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。
若滿足
7
-2
x <a 之整數 x 恰有 4 個,則實數 a 的最大值是下列何者?
7 4
7 8
7 12
7 16
7 20
答案:
解析: 7
-2
x <a Þ 7
2 -a<x<
7 2 +a
Þ
由 2- 7 2 =
7 12 ,
7
2 -(-2)=
7 16
故 a> 7
12 且 a 7 16 Þ
7 12 <a
7 16
∴a 的最大值為 7 16 故選 。
一群數字資料依序分別為 9、10、12、19、20、21、23、25、28,若刪去其中一個,可使 算術平均數變小,但中位數變大,則刪去的數值為何?
12 19 20 21 23
答案:
解析:μ=
9
1 (9+10+12+19+……+28)=18 9 5
Me=20
刪去之數需大於 μ 且小於 Me 故取 19 符合條件
故選 。
假設方程式 x4-x3-4x2+3x+k=0 的四根分別為 α,β,γ,
,其中 α+β=1,則最接近最 大根的整數為何?-1 0 1 2 3
答案:
解析:令 f (x)=x4-x3-4x2+3x+k=0,因四根為α、β、γ、 且α+β=1 故 f (x)=(x-α)(x-β)(x-γ)(x- )
=(x2-x+p)(x2+qx+r)
=x4+(q-1) x3+(p-q+r) x2+(pq-r) x+pr 比較係數可得
k pr
r pq
r q p q
=
=
-
=-
+
-
=-
- 3
4 1 1
Þ
3 1 3 0
=
-
=
=-
=
k p r q
∴f (x)=(x2-x-1)(x2-3)=0 Þ x= 2
5
1 或 3
∴最大根為 3
1.732故選 。
若 P(a , b) 是圓 (x-4)2+( y-3)2=4 上的點,則使 a2+b2 之值為整數的點共有幾個?
50 個 60 個 70 個 80 個 90 個
答案:
解析:作圖如右
令 Q(4 , 3) 為圓 (x-4)2+( y-3)2=4 之圓心,r 為半徑
OQ=5,r=2
OQ-rOP OQ+r Þ 3 a2+b2 7 Þ 9a2+b2
49
故使 a2+b2 為自然數的值有 9,10,……,49,其中 9 與 49 各只有一個點滿足,而 10,11,……,48 均有兩個點滿足
∴所求為 1+2×39+1=80(個) 故選 。
坐標平面上有兩向量
a =(1 , -2),
b =(2 , 4),則下列哪一個向量會平分
a ,
b的夾角?
(3 , 2) (2 , -8) (0 , 8) (1 , 1) (8 , 0)
答案:
解析:
a =(1 , -2) Þ |
a | = 5
b =(2 , 4) Þ |
b | = 20=2 5
a .
b =2-8=-6<0,其夾角為鈍角若
x 平分
a ,
b 夾角 Þ
x // 2
a +
b =(2 , -4)+(2 , 4)=(4 , 0)∴
x =t(4 , 0),t
R 故選 。〈另解〉
∵|
a | = 5,|
b | = 20=2 5 ∴|
b | =2 |
a |如右圖,O
A=2
a ,A' 與 B 對稱於 x 軸∴∠A'OB 的角平分線 x 軸上的任意非零向量均可平分
a 與
b 的夾角故選 。
坐標平面上兩相異直線 mx+3y-2=0 與 3x+my+1=0 相交於一點 P,
已知 P 落在第三象限且 m 為整數,則 m 的值共有幾個?
1 個 2 個 3 個 4 個 5 個
答案:
解析:
0 1 3
0 2 3
=
+
+
=
-
+ my x
y
mx
Þ
1 3
2 3
-
=
+
=
+ my x
y mx
Δ= m3 m3 =m2-9,Δx=
m 1
3 2
- =2m+3,Δy=
1 3
2
-
m =-m-6
由克拉瑪公式可得 x=
x
= 9
3 2
2-
+ m
m ,y=
y
= 9
6
2-
-
- m
m
∵P 點在第三象限
∴
9 0 6 9 0 3 2
2 2
- <
-
-
- <
+
m m m
m
Þ
0 )3 )(
3 )(
6 (
0 )3 )(
3 )(
3 2 (
>
-
+
+
<
-
+
+
m m
m
m m
m
Þ
Þ -6<m<-3
但 m 為整數 ∴m=-5,-4,共 2 個 故選 。
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。
有一個公正的骰子,其各面的點數分別為 1、2、3、5、8、13。今投擲此骰子 100 次,若 此 100 次之點數和為偶數的情形有 n 種,則下列各項敘述哪些是正確的?
n 是奇數
n 是一個 78 位數 n 的最高位數字是 3 n 的末位數字是 1 n>4100
答案:
解析:1,2,3,5,8,13 中共有 4 奇 2 偶 Þ 奇數出現偶數次,則和為偶數
∴n=C010040.2100+C210042.298+……+C1001004100.20
由 (4+2)100=C010040.2100+C110041.299+C2100 42.298+……+C1001004100.20=6100 (4-2)100=C010040(-2)100+C110041(-2)99+C1002 42(-2)98+……+C1001004100(-2)0=2100 所求 n=
2 2
6100+ 100 =299.3100+299=299(3100+1)
∴n 為偶數且 n>4100,故 n 的末位數字不為 1 又 log n=log 299(3100+1)
log 299+log 3100=99 log 2+100 log 3
77.509=77+0.509∴首數為 77 Þ 78 位數 又 log 3<0.509<log 4
∴n 的最高位數字為 3 故選 。
若
B
={-1 , 2 , 3 , 6
},自集合B
中取4
數(
可重複)
p
,q
,r
,s
作成
a =(
p , q)
,
b =(r , s),A=
s q
r
p ,設
a//
b 的機率為 p1,A-1 不存在的機率為 p2,
a ⊥
b 的機率為 p3,
a 、
b 所張成之平行四邊形面積等於 6 的機率為 p4,則下列敘述哪些是正 確的?0.1<p1<0.2 p2>p1
0.03<p3<0.04 p4>p3
p1>p3+p4
答案:
解析:n (S)=44=256
○
a //
b Þ ( p , q) // (r , s) Þ r p =s
q Þ ps=qr
可分為
24 4
4 1
4 2 4 1
=
. 二同:
=
. 全同:
C C
∴p1= 256 4+24
=64
7
0.109○ A-1 不存在 Þ det A=0
∴ q s r
p =0 Þ ps=qr Þ p2=p1
○
a ⊥
b Þ ( p , q).(r , s)=0 Þ pr=-sq∴p3= 256
2 4
= 32
1 =0.03125
○ 平行四邊形面積為 |
b
a | = | rp qs | =6 Þ | ps-qr | =6 Þ ps=qr±
6
ps=-2 qr=4
ps=4 qr=-2
ps=6 qr=12
ps=12 qr=6
ps=12 qr=18
ps=18 qr=12
p -1 2 2 2 2 2 3 3 2 2 6 6 2 2 6 6 3 3 6 6
s 2 -1 2 2 3 3 2 2 6 6 2 2 6 6 2 2 6 6 3 3
q 2 2 -1 2 2 6 2 6 2 3 2 3 3 6 3 6 2 6 2 6
r 2 2 2 -1 6 2 6 2 3 2 3 2 6 3 6 3 6 2 6 2
共有 20 種
∴p4= 256
20
0.078故選 。
若〈an〉為一等差數列,〈bn〉為一等比數列,已知 a1=b1=4,a4=b4=1,且 3 2
1.26,則下列各項敘述哪些是正確的?
log2 a2>log2 b2
log2 a3>log2 b3
=
10= 1log
2 kb
k-10
若
nk
b
k=1 >
nk
a
k=1 ,則 n
6
已知 ak>bk,則所有滿足此條件的 k 值之和為 5
答案:
解析:令〈an〉之公差為 d,〈bn〉之公比為 r
0 . 63 2
2 4 1 1 1 4
3 3 3
1 4
1 4
=
=
=
- =-
= -
b r b
a d a
∴a1=4,a2=3,a3=2,a4=1,a5=0,a6=-1 b1=4,b2=23 2 ,b3=3 4 ,b4=1,b5=
2
3 2
,b6= 4
3 4
○:log2 a2=log2 3=loglog23
1.585 log2 b2=log2 23 2 =log2 34
2 = 3 4
∴log2 a2>log2 b2
○:log2 a3=log2 2=1
log2 b3=log23 4 =log2 3 2
2 = 3 2
∴log2 a3>log2 b3
○:
101log2
=
k bk
=log2 22+log2 3 4
2 +……+log2 3
12
2-
=2+ 3 4 +
3
2 +0+
3
-2 +……+
3
-12
=- 3
30 =-10
○:
5=1 k ak
=
4=1 k ak
+0=10,但當 n6 時,
nk ak
=1 <10 (∵當 n6 時,an<0)
5=1 k bk
= r
r
-
- 1
) 1 (
4 5
9.74,但當 n6 時,
nk bk
=1 >10 ○:當 k=2,3 時,ak>bk
∴所求為 2+3=5 故選 。
若 A=
3 2
2
3 ,B=
1 0
0
1 ,P、Q 均為二階方陣,若 A=5P+Q,B=P+Q,則下列各項 敘述哪些是正確的?
P2=
1 1
1
1 Q2=
1 1
1 1
-
- PQ=
0 0
0 0
P5=P3 A4=625P+Q
答案:
解析:∵A=5P+Q,B=P+Q
∴P= 4
1 (A-B)=
1 1
1 1 2
1 ,Q=
1 1
1 1
2 1
-
-
╳:P2=
2 2
2 2 4
1 =P
╳:Q2=
1 1
1 1
1 1
1 1
4 1
-
-
-
- =
1 1
1 1
2 1
-
- =Q
○:PQ=
0 0
0
0 =O
○:P5=(P2)2.P=P2.P=P3=P
○:A4=(5P+Q)4=C04(5P)4+C14(5P)3Q+C24(5P)2Q2+C34(5P)Q3+C Q44 4
=625P4+O+O+O+Q
=625P+Q 故選 。
已知實係數三次多項式 f (x) 最高次項係數為 1,且 f (1)=f (2)=f (5)=10,則下列各項敘述 哪些是正確的?
f (3)<0 f (4)>0
當 f (x)=0 時,恰有三個相異實根 當 f (x)=0 時,恰有一實根兩虛根
若 f (x)=0 的三根為 α,β,γ,則 α+β+γ>αβγ
答案:
解析:已知 deg f (x)=3,最高次項係數為 1 且 f (1)=f (2)=f (5)=10 令 f (x)=(x-1)(x-2)(x-5)+10
=x3-8x2+17x
=x(x2-8x+17)
∵x2-8x+17 恆正 ∴y=f (x) 與 x 軸僅交於一點 ╳:f (3)=6>0
○:f (4)=4>0
:當 f (x)=0 時,恰有一實根
∴ ╳ ○
○:由根與係數的關係可得 α+β+γ=8>αβγ=0 故選 。
如右圖,ABCD-EFGH 是一個正立方體,設FG在直線 2
-1
x =y-2=z+1 上,AE在直線 x=-y=-z 上,則下列選項 哪些是正確的?
E(0 , 0 , 0)
F
2 , 3 2 , 3 0 - AB=
2 2 3
正立方體的體積為 27 2
AG=3 2 答案:
解析:設 E(t , -t , -t),F(1+2s , 2+s , -1+s),t、s
RÞ EF
=(2s-t+1 , s+t+2 , s+t-1) EF為FG 與AE 的公垂線段故
0 ) 1 , 1 , 1 (
0 ) 1 , 1 , 2 (
=
-
-
.
=
.
EF EF
∴
0 1 2
1 2
0 1 2
)1 2
( 2
=
+
-
-
-
-
-
+
-
=
-
+
+
+
+
+
+
-
t s t
s t
s
t s t
s t
s
Þ
0 3
0 3 6
=
-
=
+ t s
∴s=-2
1 ,t=0 Þ E(0 , 0 , 0),F
2 , 3 2 , 3
0 -
○
╳:F
2 , 3 2 , 3
0 -
○:AB=EF=
2 2
2 3 2
3
+- =
2 2 3
╳:體積為 (AB)3= 4
2 27
╳:AG= 3 AB= 2
6 3 故選 。
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「選擇(填)題答案區」所標示的列號(13-
33)。
2.每題完全答對給 5 分,答錯不倒扣,未完全答對不給分。
A. 模擬考後,\s\do1( )、\s\do1( )、\s\do1( )、\s\do1( )及其他三名同學相約至球
場看職棒,買門票時,\s\do1( )要求售票員劃位時將七個位子連在一起,已知\s\do1()與\s\do1( )相鄰而坐,則\s\do1( )與\s\do1( )分開坐的機率為。(化為最簡分數)
答案: 3 2
解析:令事件 A 為\s\do1( )與\s\do1( )相鄰而坐,事件 B 為\s\do1( )與\s\do1( )分開坐 P(A)=
! 7
! 2
!
6 =
7 2
∴P(B | A)=
) (
) (
A P
B A
P
=
7 2! 7
! 2
! 2
!
4. .C25.
=
7 2
5 6 7
2 10 2
.
.
.
.
= 3 2 。
B. 調查高三甲班 50 位同學第一次段考英文、數學兩科答
對題數,計算得到兩科答對題數的算術平均數及標準 差如右表;已知英文與數學答對題數的相關係數為0.75,若數學每答對一題給 10 分,英文每答對一題給 6 分,答錯皆不倒扣,利用最小平方
法可求得英文分數 y 對數學分數 x 的迴歸直線方程式為y=ax+b,則數對 (a , b)=。(化為最簡分數)
答案:
,36 5 3
解析:令 x'、y' 分別為數學、英文的答對題數,則 x=10x',y=6y'
依題意可得
平均數( μ) 標準差( ) 數學分數(x) 60 30 英文分數( y) 72 24 rx'y'=0.75=
4 3 =rxy
∴迴歸直線方程式為 y-μy=rxy.
x y
(x-μx)
Þ y-72=
4 3 .
30
24 (x-60) Þ y-72=
5
3x-36 Þ y=
5 3x+36
∴數對(a , b)=
,36 5
3 。
平均數 標準差
數學題數
6 3
英文題數
12 4
C. 已知 a,b,c,d 都是自然數,且 a+b=3(c+d ),a+c=4(b+d ),a+d=5(b+c),
若 500<a<1000,則 a 的最大值為。
答案:996
解析:500<a<1000
由
) ( 5
) (
4
) ( 3
c b d a
d b c a
d c b a
+
=
+
+
=
+
+
=
+
Þ
3 3 0
4 4 0
5 5 0
a b c d
a b c d
a b c d
++++
++++
++++
1 2 3
Þ
+ + +
+ 1 2 1 3
5 4 0
6 2 4 0
b c d
b c d
+ + +
+ + +
Þ 5 4 0
3 2 0
b c d b c d
+ + +
+ + + Þ b:c:d=7:13:17 設
7 13 17 b t c t
d t
+
+
+
Þ a=83t
500<a<1000 Þ 取 t=12,得 a=996 為最大值。
D. 四邊形 ABCD 中,
AB=30,∠CAD=∠CBD=45°,AC交 BD 於 O 點,已知∠AOB=75
°,則CD=。(化為最簡根式)答案:30 2 解析:依題意作圖
由∠CAD=∠CBD=45° (對CD ) 知 A、B、C、D 共圓 由正弦定理可知
30
sin
AB = 45 sin
CD =2R Þ 2 1 30
= 2
2 CD
∴CD =30 2 。
E. 將一正立方體置於空間坐標系中,若已知其中三個頂點坐標為 (1 , 2 , 3),(3 , 0 , 5),
(5 , 4 , 1),則此正立方體的表面積為。
答案:72
解析:令 A(1 , 2 , 3),B(3 , 0 , 5),C(5 , 4 , 1) Þ AB= 12 =2 3
AC= 24 =2 6 BC = 36=6
AB: AC:BC =1: 2 : 3 Þ 邊長為AB
∴表面積為 6 AB2 =72。
F. 有一個稜長為
5 2 的正四面體 ABCD,分別在AB、CD上取 E、F 兩點,滿足AE:EB=CF :FD=2:3,則EF=。(化為最簡根式)
答案: 26
解析:依題意,作圖如右
△ACD 中,AF
= 53 AC
+52 AD
∴ |AF
| 2=2
5 2 5
3AC
+ AD
= 259 |AC
| 2+254 |AD
| 2+ 25 12
AC.AD
=25
9 |AC
| 2+ 254 |AD
| 2+ 2512 |AC
| |AD
| cos 60°=38 ÞAF =BF= 38令∠BAF=θ cosθ=
AF AB
BF AF AB
.
.
-
+ 2
2 2 2
= 76 5
∴ |EF
| 2=|EA
+AF
| 2=|EA
| 2+2EA
.AF
+|AF
| 2=
2
5
2BA
+
BA5
2 2 | AF
| cos(180°-θ)+38=46-2.2 ╲2 . ╲38 .
╲76 5 =26 Þ |EF
|= 26 。G. 令橢圓 Γ:
45 x2 +
20 y2
=1 之兩焦點為 E、F,若 P 為橢圓上一點,且PF⊥PE,則
|
PF-PE | =。(化為最簡根式)答案:2 5
解析:如右圖
令PE=x,PF=2a-x=2 45-x=6 5-x c2=45-20=25 ∴c=5 ÞEF=10
△PEF 中,100=PE2+PF2=x2+(6 5 -x)2 Þ x2-6 5x+40=0
Þ (x-3 5 )2=5
∴x=3 5 ± 5 ÞPF=4 5 ,PE=2 5
∴ |PF-PE|=2 5。
H. L 為空間中平面 E
1:3x-4y-z-3=0 與平面 E2:x-2y-5z=0 的交線,若平面 E:ax+by+z=c 通過 (-1 , 3 , 2) 且與 L 垂直,則 a+b+c=。答案:-26
解析:令平面 E1 之法向量為
n1 =(3 , -4 , -1) 平面 E2 之法向量為
n2 =(1 , -2 , -5) 平面 E 之法向量為
n =(a , b , 1)
v //
n1 ×
n2 =(18 , 14 , -2)=2(9 , 7 , -1)∴
v //
nÞ a 9 =
b 7 =
1
-1
∴a=-9,b=-7
故平面 E 為 -9x-7y+z=c,過點 (-1 , 3 , 2) 代入得 9-21+2=c ∴c=-10
∴a+b+c=(-9)+(-7)+(-10)=-26。
參考公式及可能用到的數值
一元二次方程式 ax2+bx+c=0 的公式解:x=
a ac b
b 2
2-4
-
平面上兩點 P1
(x
1, y
1),P
2(x
2, y
2) 間的距離為
P1P2 = (x2-x1)2+(y2-y1)2首項為 a,公差為 d 的等差數列前 n 項之和為 Sn=
2 ) 1 (
2 + - 〕
〔 a n d n
首項為 a,公比為 r (r
= \ 1) 的等比數列前 n 項之和為 S
n=r r
a n
-
)
-
( 1 1
一維數據 X:x1,x2,……,xn,算術平均數
X=1
1 2( x x x
n)
n
=1
1
ni i
n
x
標準差
X = 21
1 ( )
n
i X i
n x
= 2 21
1
ni X
i
x n
n
二維數據 (X , Y ):(x1
, y
1),(x
2, y
2),……,(x
n, y
n),
相關係數 rXY= n1
(
i X)(
i Y)
i
X Y
x y
n
迴歸直線(最適合直線)方程式為 ( X) X
Y XY
Y r x
y
=
-- △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:c2=a2+b2-2ab cos C
向量
u 與向量
v 的內積為
u .
v = |
u| |
v| cosθ,其中θ為
u 與
v 的夾角
u =(a1, b
1, c
1) 與
v =(a2, b
2, c
2) 的外積為
u×
v =
2 2
1 1 2 2
1 1 2 2
1
1 , ,
b a
b a a c
a c c b
c b
參考數值: 2