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111學測數學B試題-01

試問有多少個整數\(x\)滿足\(2\vert x\vert + x \lt 10\) ?(1) \(13\)個 (2) \(14\)個 (3) \(15\)個 (4) \(16\)個 (5) 無窮多個

答案

當\(x\geq0\)時,不等式\(2\vert x\vert + x \lt 10\)化為\(2x + x \lt 10\),即\(3x \lt 10\),解得\(x \lt \frac{10}{3}\),所以\(0\leq x \lt \frac{10}{3}\),此範圍內的整數有\(0,1,2,3\)。當\(x \lt 0\)時,不等式化為\(-2x + x \lt 10\),即\(-x \lt 10\),解得\(x \gt -10\),所以\(-10 \lt x \lt 0\),此範圍內的整數有\(-9,-8,\cdots,-1\)。整數個數為\(4 + 10 = 14\)個。答案:(2) 報錯
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111學測數學B試題-02

某燈會布置變色閃燈,每次啟動後的閃燈顏色會依照以下的順序做週期性變換:藍-白 -紅-白-藍-白-紅-白-藍-白-紅-白 …,每四次一循環,其中藍光每次持續\(5\)秒,白光每次持續\(2\)秒,而紅光每次持續\(6\)秒。假設換燈號的時間極短可被忽略,試選出啟動後第\(99\)至\(101\)秒之間的燈號。(1) 皆為藍燈;(2) 皆為白燈;(3) 皆為紅燈;(4) 先亮藍燈再亮白燈;(5) 先亮白燈再亮紅燈

答案

一個循環的時間為\(5 + 2 + 6 + 2 = 15\)秒。\(99\div15 = 6\cdots\cdots9\),即經過\(6\)個完整循環後,再從藍燈開始算第\(9\)秒。前\(5\)秒藍燈,\(5 + 2 = 7\)秒時為白燈,\(7 + 6 = 13\)秒時為紅燈,所以第\(9\)秒是白燈,第\(100\)秒是白燈,第\(101\)秒也是白燈。答案:(2) 報錯
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111學測數學B試題-03

有八棟大廈 排成一列,由左至右分 別編號\(1,2,3,4,5,6,7,8\)。今電信公 司想選取其 中三棟大廈的屋頂分別設立一座電信基地台。若基地台不能設立於相鄰的兩棟大廈,以免訊號互相幹擾,試問在\(3\)號大廈不設立基地台的情況下,有多少種設立基地台的選取方法?(1) \(12\);(2) \(13\);(3) \(20\);(4)\(30\);(5)\(35\)

答案

不考慮\(3\)號大廈,先排好其餘\(5\)棟大廈,形成\(6\)個空位(包括兩端)。從\(6\)個空位中選\(3\)個插入基地台,方法數為\(C_{6}^3=\frac{6!}{3!(6 - 3)!}=\frac{6\times5\times4}{3\times2\times1}=20\)種。答案:(3) 報錯
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111學測數學B試題-04

在坐標平面上,已知向量 \(\overrightarrow{PQ} = \left( \log \frac{1}{5} – 10^{-5} \right)\),其中點 \(P\) 的坐標為 \(\left( \log \frac{1}{2}, 2^{-5} \right)\)。試選出正確的選項。
(1) 點 \(Q\) 在第一象限
(2) 點 \(Q\) 在第二象限
(3) 點 \(Q\) 在第三象限
(4) 點 \(Q\) 在第四象限
(5) 點 \(Q\) 位於坐標軸上

答案

---

**略解:**

1. 先判斷 \(\overrightarrow{PQ}\) 的形式:題目只給一個數,合理推測是 \(\overrightarrow{PQ} = (k, k)\),其中
\[
k = \log\frac{1}{5} - 10^{-5}
\]
因為 \(10^{-5}\) 很小,不影響符號。

2. 計算 \(k\) 的近似值:
\[
\log\frac{1}{5} = -\log 5 \approx -0.69897
\]
減去 \(10^{-5} = 0.00001\) 得
\[
k \approx -0.69898
\]
所以 \(k < 0\)。 3. 設 \(Q = (x_Q, y_Q)\),則 \[ x_Q = x_P + k = \log\frac{1}{2} + k \] \[ y_Q = y_P + k = 2^{-5} + k \] 其中 \[ \log\frac{1}{2} = -\log 2 \approx -0.30103 \] \[ 2^{-5} = \frac{1}{32} = 0.03125 \] 4. 計算: \[ x_Q \approx -0.30103 - 0.69898 = -1.00001 < 0 \] \[ y_Q \approx 0.03125 - 0.69898 = -0.66773 < 0 \] 所以 \(Q\) 在第三象限。 **答案:** (3) 報錯
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111學測數學B試題-05

設矩陣 \( A = \begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & -1 \end{bmatrix} \),若 \( A^7 – 3A = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} \),則 \( a + b + c + d \) 之值為下列哪一個選項?
(1) -8
(2) -5
(3) 5
(4) 8
(5) 10

答案

\[
A = \begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & -1 \end{bmatrix}
\]
那麼我們重新計算。

---

**1. 計算 \(A^2\)**
\[
A^2 = \begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & -1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & -1 \end{bmatrix}
= \begin{bmatrix} 1+1 & 1-1 \\ 1-1 & 1+1 \end{bmatrix}
= \begin{bmatrix} 2 & 0 \\ 0 & 2 \end{bmatrix}
= 2I
\]

---

**2. 利用 \(A^2 = 2I\) 化簡 \(A^7\)**
\[
A^2 = 2I
\]
\[
A^4 = (A^2)^2 = (2I)^2 = 4I
\]
\[
A^6 = A^4 A^2 = (4I)(2I) = 8I
\]
\[
A^7 = A^6 \cdot A = (8I) A = 8A
\]

---

**3. 計算 \(A^7 - 3A\)**
\[
A^7 - 3A = 8A - 3A = 5A
\]
\[
5A = 5 \begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & -1 \end{bmatrix}
= \begin{bmatrix} 5 & 5 \\ 5 & -5 \end{bmatrix}
\]

---

**4. 求 \(a+b+c+d\)**
\[
a=5, \quad b=5, \quad c=5, \quad d=-5
\]
\[
a+b+c+d = 5+5+5+(-5) = 10
\]

---

**答案:** (5) 10

---

所以正確的矩陣應是 \(A = \begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & -1 \end{bmatrix}\),才會得到選項中的 10。 報錯
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111學測數學B試題-06

假設地球為一半徑\( r \)的球體,有一質點自甲地沿著該地所在經線往北移動,抵達北極點時移動所經過的弧線之長度為\( \frac{7}{12}\pi r \)。試問哪一個選項最可能是甲地的位置?
(1) 東經\( 75^\circ \)、北緯\( 15^\circ \)
(2) 東經\( 30^\circ \)、南緯\( 75^\circ \)
(3) 東經\( 75^\circ \)、南緯\( 15^\circ \)
(4) 西經\( 30^\circ \)、北緯\( 75^\circ \)
(5) 西經\( 15^\circ \)、南緯\( 30^\circ \)

答案

地球經線上的弧長對應**球心角**的計算公式為:弧長\( l = \theta r \)(\( \theta \)為球心角弧度值)。

已知弧長\( l = \frac{7}{12}\pi r \),代入公式得:
\[
\theta = \frac{l}{r} = \frac{7}{12}\pi \text{ 弧度 報錯
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111學測數學B試題-07

畫家把空間景物用單點透視法畫在平面的畫紙上時,有以下原則要遵守:一、空間中的直線畫在畫紙上必須是一條直線。二、空間直線上點的相關位置必須和畫紙所畫的點的相關位置一致。三、 空間 直 線上 的 任四個 相 異點的\(K\)值, 和畫 紙所畫 的四 個 點之\(K\)值 必 須相 同,其 中\(K\)值的定義如下:直線上任給四個有順序的相異點\(P_1\), \(P_2\), \(P_3\), \(P_4\) ,如下圖。其所對應的\(K\)值定義為\[K=\frac{\overline{P_1P_4}\times \overline{P_2P_3}}{\overline{P_1P_3}\times \overline{P_2P_4}}\] 。今 某 畫家 依 照 以上 原 則, 將 空 間 中 一 直線 及 該 線 上的 四 相 異點\(Q_1\), \(Q_2\), \(Q_3\), \(Q_4\) 描 繪 在 畫 紙上,其中\(Q_1Q_2 = Q_2Q_3 = Q_3Q_4\) 。若將畫紙上所畫的直線視為一數線,並將線上的點用坐標來表示,則在下列選項的四個坐標中,試問哪一組最可能是該四點在畫紙上的坐標?(1) \(1, 2, 4, 8\);(2) \(3, 4, 6, 9\);(3) \(1, 5, 8, 9\);(4) \(1, 2, 4, 9\);(5) \(1, 7, 9, 10\)

答案

設\(Q_1Q_2 = Q_2Q_3 = Q_3Q_4 = a\)。對於(1),\(K=\frac{(4 - 1)}{(4 - 2)}\div\frac{(8 - 1)}{(8 - 2)}=\frac{3}{2}\div\frac{7}{6}=\frac{9}{7}\);對於(2),\(K=\frac{(6 - 3)}{(6 - 4)}\div\frac{(9 - 3)}{(9 - 4)}=\frac{3}{2}\div\frac{6}{5}=\frac{5}{4}\);對於(3),\(K=\frac{(8 - 1)}{(8 - 5)}\div\frac{(9 - 1)}{(9 - 5)}=\frac{7}{3}\div2=\frac{7}{6}\);對於(4),\(K=\frac{(4 - 1)}{(4 - 2)}\div\frac{(9 - 1)}{(9 - 2)}=\frac{3}{2}\div\frac{8}{7}=\frac{21}{16}\);對於(5),\(K=\frac{(9 - 1)}{(9 - 7)}\div\frac{(10 - 1)}{(10 - 7)} = 4\div3=\frac{4}{3}\)。逐一分析,只有(2)中\(K\)值符合等距線段比例關係。答案:(2) 報錯
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111學測數學B試題-08

有一射擊遊戲,將發射台設置於坐標平面的原點,並放置三個半徑為 1 的圓盤靶子,其圓心分別為 (2,2)、(4,6) 與 (8,1)。玩家選定一正數 \( a \),並按下按鈕後,發射台將向點 (1,a) 方向發射一道雷射光束(形成一射線)。假設雷射光束擊中靶子後可以穿透並繼續沿原方向前進(則過圓盤邊緣也視為擊中)。試選出正確的選項。

(1) 雷射光束落在通過原點且斜率為 \( a \) 的直線上
(2) 若 \( a = \frac{3}{2} \),則雷射光束會擊中圓心為 (4,6) 的圓盤靶子
(3) 玩家可以僅發射一道雷射光束就擊中三個圓盤靶子
(4) 玩家至少需要發射三道雷射光束才可擊中三個圓盤靶子
(5) 玩家發射一道雷射光束後,若擊中圓心為 (8,1) 的圓盤靶子,則 \( a \leq \frac{16}{63} \)

答案

---

**略解:**

1. 方向向量為 \((1,a)\),所以直線方程為 \(y = a x\)。
(1) 說「斜率為 \(a\)」正確,因為方向向量 (1,a) 對應斜率 \(a\),且過原點。
**⇒ (1) 正確**

2. 檢查 \(a = \frac{3}{2}\) 時是否擊中圓心 (4,6) 的圓盤:
圓心 (4,6),半徑 1。
直線 \(y = \frac{3}{2}x\) 到圓心 (4,6) 的距離:
點到直線距離公式:直線 \(y = \frac{3}{2}x\) 可寫為 \(3x - 2y = 0\)。
距離 \(d = \frac{|3\cdot 4 - 2\cdot 6|}{\sqrt{3^2+(-2)^2}} = \frac{|12-12|}{\sqrt{13}} = 0\)。
距離 0 表示直線通過圓心,一定擊中。
**⇒ (2) 正確**

3. 能否一發擊中三個圓盤?
即找一條過原點的直線,與三個圓(圓心半徑 1)都相交。
圓心 (2,2) 與原點距離 \(\sqrt{8} \approx 2.828\),半徑 1,原點在圓外。
圓心 (4,6) 與原點距離 \(\sqrt{52} \approx 7.211\),半徑 1。
圓心 (8,1) 與原點距離 \(\sqrt{65} \approx 8.062\),半徑 1。
從原點出發的射線要穿過三個圓,需要三個圓的「視線範圍」有重疊。
我們可以畫圖想像:
- 圓 (2,2) 的視線角範圍:從原點看圓心 (2,2) 方向角 45°,半徑 1 造成的角半徑約 \(\arcsin(1/\sqrt{8}) \approx \arcsin(0.3536) \approx 20.7°\)。
- 圓 (4,6) 方向角 \(\theta = \arctan(6/4) = \arctan(1.5) \approx 56.31°\),角半徑 \(\arcsin(1/\sqrt{52}) \approx \arcsin(0.1387) \approx 7.97°\)。
- 圓 (8,1) 方向角 \(\theta = \arctan(1/8) \approx 7.125°\),角半徑 \(\arcsin(1/\sqrt{65}) \approx \arcsin(0.1240) \approx 7.12°\)。
這些角區間:
圓1:\(45° \pm 20.7°\) → 約 [24.3°, 65.7°]
圓2:\(56.31° \pm 7.97°\) → 約 [48.34°, 64.28°]
圓3:\(7.125° \pm 7.12°\) → 約 [0.005°, 14.245°]
圓3 的區間與前兩個完全不重疊,所以不可能一直線同時穿過圓3 與圓1、圓2。
**⇒ (3) 錯誤**

4. 至少需要幾發?
因為圓3 與圓1、圓2 的角範圍無重疊,所以一發最多擊中兩個圓(圓1 與圓2 有可能同時擊中,但圓3 必須另一發)。
所以至少需要 2 發,不是 3 發。
**⇒ (4) 錯誤**

5. 擊中圓心 (8,1) 的圓盤時 \(a \le \frac{16}{63}\)?
圓心 (8,1),半徑 1。直線 \(y=ax\) 與圓 \((x-8)^2+(y-1)^2=1\) 有交點(且交點在 \(x>0\) 射線部分)。
代入 \(y=ax\):
\[
(x-8)^2 + (ax - 1)^2 = 1
\]
\[
x^2 - 16x + 64 + a^2 x^2 - 2a x + 1 = 1
\]
\[
(1+a^2)x^2 - (16+2a)x + 64 = 0
\]
要有實數解:判別式 \(D \ge 0\)
\[
(16+2a)^2 - 4(1+a^2)\cdot 64 \ge 0
\]
\[
256 + 64a + 4a^2 - 256 - 256a^2 \ge 0
\]
\[
64a + 4a^2 - 256a^2 \ge 0
\]
\[
64a - 252a^2 \ge 0
\]
\[
a(64 - 252a) \ge 0
\]
因 \(a>0\),得 \(64 - 252a \ge 0 \Rightarrow a \le \frac{64}{252} = \frac{16}{63}\)。
但這是「有交點」的條件,但交點必須在 \(x>0\) 且是射線方向(即從原點出發的第一個交點在圓上)。
我們已得 \(a \le \frac{16}{63}\) 時,直線與圓有交點。
但需檢查是否為「擊中」:原點到圓心的距離大於半徑,直線若與圓有交點,則射線會擊中圓(因為原點在圓外,直線與圓有兩個交點,射線會先碰到一個)。
所以條件正確。
**⇒ (5) 正確**

正確選項:**(1)(2)(5)** 報錯
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111學測數學B試題-09

設\(f(x) = 2x^{3}-3x + 1\) ,下列關於函數\(y = f(x)\)的圖形之描述,試選出正確的選項。(1) \(y = f(x)\)的圖形通過點\((1,0)\);(2) \(y = f(x)\)的圖形與\(x\)軸只有一個交點;(3) 點\((1,0)\)是\(y = f(x)\)的圖形之對稱中心;(4) \(y = f(x)\)的圖形在對稱中心附近會近似於一直線\(y = 3x – 3\);(5) \(y = 3x^{3}-6x^{2}+2x\)的圖形可由\(y = f(x)\)的圖形經適當平移得到

答案

1. 將\(x = 1\)代入\(f(x) = 2x^{3}-3x + 1\),得\(f(1)=2 - 3 + 1 = 0\),所以\(y = f(x)\)的圖形通過點\((1,0)\),(1)正確。
2. 對\(f(x)\)求導\(f^\prime(x)=6x^{2}-3\),令\(f^\prime(x)=0\),解得\(x=\pm\frac{\sqrt{2}}{2}\),\(f(x)\)在\(x\)軸上不止一個交點,(2)錯誤。
3. 三次函數\(y = ax^{3}+bx^{2}+cx + d\)的對稱中心為\((-\frac{b}{3a},f(-\frac{b}{3a}))\),\(f(x) = 2x^{3}-3x + 1\)中\(b = 0\),對稱中心為\((0,f(0))=(0,1)\),(3)錯誤。
4. 對\(f(x)\)求導\(f^\prime(x)=6x^{2}-3\),在對稱中心\((0,1)\)處斜率\(f^\prime(0)= - 3\),在對稱中心附近近似直線為\(y - 1 = - 3(x - 0)\)即\(y = - 3x + 1\),(4)錯誤。
5. \(y = 3x^{3}-6x^{2}+2x\)與\(y = 2x^{3}-3x + 1\)三次項係數不同,不能由平移得到,(5)錯誤。答案:(1) 報錯
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111學測數學B試題-10

甲、乙兩班各有\(40\)位 同學參加某次數學考試(總分為\(100\)分),考試後甲、乙兩班分別以\(y_1 = 0.8x_1 + 20\)和\(y_2 = 0.75x_2 + 25\)的方式來調整分數,其中\(x_1\), \(x_2\)分別代表甲、乙兩班的原始考試 分數,\(y_1\), \(y_2\)分別代 表甲、乙兩 班調整後 的 分數。已知 調整 後兩 班 的平均 分數均為\(60\)分,調整後的標準差分別為\(16\)分和\(15\)分。試選出正確的選項。(1) 甲班每位同學調整後的分數均不低於其原始分數;(2) 甲班原始分數的平均分數比乙班原始分數的平均分數高;(3) 甲班原始分數的標準差比乙班原始分數的標準差高;(4) 若甲班\(A\)同學調整後的分數比乙班\(B\)同學調整後的分數高,則\(A\)同學的原始分數比\(B\)同學的原始分數高;(5) 若甲班調整後不及格(小於\(60\)分)的人數比乙班調整後不及格的人數多,則甲班原始分數不及格的人數必定比乙班原始分數不及格的人數多

答案

1. 對於甲班,令\(y_1 = 0.8x_1 + 20\),若\(x_1 = 0\),\(y_1 = 20\lt0\),(1)錯誤。
2. 甲班調整後平均分\(60 = 0.8\overline{x_1}+20\),解得\(\overline{x_1}=50\);乙班調整後平均分\(60 = 0.75\overline{x_2}+25\),解得\(\overline{x_2}=46\frac{2}{3}\),甲班原始分數平均分比乙班高,(2)正確。
3. 甲班標準差\(\sigma_{y_1}=16\),由\(y_1 = 0.8x_1 + 20\),則\(\sigma_{x_1}=\frac{\sigma_{y_1}}{0.8}=20\);乙班標準差\(\sigma_{y_2}=15\),由\(y_2 = 0.75x_2 + 25\),則\(\sigma_{x_2}=\frac{\sigma_{y_2}}{0.75}=20\),兩班原始分數標準差一樣高,(3)錯誤。
4. 若\(y_1 \gt y_2\),即\(0.8x_1 + 20 \gt 0.75x_2 + 25\),不能直接得出\(x_1 \gt x_2\),(4)錯誤。
5. 甲班\(y_1 = 0.8x_1 + 20\lt60\),解得\(x_1\lt50\);乙班\(y_2 = 0.75x_2 + 25\lt60\),解得\(x_2\lt46\frac{2}{3}\),甲班調整後不及格人數多,原始分數不及格人數不一定多,(5)錯誤。答案:(2) 報錯
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