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108指考數學甲試題-01

某公司尾牙舉辦「紅包大放送」活動。每位員工擲兩枚均勻銅板一次,若出現兩個反面可得獎金400元;若出現一正一反可得獎金800元;若出現兩個正面可得獎金800元並且獲得再擲一次的機會,其獲得獎金規則與前述相同,但不再有繼續投擲銅板的機會(也就是說每位員工最多有兩次擲銅板的機會)。試問每位參加活動的員工可獲得獎金的期望值為何?
(1)850元
(2)875元
(3)900元
(4)925元
(5)950元

[單選題]
答案

擲兩枚銅板,共有\(4\)種等可能結果:正正、正反、反正、反反。
\(P\)(兩個反面)\(=\frac{1}{4}\),此時獎金\(400\)元;\(P\)(一正一反)\(=\frac{2}{4}=\frac{1}{2}\),此時獎金\(800\)元;\(P\)(兩個正面)\(=\frac{1}{4}\) 。
若第一次擲出兩個正面,第二次擲銅板:
\(P\)(第二次擲出兩個反面)\(=\frac{1}{4}\),獎金為\(800 + 400 = 1200\)元;\(P\)(第二次擲出一正一反)\(=\frac{1}{2}\),獎金為\(800 + 800 = 1600\)元;\(P\)(第二次擲出兩個正面)\(=\frac{1}{4}\),獎金為\(800 + 800 = 1600\)元。
獎金期望值\(E = 400\times\frac{1}{4}+800\times\frac{1}{2}+\frac{1}{4}\times(\frac{1}{4}\times1200+\frac{1}{2}\times1600+\frac{1}{4}\times1600)\)
\(=100 + 400+\frac{1}{4}(300 + 800 + 400)=100 + 400 + 375 = 875\)元。
答案為(2)。


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108指考數學甲試題-02

設\(n\)為正整數。第\(n\)個費馬數(Fermat Number )定義為\(F_{n}=2^{(2^{n})}+1\),例如\(F_{1}=2^{(2^{1})}+1=2^{2}+1 = 5\),\(F_{2}=2^{(2^{2})}+1=2^{4}+1 = 17\)。試問\(\frac{F_{13}}{F_{12}}\)的整數部分以十進位表示時,其位數最接近下列哪一個選項?(\(\log 2 ≈0.3010\) )
(1)120
(2)240
(3)600
(4)900
(5)1200

[單選題]
答案

已知\(F_{n}=2^{(2^{n})}+1\),則\(\frac{F_{13}}{F_{12}}=\frac{2^{2^{13}} + 1}{2^{2^{12}}+1}\)。
因為\(2^{2^{13}}=2^{2^{12}\times2}=(2^{2^{12}})^2\),當\(x\)很大時,\(\frac{2^{2^{13}} + 1}{2^{2^{12}}+1}\approx\frac{2^{2^{13}}}{2^{2^{12}}}=2^{2^{13}-2^{12}}=2^{2^{12}(2 - 1)}=2^{2^{12}}\)。
設\(N = 2^{2^{12}}\),對其取常用對數\(\log N=\log(2^{2^{12}})=2^{12}\log 2\)。
\(2^{12}=4096\),\(\log N = 4096\times0.3010\approx1233\)。
根據數的位數公式,若\(\log N = n + d\)(\(n\)為整數,\(0\leq d<1\)),則\(N\)的位數是\(n + 1\),所以\(2^{2^{12}}\)的位數約為\(1233 + 1 = 1234\),最接近1200。 答案為(5)。


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108指考數學甲試題-03

在一座尖塔的正南方地面某點A,測得塔頂的仰角為14°;又在此尖塔正東方地面某點B,測得塔頂的仰角為18°30’,且A、B兩點距離為65公尺。已知當在線段\(\overline{AB}\)上移動時,在C點測得塔頂的仰角為最大,則C點到塔底的距離最接近下列哪一個選項?(\(\cot14^{\circ}≈4.01\),\(\cot18^{\circ}30’≈2.99\) )
(1)27公尺
(2)29公尺
(3)31公尺
(4)33公尺
(5)35公尺

[單選題]
答案

設塔高為\(h\),塔底為\(O\)點。在\(Rt\triangle AOC\)中,\(\cot14^{\circ}=\frac{AO}{h}\),所以\(AO = h\cot14^{\circ}\);在\(Rt\triangle BOC\)中,\(\cot18^{\circ}30'=\frac{BO}{h}\),所以\(BO = h\cot18^{\circ}30'\)。
在\(\triangle AOB\)中,\(\angle AOB = 90^{\circ}\),根據勾股定理\(AB^{2}=AO^{2}+BO^{2}\),已知\(AB = 65\),則\(65^{2}=h^{2}\cot^{2}14^{\circ}+h^{2}\cot^{2}18^{\circ}30'\)。
\(h^{2}=\frac{65^{2}}{\cot^{2}14^{\circ}+\cot^{2}18^{\circ}30'}=\frac{65^{2}}{4.01^{2}+2.99^{2}}=\frac{4225}{16.0801 + 8.9401}=\frac{4225}{25.0202}\)。
當在線段\(\overline{AB}\)上的\(C\)點測得塔頂仰角最大時,此時\(OC\perp AB\)。
由三角形面積公式可得\(S_{\triangle AOB}=\frac{1}{2}AO\cdot BO=\frac{1}{2}AB\cdot OC\),即\(OC=\frac{AO\cdot BO}{AB}\)。
\(AO\cdot BO = h^{2}\cot14^{\circ}\cot18^{\circ}30'\),所以\(OC=\frac{h^{2}\cot14^{\circ}\cot18^{\circ}30'}{AB}\)。
把\(h^{2}=\frac{4225}{25.0202}\),\(\cot14^{\circ}≈4.01\),\(\cot18^{\circ}30'≈2.99\),\(AB = 65\)代入可得:
\(OC=\frac{\frac{4225}{25.0202}\times4.01\times2.99}{65}\)
\(=\frac{4225\times4.01\times2.99}{25.0202\times65}\)
\(=\frac{4225\times11.9899}{1626.313}\)
\(\approx\frac{4225\times12}{1626.313}=\frac{50700}{1626.313}\approx31\)(公尺)。
答案為(3)。


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108指考數學甲試題-04

設Γ為坐標平面上通過$A(7,0)$與\(B(0,\frac{7}{2})\)兩點的圓。試選出正確的選項。
(1)Γ的半徑大於或等於5
(2)當Γ的半徑達到最小可能值時,Γ通過原點
(3)Γ與直線\(x + 2y = 6\)有交點
(4)Γ的圓心不可能在第四象限
(5)若Γ的圓心在第三象限,則Γ的半徑大於8

[多選題]
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108指考數學甲試題-05

袋中有2顆紅球、3顆白球與1顆藍球,其大小皆相同。今將袋中的球逐次取出,每次隨機取出一顆,取後不放回,直到所有球被取出為止。試選出正確的選項。
(1)「取出的第一顆為紅球」的機率等於「取出的第二顆為紅球」的機率
(2)「取出的第一顆為紅球」與「取出的第二顆為紅球」兩者為獨立事件
(3)「取出的第一顆為紅球」與「取出的第二顆為白球或藍球」兩者為互斥事件
(4)「取出的第一、二顆皆為紅球」的機率等於「取出的第一、二顆皆為白球」的機率
(5)「取出的前三顆皆為白球」的機率小於「取出的前三顆球顏色皆相異」的機率

[多選題]
答案

(1) “取出的第一顆為紅球”的概率為\(\frac{2}{2 + 3 + 1}=\frac{1}{3}\) 。
“取出的第二顆為紅球”分兩種情況:若第一顆是紅球,概率為\(\frac{2}{6}×\frac{1}{5}\);若第一顆不是紅球,概率為\(\frac{4}{6}×\frac{2}{5}\),則“取出的第二顆為紅球”的概率為\(\frac{2}{6}×\frac{1}{5}+\frac{4}{6}×\frac{2}{5}=\frac{1}{3}\),二者相等,(1)正確。
(2) 因為第一次取球的結果會影響第二次取球時袋中球的情況,所以“取出的第一顆為紅球”與“取出的第二顆為紅球”不是獨立事件,(2)錯誤。
(3) 當第一次取出紅球時,第二次仍有可能取出白球或藍球,所以這兩個事件不是互斥事件,(3)錯誤。
(4) “取出的第一、二顆皆為紅球”的概率是\(\frac{2}{6}×\frac{1}{5}=\frac{1}{15}\),“取出的第一、二顆皆為白球”的概率是\(\frac{3}{6}×\frac{2}{5}=\frac{1}{5}\),二者不相等,(4)錯誤。
(5) “取出的前三顆皆為白球”的概率為\(\frac{3}{6}×\frac{2}{5}×\frac{1}{4}=\frac{1}{20}\)。
“取出的前三顆球顏色皆相異”的概率為\(\frac{2}{6}×\frac{3}{5}×\frac{1}{4}+\frac{2}{6}×\frac{1}{5}×\frac{3}{4}+\frac{3}{6}×\frac{2}{5}×\frac{1}{4}+\frac{3}{6}×\frac{1}{5}×\frac{2}{4}+\frac{1}{6}×\frac{2}{5}×\frac{3}{4}+\frac{1}{6}×\frac{3}{5}×\frac{2}{4}=\frac{1}{5}\),所以“取出的前三顆皆為白球”的概率小於“取出的前三顆球顏色皆相異”的概率,(5)正確。
答案為(1)(5)。


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108指考數學甲試題-06

設\(\lt a_{n}\gt \)、\(\lt b_{n}\gt\)為兩實數數列,且對所有的正整數\(n\),\(a_{n}\lt b_{n}^{2}\lt a_{n + 1}\)均成立。若已知\(\lim\limits _{n \to \infty} a_{n}=4\),試選出正確的選項。
(1)對所有的正整數\(n\),\(a_{n}\gt 3\)均成立
(2)存在正整數\(n\),使得\(a_{n + 1}\gt 4\)
(3)對所有的正整數\(n\),\(b_{n}^{2}\lt b_{n + 1}^{2}\)均成立
(4)\(\lim\limits _{n \to \infty} b_{n}^{2}=4\)
(5)\(\lim\limits _{n \to \infty} b_{n}=2\)或\(\lim\limits _{n \to \infty} b_{n}=-2\)

[多選題]
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108指考數學甲試題-08

坐標平面上以原點\(o\)為圓心的單位圓上三相異點\(A\)、\(B\)、\(C\)滿足\(2\overrightarrow{OA}+3\overrightarrow{OB}+4\overrightarrow{OC}=\overrightarrow{0}\),其中\(A\)點的坐標為\((1, 0)\)。試選出正確的選項。
(1)向量\(2\overrightarrow{OA}+3\overrightarrow{OB}\)的長度為4
(2)內積\(\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB}<0\)
(3)\(\angle BOC\),\(\angle AOC\),\(\angle AOB\)中,以\(\angle BOC\)的度數為最小
(4)\(\overline{AB}>\frac{3}{2}\)
(5)\(3\sin\angle AOB = 4\sin\angle AOC\)

[多選題]
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108指考數學甲試題–A

在坐標平面上,定義一個坐標變換\([\begin{array}{l}y_{1}\\y_{2}\end{array}]=[\begin{array}{cc}1 & 0\\ -1 & 2\end{array}][\begin{array}{l}x_{1}\\x_{2}\end{array}]+[\begin{array}{l}-2\\3\end{array}]\),其中\([\begin{array}{l}x_{1}\\x_{2}\end{array}]\)代表舊坐標,\([\begin{array}{l}y_{1}\\y_{2}\end{array}]\)代表新坐標。若舊坐標為\([\begin{array}{l}r\\s\end{array}]\)的點\(P\)經此坐標變換得到的新坐標為\([\begin{array}{c}1\\ -2\end{array}]\),則\((r, s)=\)(________,________)。

[選填題]
答案

由坐標變換公式可得\(\begin{cases}y_{1}=x_{1}-2\\y_{2}=-x_{1}+2x_{2}+3\end{cases}\)。
已知新坐標\(y_{1}=1\),\(y_{2}=-2\),代入可得\(\begin{cases}1=r - 2\\-2=-r + 2s+3\end{cases}\)。
由\(1=r - 2\),解得\(r = 3\)。
將\(r = 3\)代入\(-2=-r + 2s+3\),即\(-2=-3 + 2s+3\),解得\(s=-1\)。
所以\((r, s)=(3,-1)\) ,即答案依次填\(3\)、\(-1\)(原題中第三個空無值,按正確答案只有兩個值)。


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108指考數學甲試題–B

在坐標平面上,\(A(a, r)\)、\(B(b, s)\)為函數圖形\(y=\log _{2}x\)上之兩點,其中\(a\lt b\)。已知\(A\)、\(B\)連線的斜率等於2,且線段\(\overline{AB}\)的長度為\(\sqrt{5}\),則\((a, b)=\)( _____, _____) (化成最簡分數)。

[選填題]
答案

已知\(A(a,\log _{2}a)\),\(B(b,\log _{2}b)\),根據斜率公式\(k=\frac{\log _{2}b-\log _{2}a}{b - a}=2\),即\(\log _{2}\frac{b}{a}=2(b - a)\)。
由距離公式\(\sqrt{(b - a)^{2}+(\log _{2}b-\log _{2}a)^{2}}=\sqrt{5}\),把\(\log _{2}\frac{b}{a}=2(b - a)\)代入得\(\sqrt{(b - a)^{2}+4(b - a)^{2}}=\sqrt{5}\)。
即\(\sqrt{5(b - a)^{2}}=\sqrt{5}\),\((b - a)^{2}=1\),又\(a\lt b\),所以\(b - a = 1\),即\(b=a + 1\)。
將\(b=a + 1\)代入\(\log _{2}\frac{b}{a}=2(b - a)\),得\(\log _{2}\frac{a + 1}{a}=2\),即\(\frac{a + 1}{a}=4\),解得\(a=\frac{1}{3}\),\(b=\frac{4}{3}\)。
所以\((a, b)=(\frac{1}{3},\frac{4}{3})\) 。