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112分科測驗數學甲考科試題-04

設 \(a, b\) 為實數。已知四個數 \(-3, -1, 4, 7\) 皆滿足 \(x\) 的不等式 \(|x-a|\leq b\),試選出正確的選項。
(1) \(\sqrt{10}\) 也滿足 \(x\) 的不等式 \(|x-a|\leq b\)
(2) \(3, 1, -4, -7\) 滿足 \(x\) 的不等式 \(|x+a|\leq b\)
(3) \(\frac{3}{2}, \frac{1}{2}, 2, \frac{7}{2}\) 滿足 \(x\) 的不等式 \(|x-a|\leq \frac{b}{2}\)
(4) \(b\) 可能等於4
(5) \(a, b\) 可能相等

[多選]
答案

已知\(-3, -1, 4, 7\)滿足\(|x - a| \leq b\),則區間\([a - b, a + b]\)需包含這四個數。
分析如下:確定\(a, b\)範圍:
數值中最小值\(-3\),最大值7,故\(a - b \leq -3\),\(a + b \geq 7\),且區間長度\(2b \geq 10 \implies b \geq 5\)。取\(a = 2\),\(b = 5\)時,區間\([-3, 7]\)恰好包含\(-3, -1, 4, 7\)。
選項分析:
(1):\(\sqrt{10} \approx 3.16\),滿足\(|-3| \leq 5\)且在\([-3, 7]\)內,正確。
(2):\(|x + a| \leq b\)即\(|x + 2| \leq 5\),解為\(-7 \leq x \leq 3\)。\(3, 1, -4, -7\)均在此區間內,正確。
(3):\(|x - a| \leq \frac{b}{2}\)即\(|x - 2| \leq 2.5\),區間\([-0.5, 4.5]\)。但\(-\frac{3}{2} = -1.5\)不在此區間,錯誤。
(4):\(b \geq 5\),不可能等於4,錯誤。
(5):若\(a = b\),區間\([0, 2a]\)無法包含\(-3\),錯誤。
正確選項:(1)(2) 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-05

考慮實係數多項式 \(f(x)=x^4-4x^3-2x^2+ax+b\)。已知方程式 \(f(x)=0\) 有虛根 \(1+2i\) (其中 \(i=\sqrt{-1}\)),試選出正確的選項。
(1) \(1-2i\) 也是 \(f(x)=0\) 的根
(2) \(a, b\) 皆為正數
(3) \(f'(2.1)<0\)
(4) 函數 \(y=f(x)\) 在 \(x=1\) 有局部極小值
(5) \(y=f(x)\) 圖形反曲點的 \(x\) 坐標皆大於0

[多選]
答案

選項(1):
實係數多項式虛根成共軛對,\(1 + 2i\)是根,則\(1 - 2i\)必為根,正確。
選項(2):
由\((x - (1 + 2i))(x - (1 - 2i)) = x^2 - 2x + 5\),對\(f(x)\)作多項式長除法得餘式0,可得\(a = -26\),\(b = -60\),非正數,錯誤。
選項(3):\(f'(x) = 4x^3 - 12x^2 - 4x - 26\),計算\(f'(2.1)\):\(4(2.1)^3 - 12(2.1)^2 - 4(2.1) - 26 < 0\),正確。 選項(4):\(f'(1) = 4 - 12 - 4 - 26 = -38 \neq 0\),\(x = 1\)非極值點,錯誤。 選項(5):\(f''(x) = 12x^2 - 24x - 4\),令\(f''(x) = 0\),解\(x = \frac{24 \pm \sqrt{768}}{24} 未必大於 0\),錯誤。 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-06

設 \(a,b,c,d,r,s,t\) 皆為實數,已知坐標空間中三個非零向量 \(\overrightarrow{u} = (a,b,0) \cdot \overrightarrow{v} = (c,d,0)\) 及
\(\overrightarrow{w} = (r,s,t)\)
滿足內積 \(\overrightarrow{w} \cdot \overrightarrow{u} = \overrightarrow{w} \cdot \overrightarrow{v} = 0\)。考慮三階方陣 \(A = \begin{bmatrix}
a & b & 0 \\
c & d & 0 \\
r & s & t
\end{bmatrix}\),試選出正確的選項。
(1) 若 \(\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 0\),則行列式 \(\begin{vmatrix}
a & b \\
c & d
\end{vmatrix} \neq 0\)
(2) 若 \(t \neq 0\),則行列式 \(\begin{vmatrix}
a & b \\
c & d
\end{vmatrix} \neq 0\)​​

(3) 若存在一個向量 \(\overrightarrow{w}\) 滿足 \(\overrightarrow{w} \cdot \overrightarrow{u} = \overrightarrow{w} \cdot \overrightarrow{v} = 0\) 且外積 \(\overrightarrow{w} \times \overrightarrow{w} \neq 0\),則行列式 \(\begin{vmatrix}
a & b \\
c & d
\end{vmatrix} \neq 0\)
(4) 若對任意三個實數 \(e,f,g\),向量 \((e,f,g)\) 都可以表示成 \(\overrightarrow{u}, \overrightarrow{v}, \overrightarrow{w}\) 的線性組合,則行列式 \(\begin{vmatrix}
a & b \\
c & d
\end{vmatrix} \neq 0\)
(5) 若行列式 \(\begin{vmatrix}
a & b \\
c & d
\end{vmatrix} \neq 0\),則 \(A\) 的行列式不等於0

[多選]
答案

\( (\mathrm{i})|det(A)|表\vec{u},\vec{v},\vec{w}所夾之平行六面體體積\\(\mathrm{ii})det(A)=t\begin{vmatrix}a&b\\c&d\end{vmatrix}\\(\mathrm{iii})\vec{w}同時垂直\vec{u},\vec{v}\\ (\mathrm{iv})\begin{vmatrix}a&b\\c&d\end{vmatrix}=0代表\vec{u}//\vec{v}。 答案為(1)(4)(5)。 \) 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-07

有一個依順時針方向依序標示1,2,…,12數字的圓形時鐘(如圖所示)。一開始在此時鐘「12」點鐘位置擺設一枚棋子,然後每次投擲一枚均勻銅板,依投擲結果,照以下規則移動這枚棋子的位置:
● 若出現正面,將棋子從當時位置依順時針方向移動5個鐘點。
● 若出現反面,將棋子從當時位置依逆時針方向移動5個鐘點。
例如:若投擲銅板三次均為正面,則棋子第一次移動到「5」點鐘位置、第二次移動到「10」點鐘位置,第三次移動到「3」點鐘位置。
對任一正整數 \(n\),令隨機變數 \(X_n\) 代表依上述規則經過 \(n\) 次移動後棋子所在的點鐘位置,\(P(X_n = k)\) 代表 \(X_n = k\) 的機率(其中 \(k = 1,2,…,12\)),且令 \(E(X_n)\) 代表 \(X_n\) 的期望值。試選出正確的選項。
(1) \(E(X_1) = 6\)
(2) \(P(X_2 = 12) = \frac{1}{4}\)
(3) \(P(X_8 = 5) \geq \frac{1}{2^8}\)
(4) \(P(X_8 = 4) = P(X_8 = 8)\)
(5) \(E(X_8) \leq 7\)

[多選]
答案

選項(1):
第一次移動,正面到5,反面到7,概率各\(\frac{1}{2}\)。\(E(X_1) = \frac{5 + 7}{2} = 6\),正確。選項(2):\(X_2 = 12\)的路徑:第一次正(到5),第二次反:\(5 - 5 = 0 \equiv 12 \ (\text{mod}\ 12)\)。第一次反(到7),第二次正:\(7 + 5 = 12\)。
共2種路徑,\(P(X_2 = 12) = 2 \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \neq \frac{1}{4}\),錯誤。
(3)$X_8不可能等於5,P(x_8=5)=0$
(4)因為對稱 正確
(5)分成$(+,-)=\overset{到4}{(8,0)},\overset{到6}{(7,1)},\overset{到8}{(6,2)},\overset{到10}{(5,3)},\overset{到12}{(4,4)},\overset{到2}{(3,5)},\overset{到4}{(2,6)},\overset{到6}{(1,7)},\overset{到8}{(0,8)}來$討論 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-08

複數平面上,設 $\overline{z}$ 代表複數 z 的共軛複數,且 i = \(\sqrt{-1}\)。試選出正確的選項。
(1) 若 z = 2i ,則 \(z^3 = 4i\overline{z}\)
(2) 若非零複數 α 滿足 \(α^3 = 4i\overline{\alpha}\) ,則 \(|α| = 2\)
(3) 若非零複數 α 滿足 \(α^3 = 4i\overline{\alpha}\) 且令 β = iα ,則 β\(^3\) = 4i$\overline{\beta}$
(4) 滿足 \(z^3 = 4i\overline{z}\) 的所有非零複數 z 中,其主輻角的最小可能值為 \(\frac{\pi}{6}\)
(5) 恰有 3 個相異非零複數 z 滿足 \(z^3 = 4i\overline{z}\)

[多選]
答案

選項(1):\(z = 2i\),\(z^3 = (2i)^3 = -8i\);\(4i\overline{z} = 4i(-2i) = 8\),\(-8i \neq 8\),錯誤。選項(2):
設\(\alpha = r(\cos\theta + i\sin\theta)\),代入\(\alpha^3 = 4i\overline{\alpha}\),取模得\(r^3 = 4r\)(\(r \neq 0\)),解得\(r = 2\),即\(|\alpha| = 2\),正確。選項(3):\(\beta = i\alpha\),則\(\beta^3 = (i\alpha)^3 = -i\alpha^3\)。由\(\alpha^3 = 4i\overline{\alpha}\),得\(\beta^3 = -i \cdot 4i\overline{\alpha} = 4\overline{\alpha}\)。又\(4i\overline{\beta} = 4i\overline{i\alpha} = 4\overline{\alpha}\),故\(\beta^3 = 4i\overline{\beta}\),正確。選項(4):
由\(\alpha^3 = 4i\overline{\alpha}\),\(|\alpha| = 2\),代入三角形式解得主輻角最小為\(\frac{\pi}{8}\)(非\(\frac{\pi}{6}\)),錯誤。選項(5):
方程\(z^3 = 4i\overline{z}\)兩邊乘z得\(z^4 = 16i\),16i的四次方根有4個,錯誤。
最終答案:\(\boxed{(2)(3)}\) 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-09

已知平面上直角 \(\triangle ABC\) 的三邊長 \(AB = \sqrt{7}\) 、 \(AC = \sqrt{3}\) 、 \(BC = 2\) 。若分別以 \(AB\) 與 \(AC\) 為底邊在 \(\triangle ABC\) 的外部作頂角等於 120° 的等腰三角形 \(\triangle MAB\) 與 \(\triangle MAC\),則 \(MN^2 = \begin{pmatrix} 9-1 \\ 9-2 \end{pmatrix}\)。(化為最簡分數)

[選填]
答案

$令\angle A=\theta,\cos\angle MAN=\cos(60^{\circ}+\theta)\\
\cos(60^{\circ}+\theta)=\cos60^\circ\cos\theta-\sin60^\circ\sin\theta=\cdots=-\frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{7}}\\
\Delta MAN中,\overline{MN}^2=1^2+(\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{3}})^2-2\cdot1\cdot\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{3}}=\frac{13}{3}$ 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-10

坐標空間中有方向向量為 (1, -2, 2) 的直線 \(L\) 、平面 \(E_1: 2x + 3y + 6z = 10\) 與平面
\(E_2: 2x + 3y + 6z = -4\) 。則 \(L\) 被 \(E_1\) 、 \(E_2\) 所截線段的長度為 \(\frac{~~~~~}{~~~~~}\)。(化為最簡分數)

[選填]
答案

兩平面\(E_1: 2x + 3y + 6z = 10\)與\(E_2: 2x + 3y + 6z = -4\)平行,先求兩平面距離:\(d = \frac{|10 - (-4)|}{\sqrt{2^2 + 3^2 + 6^2}} = \frac{14}{7} = 2\)
直線方向向量\(\vec{v} = (1, -2, 2)\),平面法向量\(\vec{n} = (2, 3, 6)\)。計算\(\vec{v} \cdot \vec{n} = 8\),\(|\vec{v}| = 3\),\(|\vec{n}| = 7\),得\(\sin\theta = \frac{|\vec{v} \cdot \vec{n}|}{|\vec{v}| |\vec{n}|} = \frac{8}{21}\)。
截得線段長度\(L = \frac{d}{\sin\theta} = \frac{2}{\frac{8}{21}} = \frac{21}{4}\)。最終答案:\(\boxed{\dfrac{21}{4}}\) 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-11

百貨公司舉辦父親節抽牌送獎品活動,規則如下:主辦單位準備編號1、2、…、9的牌卡十張,其中編號8 的牌卡有兩張,其他編號的牌卡均只有一張。從這十張牌隨機抽出四張,且抽出不放回,依抽出順序由左至右排列成一個四位數。若排成的四位數滿足下列任一個條件,就可獲得獎品:
(1) 此四位數大於6400
(2) 此四位數含有兩個數字8
例如:若抽出四張牌編號依序為5、8、2、8,則此四位數為5828,可獲得獎品。
依上述規則,共有
\(\boxed{11-1}\)
\(\boxed{11-2}\)
個抽出排成的四位數可獲得獎品。

[選填]
答案

$\begin{cases}恰有兩個8:C^4_2\times8\times7=336\\大於6400且最多只有一個8:\overset{64xx,65xx,67xx,68xx,69xx}{7\times6\times5}+\overset{7xxx,8xxx,9xxx}{8\times7\times6\times3}\end{cases}=1218$。答案為 $336+1218=1554$。 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-12

設$a,b$為實數,並設$O$為坐標平面的原點。已知二次函數$f(x)=ax^2$的圖形與圓
$\Omega:x²+y²−3y+b=0$皆通過點$P(1,\frac{1}{2})$ ,並令點$C$為$\Omega$的圓心。根據上述,試回答下
列問題。
12. 試求向量CO與CP夾角的餘弦值。(非選擇題,2分)

[非選擇]
答案

將\(P(1, \frac{1}{2})\)代入\(f(x) = ax^2\),得\(a = \frac{1}{2}\)。代入圓\(\Omega\):\(1^2 + (\frac{1}{2})^2 - 3 \cdot \frac{1}{2} + b = 0\),解得\(b = \frac{1}{4}\)。圓\(\Omega\)方程為\(x^2 + (y - \frac{3}{2})^2 = 2\),圓心\(C(0, \frac{3}{2})\)。向量\(\overrightarrow{CO} = (0, -\frac{3}{2})\),\(\overrightarrow{CP} = (1, -1)\)。餘弦值:\(\frac{\overrightarrow{CO} \cdot \overrightarrow{CP}}{|\overrightarrow{CO}| |\overrightarrow{CP}|} = \frac{0 \cdot 1 + (-\frac{3}{2}) \cdot (-1)}{\frac{3}{2} \cdot \sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}\)答案:\(\boxed{\dfrac{\sqrt{2}}{2}}\) 報錯
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112分科測驗數學甲考科試題-13

試證明$y=f(x)$圖形與$\Omega$在$P$點有共同的切線。(非選擇題,4分)

[非選擇]
答案

圓下半部分\(y = \frac{3}{2} - \sqrt{2 - x^2}\),二次函數\(y = \frac{1}{2}x^2\)。利用對稱性,計算積分:\(2\int_{0}^{1} \left(\frac{3}{2} - \sqrt{2 - x^2} - \frac{1}{2}x^2\right) dx\)計算得:\( \frac{5}{3} - \frac{\pi}{2}\) 報錯
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