 , -1 , -2) 令 y=0 Þ t=2 Þ C(1 , 0 , -1)
AB= (-2)2+(-2)2+(-2)2 =2 3 AC = (-1)2+(-1)2+(-1)2 = 3
∴ AC AB =2 故選 。
在△ABC 中,tan A=3,tan B=5,則 tan C=?
7 4
5 33 7
7 4
答案:
解析:tan C=tan(180°-(A+B))=-tan(A+B)=-1tan-tanA+AtantanBB =-
5 3 1
5 3
-
+ = 14
8 =
7 4
故選 。
在坐標平面上,函數 y=| x-1 |-| x-2 | 的圖形與圓 x
2+y
2=2 有幾個交點?
1 個 2 個 3 個 4 個 0 個
答案:
解析:○ y=| x-1 |-| x-2 | 為折線圖形,折點發生在 x=1 和 x=2
處,因此代入以下幾點可作出其圖 形:
x 0 1 2 3
y -1 -1 1 1
○
畫圓時注意到OB= 2 ,圓須過點 B,又圓心 (0 , 0) 到直線 AB:2x-y-3=0 之距離為 53 )
1 ( 2
3
2
2 =
-
+ < 2 (圓半徑)
∴直線 y=2x-3與圓有 2 交點 綜合
○
、○
,作圖如下有 3 個交點
〈另解〉
○
當 x<1 時,函數 y=(1-x)-(2-x)=-1將 y=-1 代入 x2+y2=2,得 x=-1,1 (1 不符)
○
當 1x<2 時,函數 y=(x-1)-(2-x)=2x-3 將 y=2x-3 代入 x2+y2=2,得 x=1,5 7
○
當 x2 時,函數 y=(x-1)-(x-2)=1將 y=1 代入 x2+y2=2,得 x=-1,1 (皆不符)
綜合
○
、○
、○
,共有 3 個交點
=-,, 時 5 1 7 1 x
故選 。
已知 a,b 為整數,坐標平面上直線 L
1:(a+2) x+4y=10,直線 L
2:2x+(b-3)y=5,兩直線互 相垂直,且皆不通過第三象限,則數對 (a , b) 有幾種可能?
1 種 2 種 3 種 4 種 0 種
答案:
解析:
○
考慮兩直線斜率存在的情況:∵不過第三象限 ∴兩直線斜率均小於零,斜率相乘不可能為-1 即兩直線不可能垂直
○
考慮有直線斜率不存在(鉛直線)的情況:當 b=3 時,L2:2x=5,此時 L1 必為水平線Þ a=-2,L1:4y=10
符合題意 ∴數對 (a , b)=(-2 , 3) 綜合
○
、○
,數對 (a , b) 共有 1 組解 故選 。設 k 為常數且 0<k<1,則絕對值不等式 x<k | x-1 | 的解為下列何者?
x>
k-k 1x<
k-k 1x<
k+k 1x>
k+k 1或 x<
k-k 1k-k 1
<x<
+1 k
k
答案:
解析:
○
當 x1 時,x<k (x-1) Þ k<(k-1) x Þ-1 k
k >x ( 0∵ <k<1 Þ k-1
<0)
與 x
1 取交集
0
1< 注意到 -
k
k 為
○
當 x<1 時,x<k (1-x) Þ (k+1) x<k Þ x< k+k 1與 x<1 取交集
1
0 1<
< + 注意到 k
k 得 x< k+k 1
綜合
○
、○
,解為 x< k+k1故選 。
空間中一平面上有 A(2 , 8 , 4)、B(4 , 10 , 4)、C(5 , 13 , 0) 三點,
直線
AB、
BC、
AC將此平面分割成七個區域,如右圖所示
。
已知 D(2 , 10 , 0) 也在該平面上,試問 D 點在哪一個區域?
區域 S
1區域 S
3區域 S
4區域 S
6區域 S
7答案:
解析:AB
=(2 , 2 , 0),AC
=(3 , 5 , -4),AD
=(0 , 2 , -4) 令AD
=xAB
+yAC
Þ
y y x
y x
4 4
5 2 2
3 2 0
=-
-
+
=
+
=
Þ x=-
2
3 ,y=1
由 x+y<1 知在直線 x+y=1 的左側,又 x<0,y>0
∴D 在區域 S1
故選 。
二、多選題(占 30 分)
說明:第 8 題至第 13 題,每題有 5 個選項,其中至少有一個是正確的選項,請將正確選項 畫記在答案卡之「選擇(填)題答案區」。各題之選項獨立判定,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;答錯多於 2 個選項或 所有選項均未作答者,該題以零分計算。
右圖為兩變量 X 與 Y 的散佈圖(共有 5 個資料點),請選出正確敘述的選 項。
X 與 Y 的相關係數小於 0 X 的平均數大於 Y 的平均數 X 的標準差大於 Y 的標準差 Y 對 X 的迴歸直線斜率小於 0 Y 對 X 的迴歸直線過點 (3 , 3.6)
答案:
解析:計算得 μX=3,μY=3.6 ╳:
0 0
) )(
5
(
1
- - = =
=
r Y
X
i i X i Y
Þ
╳:μX=3<μY=3.6
X Y Xi-μX Yi-μY (Xi-μX)(Yi-μY)
1 3 -2 -0.6 1.2
2 5 -1 1.4 -1.4
3 3 0 -0.6 0
4 3 1 -0.6 -0.6
5 4 2 0.4 0.8
0 ) )(
5
(
1
=
-
-
=i
X
i
XY
i
Y0 ) Y
)(
X
5
(
1
i i
-
X i-
Y=
=
○:資料 X 的分布範圍較廣,
資料 Y 較集中 ∴X>Y
╳:∵r=0 ∴m=r ×
X Y
=0○:迴歸直線必過 ( μX , μY)=(3 , 3.6) 故選 。
設 0<x<1 且 M=
102log 1
=
k k x
,N=
xlog2
10
,請選出正確的選項。
M=
x!
log10
1
N=log
1024x M.N>0 M>N M
2>N
2答案:
解析: ○:M=
2x log
1 +
3x log
1 +……+
10 x log
1
=logx 2+logx 3+……+logx 10
=logx 10!=
!x log10
1
╳:N=10 logx 2=logx 210=logx 1024 ○:∵0<x<1 ∴log x<0
M=logx 10!= logx
! 10
log <0
N=logx 1024=loglog1024x <0
∴M.N>0
╳:∵10!>1024 又 0<x<1
∴logx 10!<logx 1024
∴M<N
○:∵M<N<0 ∴M 2>N 2 故選 。
五邊形 ABCDE 中,已知∠C=∠D=∠E=90
°,且
AE=
BC=1,
CD= 2,
DE=3,如右圖,請選出正確的選項。
AB
.
AB = 5
DB .
DA > 5
AB .
AC > 5
AB .
AE
<- 1
BE .
AC >-5
答案:
解析:建立平面坐標系如右:
○:AB
=(-2 , 1) Þ
AB .
AB =|
AB |2=5╳:DB
=(1 , 2),DA
=(3 , 1) ÞDB
.DA
=3+2=5○:AC
=(-3 , 1) ÞAB
.AC
=6+1=7>5╳:AE
=(0 ,-1) ÞAB
.AE
=0+(-1)=-1╳:BE
=(2 ,-2) ÞBE
.AC
=-6+(-2)=-8<-5故選 。
設 a 為實數,方陣 M=
a a a 1
,I=
1 0
0
1
,則下列各選項中的方陣,請選出必定有反方陣 者。
M M+I M+2I M
2+3M M
2+3M+2I
答案:
解析: ╳:det (M )=a2-a=a(a-1) 當 a=0 或 1 時,M -1 不存在
○:M+I=
1 1 1
+
+ a a a
det (M+I )=(a+1)2-a=a2+a+1(恆正)
= \
0 ∴(M+I )-1 必存在○:M+2I=
2 1 2
+
+ a a a
det (M+2I )=(a+2)2-a=a2+3a+4 (恆正)
= \
0 ∴(M+2I )-1 必存在╳:M 2+3M=M(M+3I )
當 a=0 或 1 時,det (M )=0 Þ det (M 2+3M )=0,(M 2+3M )-1 不存在 ○:M 2+3M+2I=(M+I )(M+2I )
由 、 得 det (M+I )
= \
0,det (M+2I )= \
0∴det (M 2+3M+2I )
= \
0 Þ (M 2+3M+2I )-1 必存在故選 。
設 f (x) 為次數大於 1 的整係數多項式,若 f (x) 除以 x+1 與 f (x) 除以 x-1 的餘式均相同,請選 出正確的選項。
f (x) 的偶次項係數均為 0 f (x) 的奇次項係數和為 0
若 f (x) 除以 x-2 的餘式為 k,則 k 為偶數 f (x) 除以 x
2-1 的餘式為零次多項式或零多項式 方程式 f (x)=0 必有實根
答案:
解析:由題意得 f (1)=f (-1)
╳:反例:設 f (x)=(x+1)(x-1)+2=x2+1,x2 與 x0 之係數
= \
0○: 2 ) 1 ( ) 1
( -f -
f =0
╳:反例:設 f (x)=x2+1 Þ k=f (2)=5 為奇數
○:設 f (x)=(x2-1)×q1(x)+ax+b,其中 a,b 為實數,ax+b 為 f (x) 除以 x2-1 的餘式 (1)
( 1) f a b
f a b
Þ
==
====
①
②
○
-○
Þ 0=2a Þ a=0∴餘式為零次多項式或零多項式
╳:反例:設 f (x)=x2+1,則方程式 f (x)=0 (即 x2+1=0) 無實根 故選 。
在△ABC 中,∠ABC=15
°,
BC=4,取
AB的中點 D,連接
CD,則∠DCA=75
°,
AC
>
AD。若設∠BAC=θ,請選出正確的選項。
∠BCD=90
°-θ
AD
:
CD=sin 75
°:sin θ sin 2θ=
4 1
AD
=4
CD△ABC 的面積為 8(
6+
2)
答案:
解析:
○:∠BCD=180°-15°-75°-θ
=90°-θ
○:△ACD 中,由正弦定理得 75
sin AD =
sin
CD ÞAD:CD=sin 75°:sin θ ╳:△BCD 中,由正弦定理得
BD :CD =sin(90°-θ ):sin 15°,又 AD=BD
∴ sin 75 sin =
15 sin
) 90 sin( -
Þ sin θ cos θ=sin 15°cos 15° Þ 2 sin θ cos θ=2 sin 15° cos 15° Þ sin 2θ=sin 30°=
2 1 ╳:∵AC >AD
∴在△ACD 中,∠ADC>∠ACD 即 105°-θ>75°
Þ θ<30°
又 sin 2θ=
2 1
∴2θ=30° Þ θ=15° 承 ,CD
AD =
sin
75 sin
=
15 sin
75 sin 由於
15 sin
75
sin
= \
4∴AD
= \
4CD╳:△ABC面積為 2 1
×4×4×sin 150°=4 故選 。
第貳部分:選填題(占 35 分)
說明:1.第 A 至 G 題,將答案畫記在答案卡之「選擇(填)題答案區」所標示的列號(14-
31)。
2.每題完全答對給 5 分,答錯不倒扣,未完全答對不給分。
A. 設 a、b 為實數,且 a、b 恰為二次方程式 x
2+ax+b=0 的兩個相異實根,則 a
2+b
2=。
答案:5
解析:由根與係數的關係 Þ a b a ab b
===
=
①
② 由
○
得 ab-b=0 Þ b(a-1)=0 Þ b=0 或 a=1 當 b=0 代回○
Þ a=0 (重根不合)當 a=1 代回
○
Þ b=-2∴a2+b2=12+(-2)2=5。
B. 設橢圓
25 x2+
16
y2
=1 上有七個點 P
1(x
1, y
1)、P
2(x
2, y
2)、……、P
7(x
7, y
7),其中 x
i=-5+
4 5
i 且 y
i>0 (i=1,2,……,7)。若 F 是橢圓的一個焦點,則
F
P1
+
P2F+
P3F+
P4F+
P5F+
P6F+
P7F=。
答案:35
解析:
x1=-5+
4 5 =
4
-15,x7=-5+
4 35=
4 15
Þ P1 與 P7 兩點對稱 y 軸
∴P1F=P7F
同理P2F=P6F ,P3F=P5F 故P1F +P7F =P1F +P1F=2a
F
P2 +P6F =P2F +P2F=2a F
P3 +P5F =P3F +P3F=2a 而 x4=-5+5=0
∴P4 在 y 軸上ÞP4F =P4F又P4F +P4F=2a
∴P4F =a=5
∴所求為 6a+a=7a=7×5=35。
C. 從 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 中任取 3 個偶數和 3 個奇數(數字不重複選取),組成一 個六位正整數,其中 3 個偶數兩兩不相鄰,3 個奇數由左至右保持小到大的順序(如 217694、385092),則這種六位正整數共有個。
答案:2040
解析:
○
偶數沒選到 0:C35 × C34 × 1 × 4×3×2=960
↑ ↑ ↑ ↑
取 3 個奇數 取 3 個偶數 奇數由小到大排 偶數插入奇數已排好的 4 個間隔
○
偶數有選到 0:C35 × C24 × 1 × 3×3×2=1080
↑ ↑ ↑ ↑
取 3 個奇數 取 2 個偶數 奇數由小到大排 0 不可插入第一個間隔
∴共有 960+1080=2040 (個)。
〈另解〉
全-(選到 0 且排首位)
=C35×C35×1×P34-C35×C24 ×1×P23
=2400-360
=2040 (個)。
D. 某銀行推出一種短期定存方案,約定存入 10 萬元,月利率為 0.2 %,以複利每月計息一次,
10 個月後期滿領回。\s\do1( )參與了這個短期定存方案,則 10 個月後他共可領回的本 利和為元。(小數點以下四捨五入)
答案:102018
解析:100000×(1+0.002)10
=100000×〔C010+C110 (0.002)1+C210(0.002)2+C103 (0.002)3+C410(0.002)4+……+C1010
(0.002)10〕
=105×〔1+10×(2×10-3)1+45×(2×10-3)2+120×(2×10-3)3+C410×(2×10-3)4+……+(2×10-3)10〕
=105+10×(2×102)+45×(4×10-1)+120×(8×10-4)+C410×16×10-7+……
數字太小不會影響整數位
100000+2000+18=102018 (元)。
E. 有一正五邊形,甲從 5 個頂點中任意選擇 2 個頂點連成直線 L
1,乙與丙兩人也分別從該正
五邊形的 5 個頂點中任意選擇 2 個頂點連成直線 L
2與 L
3。已知 L
1、L
2、L
3為相異直線,
則 L
1、L
2、L
3可以圍成一個三角形的條件機率為。(化為最簡分數)
答案:2 1
解析:正五邊形 5 個頂點中任意選擇 2 個,可連出C25=10 條直線
10 條直線中任取 3 條共有C310=120 種可能,其中不能圍成三角形的狀況有以下 2 種:
∴可以圍成三角形的機率為 1-
120 20+40
= 2 1 。
F. 空間中兩相異的單位向量
OA =(m , n , 0) 和
OB =( p , q , 0),與
OC =(1 , 1 , 1) 的夾角均 為
4
,則∠AOB=。
答案: 3
解析:
2 2
| | 1 1
2 6
cos 45
2 1 3 2
| | | |
OA m n
OA OC m n
m n OA OC
Þ
Þ Þ
===
= =
====
①
②
由○2 得 m2+n2+2mn=
2
3 Þ mn=
4 1
∴由根與係數的關係知 m,n 為 x2- 2
6 x+
4
1 =0 之兩根
同理 p,q 亦為 x2- 2
6 x+
4
1 =0 之兩根
又OA
= \
OB
Þ m= \
p,n= \
q∴m=q,n=p
即OA
=(m , n , 0),OB
=(n , m , 0)
OA .OB
=2mn=1×1×cos∠AOB Þcos∠AOB=2
1
4
=1
mn
∴∠AOB=
3
。
G. 過雙曲線
4x2
-
22 by
=1 (b>0) 的右頂點 A 作斜率為-1 的直線 L,
直線 L 與雙曲線兩條漸近線的交點分別為 B、C,如右圖所示。
若
AB =
21 BC
,則此雙曲線兩焦點的距離為。
(化為最簡根式)
答案:4 5
解析:a2=4 Þ a=2 Þ A(2 , 0) AB:y-0=(-1)(x-2) Þ x+y=2
雙曲線的漸近線:
2 x ±
b
y =0 Þ bx ± 2y=0
Þ
b b B b
y bx
yx
+
= +
-
=
+
2 , 2 2
4 0 2
2
Þ
b b C b
y bx
yx
-
-
= -
+
=
+
2 , 2 2
4 0 2
2
∵AB
= 21 BC
ÞAC
=3AB
ÞAC
坐標 y 分量為AB
坐標 y 分量的 3 倍∴ -2-2bb =3× 2+2bb Þ 2--1b = 2+3b Þ b=4 c2=a2+b2=4+16=20 Þ c=2 5
∴兩焦點距離為 2c=4 5 。
參考公式及可能用到的數值
首項為 a,公差為 d 的等差數列,末項 a
n=a+(n-1)d 前 n 項之和 S
n=
2
) ) 1 ( 2
( a n d
n + -
首項為 a,公比為 r (r = \ 1) 的等比數列,末項 a
n=ar
n-1前 n 項之和 S
n=
r r
a n
-
)
-
( 1
1
以 α,β 為兩根的一元二次方程式 ax
2+bx+c=0 的根與係數關係:
a c
a b
=
=-
+
三角函數的和角公式與差角公式:sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B sin(A-B)=sin A cos B-cos A sin B cos(A+B)=cos A cosB-sin A sin B cos(A-B)=cos A cos B+sin A sin B
tan(
A+
B)
=1tan-tanA+AtantanBBtan(
A-
B)
=1tan+tanA-AtantanBB△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 一維數據 X:x
1,x
2,……,x
n,算術平均數 μ
X=
n
1
(x
1+x
2+……+x
n)=
1
1
n ii
n
=x
標準差
X=
21
1
n(
i X)
i
n x
=
- =
2 21
1
n i X
i
x n
n
=
-
二維數據 (X , Y ):(x
1, y
1),(x
2, y
2),……,(x
n, y
n),相關係數
n1(
i X)(
i Y)
XY i
X Y
x y
r n
=
迴歸直線(最適合直線)方程式為
( X) XY XY
Y r x
y
=
--
二項式定理:
(x+y)
n=
C0nx
ny
0+
C1nx
n-1y
1+……+
Cknx
n-ky
k+……+
Cnnx
0y
n,即 (x+y)
n=
nk
k k n n
k x y
C
=0
-