2019年12月7日 星期六

107學年度臺北市聯合轉學考-高職升高三-數學科詳解


臺北市立高級職業學校暨進修學校107 學年度聯合招考轉學生招生考試
升高三數學科試題
1. 如右圖,由一個正六面體的一頂點 A 沿著稜線走捷徑到對角線的另一頂角G,每一個頂點只能經過一次,有幾種走法? 

(A)6  (B)7  (C)8  (D)9 


由於是走捷徑,從A至G要走3步,即
A→D→H→G、A→D→C→G ,
A→B→C→G、A→B→F→G ,
A→E→F→G、A→E→H→G ,
共六種走法, 故選:\(\bbox[red,2pt]{(A)}\)

2. 試求540 的正因數個數? 
 (A)20 (B)22 (C)24 (D)26
:$$540=5\times 2^2\times 3^3 \Rightarrow 正因數個數為(1+1)(2+1)(3+1) = 2\times 3\times 4=24 , 故選\bbox[red,2pt]{(C)}$$

3. 將 10 件相同的衣服分給三位同學,每位同學至少拿一件,則其方法數為何? 
 (A)120 (B)84 (C)36 (D)28

$$本題相當於求x+y+z=10-3=7的非負整數解有幾組?即H^3_7 =C^9_7= 36, 故選\bbox[red,2pt]{(C)}$$

4. 設n 正整數,且\(n\times 5!=(7!-6!)\) ,求n= ? 
(A)36 (B)24 (C)14 (D)6
:$$n\times 5!=(7!-6!)=(7\times 6!-6!)=6!(7-1)=6\times 6!  \Rightarrow n=\cfrac{6\times 6!}{5!} =6\times 6=36, 故選\bbox[red,2pt]{(A)}$$

5. 甲,乙,丙,丁,戊,己六人排成一列,若甲乙要相鄰且丙丁要相鄰,排列的方法數為? 
(A)24 (B)96 (C)48 (D)72

:$$甲乙綁在一起變成一個人、丙丁綁在一起也變成一個人,則原來六人變成四人排列,\\共有4!=24種排法;由於甲乙兩人可以是甲乙或乙甲,丙丁也是有2種排法,因此共有\\ 24\times 2\times 2=96排法, 故選\bbox[red,2pt]{(B)}$$

6. 將 2 枚相同的五元硬幣,3 枚相同的十元硬幣分給 7 位同學,每人至多一枚,有幾種分法? 
(A)10 (B)420 (C)120 (D)210 


此題相當於將2個紅球(五元硬幣)、3個白球(十元硬幣)及2個藍球(沒分到球)排列,
共有\(\cfrac{7!}{2!3!2!}=\cfrac{5040}{24}=210\)排法, 故選\(\bbox[red,2pt]{(D)}\)

7. 將 6 本不同的書分給三位同學,每位同學均拿兩本,其方法數為 
 (A)90 (B)15 (C) 720 (D)540 


6本書排列共有6!排法,其中前2本給第一位同學、後2本給第二位同學、最後2本給第三位同學;因此方法數為\(\cfrac{6!}{2!2!2!}=\cfrac{720}{8}=90\), 故選\(\bbox[red,2pt]{(A)}\)

8. 試計算\(21^{15}\) 除以100的餘數為何? 
(A) 61 (B)41 (C)21 (D)1
:$$21^{15}=(20+1)^{15}=C^{15}_020^{15}1^0 +C^{15}_120^{14}1^1 + \cdots + C^{15}_{15}20^{0}1^{15} \\ =C^{15}_020^{15} +C^{15}_120^{14} + \cdots + C^{15}_{13}20^{2} + C^{15}_{14}20^{1} + C^{15}_{15}20^{0}\\ 21^{15}除以100的餘數只要看最後2項,即C^{15}_{14}20^{1} + C^{15}_{15}20^{0}=15\times 20+1= 301\\ \Rightarrow 301 除  以100的餘數為1,故選\bbox[red,2pt]{(D)} $$

9. 從十個人中選四位圍圓桌而坐,其方法數為 
(A)210 (B)1260 (C)2520 (D)5040
:$$\cfrac{P^{10}_4}{4}=1260,故選\bbox[red,2pt]{(B)} $$

10. 若\(C^{20}_0+C^{20}_2+C^{20}_4+\cdots +C^{20}_{20}= 2^n\) ,則n 的值為 
(A)20 (B)19 (C)18 (D)17
:$$f(x,y)=(x+y)^{20} =C^{20}_0y^{20} +C^{20}_1xy^{19} +C^{20}_2x^2y^{18}+\cdots +C^{20}_{20}x^{20}\\  \Rightarrow  \begin{cases}f(1,-1) = 0= C^{20}_0-C^{20}_1 +C^{20}_2-\cdots+C^{20}_{20}\\f(1,1)=2^{20}= C^{20}_0+C^{20}_1 +C^{20}_2+ \cdots+C^{20}_{20}\end{cases} \\ \Rightarrow C^{20}_0+C^{20}_2 +C^{20}_4+ \cdots+C^{20}_{20}= (f(1,-1)+f(1,1))\div 2=2^{20}\div 2=2^{19},故選\bbox[red,2pt]{(B)}$$

11. 設A 、B 為某隨機試驗的兩事件且\(P(A\cup B)={5\over 12},P(A)={1\over 4},P(B)= {1\over 3}\),求\(P(A\mid B)=\)
(A)\({1\over 6}\)  (B) \({1 \over 2}\) (C) \({2 \over 3}\) (D) \({ 3\over 4} \)
:$$P(A\mid B)=\cfrac{P(A\cap B)}{P(B)} =\cfrac{P(A)+ P(B)-P(A\cup B)}{P(B)} = \cfrac{1/4+1/3 -5/12}{1/3} = \cfrac{1/6}{1/3} =1/2\\,故選\bbox[red,2pt]{(B)}$$

12. 表格內為某公司100 名員工的年齡人數表,求其年齡的中位數? 

 (A)42 (B)43 (C)44 (D)45
100名員工的中位數即第50與第51的平均值,也就是中位數落在40~50的區間;
由於50=9+25+16=24+20+6,因此40~50的區間拆成16:24=2:3,其分隔位置就是中位數;
該區間有40個人,每一個人占了10/40=1/4年齡比重,16人占了16/4=4年齡比重,
所以中位數=40+4=44,故選\(\bbox[red,2pt]{(C)}\)

13. 有一筆抽樣資料,分別為 63,81,75,67,54,86,試求其標準差(四捨五入至個位)? 
(A)11 (B)12 (C)13 (D)14 

:$$樣本平均值\bar x=(63+81+75 +67+54 +86)\div 6=71\\  \Rightarrow s^2=(63-71)^2 + (81-71)^2 +(75-71)^2 +(67-71)^2 +(54-71)^2 +(86-71)^2 \\ =64+100 +16+16+289+225 = 710 \Rightarrow 樣本標準差=\sqrt{710\over 6-1} = \sqrt{142} \approx 12,故選\bbox[red,2pt]{(B)}$$

14. 設圓\(C: x^2 + y^2 = k\),若A(3,-1)在圓 C 的內部,B(-2,5) 在圓 C 的外部,求 k 的範圍為何? 
(A)10 < k < 29 (B) k <10 或 k > 29 (C) k <10 (D) k > 29 


$$x^2+y^2=k \Rightarrow \begin{cases}圓心O(0,0)\\半徑r=\sqrt{k}\end{cases} \\又 \begin{cases} A(3,-1)在圓內\\ B(-2,5)在圓外\end{cases}  \Rightarrow \begin{cases}\overline{AO}<r\\ \overline{OB}>r\end{cases}  \Rightarrow \begin{cases}\sqrt{10}< \sqrt{k}\\ \sqrt{29}> \sqrt{k}\end{cases} \Rightarrow 10<k<29,故選\bbox[red,2pt]{(A)}$$

15. 已經A(0,-3) , B(4,-3),\(\overline{AB}\) 為圓 C 的直徑,若P(x, y) 為此圓 C 上之動點,求\(3x - 4y\) 之最大值為何? 
(A)6 (B)10 (C)25 (D)28

$$\begin{cases}A(0,-3)\\B(4,-3)\end{cases}  \Rightarrow \begin{cases} 圓心O(2,-3)\\ 半徑r=\overline{AB}\div 2=4\div 2=2\end{cases}  \Rightarrow 圓C:(x-2)^2+(y+3)^2=2^2 \\ \Rightarrow P(x,y) =P(2\cos \theta+2,2\sin\theta -3)  \Rightarrow 3x-4y=6\cos \theta+6-8\sin \theta+12 =6\cos \theta-8\sin \theta+18 \\=10\left({6\over 10}\cos \theta-{8 \over 10}\sin \theta \right)+18 =10(\sin \alpha\cos \theta-\cos \alpha\sin \theta)+18 =10\sin(\alpha-\theta)+18 \\ \Rightarrow 最大值為10+18=28,故選\bbox[red,2pt]{(D)}$$

16. 求平行直線L : 3x + 2y =11且與圓 \(C: x^2 + y^2 - 4x + 6y -3 = 0\) 相切之切線方程式為?
(A)\(3x+2y\pm 4\sqrt{13}=0\)  (B)\(3x+2y-2\pm 3\sqrt{13}=0\)   
 (C)\(3x+2y\pm 2\sqrt{13}=0\)   (D)\(3x+2y+1\pm \sqrt{13}=0\)  
:$$圓C:x^2+y^2-4x+6y-3=0 \Rightarrow (x-2)^2+(y+3)^2=4^2 \Rightarrow  \begin{cases}圓心O(2,-3) \\半徑r=4\end{cases} \\ 與L平行的直線M:方程式為3x+2y+k=0,又M與圓相切 \Rightarrow \text{dist}(M,O)=r\\  \Rightarrow \left| {6-6+k\over \sqrt{3^2+2^2}}\right|=4 \Rightarrow {k \over \sqrt{13}}=\pm 4 \Rightarrow k=\pm 4\sqrt{13}\\ \Rightarrow 直線M:3x+2y\pm 4\sqrt{13}=0,故選\bbox[red,2pt]{(A)}$$

17. 關於抛物線: \(x^2 - 2x - 4y + 9 = 0 \),下列敘述何者正確? 
 (A)頂點(2,1) (B)焦點(2,2) (C)準線:y=1 (D)正焦弦長為 1
:$$x^2-2x-4y+9=0 \Rightarrow x^2-2x+1=4y-8 \Rightarrow (x-1)^2=4(y-2) \Rightarrow  \begin{cases} 頂點(1,2)\\ c=1\end{cases} \\ \Rightarrow 焦點(1,2+1)=(1,3) \Rightarrow 準線: y=2-1=1\\又y=3時 \Rightarrow (x-1)^2=4 \Rightarrow x=3或-1 \Rightarrow 正焦弦長=3-(-1)=4,故選\bbox[red,2pt]{(C)}$$

18. 平面上,與兩點(1,6) , (1,-4) 距離差之絕對值為 6 的圖形,其正焦弦長為? 
 (A)8 (B)10 (C) \({16\over 5}\) (D) \({32\over 3}\)
:$$由題意可知: \begin{cases}F_1(1,6)\\ F_2(1,-4) \\ 2a=6 \Rightarrow a=3\end{cases}  \Rightarrow \overline{F_1F_2}=10=2c  \Rightarrow c=5   \Rightarrow b= \sqrt{c^2-a^2}=4\\ \Rightarrow 正焦弦長= \cfrac{2b^2}{a}= \cfrac{2 \times 4^2}{3}= \cfrac{32}{3},故選\bbox[red,2pt]{(D)} $$

19. 若點P 為橢圓\(\cfrac{x^2}{9} +\cfrac{y^2}{25}=1\),求點P 到此橢圓中心距離為整數的點,共有幾個? 

 (A)2 (B)4 (C)8 (D)12



由方程式可知:長軸兩端點距中心點為5、短軸兩端點距中心點為3,因此橢圓還有四點距中心點為4,因此有2+2+4=8個點到中心點的距離為整數點,故選\(\bbox[red,2pt]{(C)}\)

20. 若函數 \(f (x) = (2x +1)(x^2 -3x +5)\) ,求 f ' (0) =? 
 (A)0 (B)7 (C) -3 (D) -5
:$$f(x)=(2x+1)(x^2-3x+5) \Rightarrow f'(x)=2(x^2-3x+5) +(2x+1)(2x-3)\\ \Rightarrow f'(0)=2\cdot 5-3=7,故選\bbox[red,2pt]{(B)}$$

21. 設\(a_n=(1-{1\over 4})(1-{1\over 9})(1-{1\over 16})\cdots (1-{1\over n^2})\),求\(\lim_{n\to\infty} a_n=\)?
(A) 不存在  (B) \({3\over 4}\)  (C) 2   (D) \({1\over 2}\)

:$$a_n=(1-{1\over 4})(1-{1\over 9})\cdots (1-{1\over n^2}) ={2^2-1\over 2^2}\cdot {3^2-1\over 3^2}\cdots{n^2-1\over n^2}\\ ={(2-1)(2+1) \over 2^2} \cdot {(3-1)(3+1) \over 3^2} \cdots {(n-1)(n+1) \over n^2} \\ = {1\cdot 3 \over 2^2} \cdot {2\cdot 4 \over 3^2}\cdot {3\cdot 5 \over 4^2} \cdots {(n-3)(n-1) \over (n-2)^2} \cdot{(n-2)(n) \over (n-1)^2} \cdot {(n-1)(n+1) \over n^2} \\ = \cfrac{1\cdot 2\cdot 3^2 \cdot 4^2\cdots (n-1)^2\cdot n\cdot (n+1)}{2^2\cdot 3^2\cdots (n-1)^2\cdot n^2} =  \cfrac{1\cdot 2\cdot  n\cdot (n+1)}{2^2\cdot  n^2} =\cfrac{n(n+1)}{2n^2} \\ \Rightarrow \lim_{n\to\infty}a_n = \lim_{n\to\infty} \cfrac{n(n+1)}{2n^2} =\cfrac{1}{2},故選\bbox[red,2pt]{(D)}$$

22. 求\( f (x) = 2x^3 -3x^2 -12x +5\)在區間[0,3]的最大值為何? 
 (A)5 (B) -15 (C)12 (D) -3



$$f (x) = 2x^3 -3x^2 -12x +5 \Rightarrow f'(x)=6x^2-6x-12 \Rightarrow f''(x)=12x-6\\ f'(x)=0  \Rightarrow 6x^2-6x-12=0 \Rightarrow (x-2)(x+1)=0 \Rightarrow x=2,-1有極值\\ 又 \begin{cases}f''(2)= 24-6>0\\ f''(-1)=-12-6<0\end{cases}  \Rightarrow  \begin{cases}f(2)為極小值\\f(-1)為極大值\end{cases} \Rightarrow  \begin{cases}f(x)在區間[0,2]為遞減\\ f(x) 在區間[2,3]為遞增\end{cases}  \\\Rightarrow f(x)在區間[0,3]的最大值為f(0)或f(3),由f(0)=5及f(3)=54-27-36+5=-4\\  \Rightarrow f(0)>f(3) \Rightarrow f(x)在區間[0,3]的最大值為f(0)=5,故選\bbox[red,2pt]{(A)}$$

23. 設deg f (x) = 3,已知 f (0) = -1, f ' (0) = 2, f '' (0) = -12, f ''' (0) = 6,求 f (2) = ? 
 (A)24 (B) -13 (C) -3 (D)1

:$$\text{deg }f=3 \Rightarrow f=ax^3+bx^2+cx +d \Rightarrow  \begin{cases}f'(x) = 3ax^2+2bx +c\\ f''(x)=6ax+2b \\ f'''(x)=6a\end{cases} \\ 因此  \begin{cases}f(0)=-1\\f'(0) = 2 \\ f''(0)=-12 \\ f'''(0)=6\end{cases}  \Rightarrow \begin{cases}d=-1\\c = 2 \\ 2b=-12  \Rightarrow b=-6\\ 6a=6  \Rightarrow a=1\end{cases}\\ \Rightarrow f(x)=x^3-6x^2+2x-1 \Rightarrow f(2)=8-24+4-1=-13,故選\bbox[red,2pt]{(B)}$$

24. 試求\(\int_{-3}^3|x|\;dx=\)?
(A)0 (B)3 (C)6 (D)9 
:$$\int_{-3}^3|x|\;dx= 2\int_0^3x\;dx= \left . x^2 \right|_0^3=9,故選\bbox[red,2pt]{(D)}$$

25. 求\( y = -x^2 + 2x + 4\) 與 y = x - 2所圍區域面積為何?
(A) \( \cfrac{12}{5}\)  (B) \( \cfrac{25}{2}\)  (C) \( \cfrac{125}{6}\)  (D) \( \cfrac{64}{3}\)  


$$\begin{cases}y = -x^2+2x+4\\ y=x-2\end{cases}  \Rightarrow 求交點: -x^2+2x+4= x-2 \Rightarrow x^2-x-6=0 \Rightarrow (x-3)(x+2)=0\\  \Rightarrow  \begin{cases}x = 3 \Rightarrow y=3-2=1\\ x=-2  \Rightarrow y=-2-2=-4\end{cases}  \Rightarrow 交點 \begin{cases}A(-2,-4)\\B(3,1)\end{cases}  \\\Rightarrow 面積=\int_{-2}^3 (-x^2+2x+4)-(x-2)\;dx = \int_{-2}^3 -x^2+x+6\;dx= \left. \left[ -{1\over 3}x^3+ {1\over 2}x^2+6x\right] \right|_{-2}^3 \\ = \left( -9+{9\over 2}+18 \right) - \left({8\over 3}+2-12 \right) =9+{9\over 2}+10-{8\over 3}=19+{11\over 6}= {125 \over 6},故選\bbox[red,2pt]{(C)}$$



解題僅供參考

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