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113學測數學B試題-11


<多選>某國家過去五年的碳排放總量,由第1年的\(X\)億公噸二氧化碳當量(\(CO_2e\))下降至第5年的\(Y\)億公噸二氧化碳當量(\(CO_2e\)),達到每年平均減碳\(5\%\)的效益,亦即\(Y=(1 – 0.05)^4X\)。將五年的碳排放總量與年成長率記錄如下表,其中(第\(n\)年碳排放總量)−(第\(n – 1\)年碳排放總量)第\(n\)年碳排放成長率\(=\frac{(第n年碳排放總量)−(第n – 1年碳排放總量)}{第n – 1年碳排放總量}\),\(n = 2,3,4,5\)。

第1年 第2年 第3年 第4年 第5年
碳排放總量(億公噸\(CO_2e\)) \(X\) \(A\) \(B\) \(C\) \(Y\)
碳排放年成長率 \(-0.07\) \(p\) \(q\) \(r\)

試選出正確的選項。
(1) \(A = 0.93X\);
(2) \(Y\leq0.8X\);
(3) \(p\gt – 0.05\);
(4) \(r\gt – 0.05\);
(5) \(0.93(1 + p)(1 + q)(1 + r)=(0.95)^4\)

答案

我們先整理已知條件:

- 第 1 年:\( X \)
- 第 5 年:\( Y \)
- 年均減碳 5%:\( Y = (1 - 0.05)^4 X = (0.95)^4 X \)
- 成長率定義:
\[
\text{第 } n \text{ 年成長率} = \frac{\text{第 } n \text{ 年碳排放總量} - \text{第 } n-1 \text{ 年碳排放總量}}{\text{第 } n-1 \text{ 年碳排放總量}}
\]
(題目公式分母寫 \( n \) 應為筆誤,應是前一年的量,否則單位不對。一般成長率 = (今年−去年)/去年。)

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### (1) \( A = 0.93X \)

第 2 年成長率 = \( -0.07 \)
\[
\frac{A - X}{X} = -0.07 \implies A - X = -0.07X \implies A = 0.93X
\]

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### (2) \( Y \leq 0.8X \)

\( Y = (0.95)^4 X \)
\( 0.95^2 = 0.9025 \)
\( 0.95^4 = 0.9025^2 = 0.81450625 \)
所以 \( Y \approx 0.8145 X \),大於 \( 0.8X \)
因此 \( Y \leq 0.8X \) ❌

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### (3) \[ \frac{-0.07 + p + q + r}{4} = -0.05 \]

這裡的「年均減碳 5%」是**複利年均成長率 (CAGR)**,不是算術平均年成長率。
CAGR = \( (Y/X)^{1/4} - 1 = -0.05 \)
算術平均年成長率 ≠ CAGR,除非每年成長率一樣。
所以此式不成立 ❌

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### (4) \[ \sqrt[4]{\frac{Y}{X}} - 1 = -0.05 \]

這就是 CAGR 的定義,題目說 \( Y = (0.95)^4 X \),所以
\[
\sqrt[4]{\frac{Y}{X}} = 0.95 \implies \sqrt[4]{\frac{Y}{X}} - 1 = -0.05
\]

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### (5) \[ 0.93(1 + p)(1 + q)(1 + r) = (0.95)^4 \]

由成長率定義:
\( A = X(1 - 0.07) = 0.93X \)
\( B = A(1 + p) = 0.93X(1 + p) \)
\( C = B(1 + q) = 0.93X(1 + p)(1 + q) \)
\( Y = C(1 + r) = 0.93X(1 + p)(1 + q)(1 + r) \)

又 \( Y = (0.95)^4 X \)
所以
\[
0.93X(1 + p)(1 + q)(1 + r) = (0.95)^4 X
\]
\[
0.93(1 + p)(1 + q)(1 + r) = (0.95)^4
\]

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**正確選項:** (1), (4), (5)

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**答案:** \(\boxed{1,4,5}\) 報錯
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