Loading [MathJax]/jax/element/mml/optable/MathOperators.js

網頁

2021年2月5日 星期五

109台北市大理高中教甄-數學詳解

臺北市立大理高級中學 109 學年度代理教師甄選

計算申論題

1. 平面上ABC中,2¯AB=¯ACcosA=35,若通 過 三 頂點的水平線方程式為y=0,y=1,y=2,且 A 點在 y 軸上,試求:
(1)所有可能的三頂點坐標   (2)所有可能的三角形面積


{A(0,0)B(m,1)C(n,2)B(2m,2)¯AB=2¯AB=¯ACB±θCcosθ=3/5M=[cosθsinθsinθcosθ]=[3/54/54/53/5]M=[3/54/54/53/5]{MB=[6m858m+65]=[n2]MB=[6m+858m+65]=[n2](m,n)={(1/2,1)(1/2,1){B(1/2,1),C(1,2)B(1/2,1),C(1,2){A(0,0)B(m,2)C(n,1)B(2m,4){MB=[6m1658m+125]=[n1]MB=[6m+1658m+125]=[n1]{B(7/8,2),C(17/4,1)B(7/8,2),C(17/4,1){A(0,1)B(m,0)C(n,2)B(2m,1){M(BA)+A=[6m+858m15]=[n2]M(BA)+A=[6m858m15]=[n2]{B(118,0),C(134,2)B(118,0),C(134,2){A(0,1)B(m,2)C(n,0)B(2m,3){M(BA)+A=[6m+858m15]=[n0]M(BA)+A=[6m858m15]=[n0]{B(118,2),C(134,0)B(118,2),C(134,0){A(0,2)B(m,1)C(n,0)B(2m,0){M(BA)+A=[6m+858m+45]=[n0]M(BA)+A=[6m858m+45]=[n0]{B(12,1),C(1,0)B(12,1),C(1,0){A(0,2)B(m,0)C(n,1)B(2m,2){M(BA)+A=[6m+1658m25]=[n1]M(BA)+A=[6m1658m25]=[n1]{B(78,0),C(17,1)B(78,0),C(17,1)(0,0),(1/2,1),(1,2)(0,0),(1/2,1),(1,2)(0,0),(7/8,2),(17/4,1)(0,0),(7/8,2),(17/4,1)(0,1),(11/8,0),(13/4,2)(0,1),(11/8,0),(13/4,2)(0,1),(11/8,2),(13/4,0)(0,1),(11/8,2),(13/4,0)(0,2),(1/2,1),(1,0)(0,2),(1/2,1),(1,0)(0,2),(7/8,0),(17,1)(0,2),(7/8,0),(17,1)12ABC=12¯AB¯ACsinA=12¯AB2¯ABsinA=¯AB2sinA=45¯AB2¯AB254,30564,18564,1,6116,3716




2. 小新風間從甲乙兩箱中分別隨機取出一顆球, 兩人球號碼大者為勝,
   甲箱裝有編號{1,3,,3k1,,3n1}n 個球(正整數n3),
   乙箱裝有編號{2,6,,2×3k1,,2×3n1}n 個球.
取球前由小新先選箱子(外部有標示甲乙),風間再從剩下的箱子取球. 這時小新發現先選者勝的機率較大,風間也同意此觀點並分別提出建議方案: 風間說只要拿走某箱子一顆球,輸贏機率就相等;小新則把取球個數變成兩顆, 再運用這兩個號碼運算後比大小. 試問:
(1) 小新 一開始選甲乙兩箱贏的機率分別是多少?
(2) 風間 的方案要拿走哪一顆球?
(3) 小新 的方案可行嗎? 要如何運算? (甲乙箱球號運算方式要相同)

(1):n1k=1(1nkn)=1n2n(n1)2=n12n:nk=1(1nkn)=1n2n(n+1)2=n+12nn12nn+12n(2)1:n1k=1(1n1kn)=1n(n1)n(n1)2=1223n1:n1k=1(1nkn1)=1n(n1)n(n1)2=12123n1(3)32

3. 空間中, 四面體PABC的邊長為:
¯AB=3,¯BC=13,¯CA=2,¯PA=5,¯PB=8,¯PC=3
若平面E 垂直 ABC且平行¯AC邊,令點PP點在¯AB邊的投影,點QE¯AB邊的截點。試求:
(1)平面 𝐴𝐵𝑃 與 𝐴𝐵𝐶 的兩面角
(2)𝐸 與四面體所截之多邊形面積最大值為何? 此時λ=1¯AQ1¯AP=?
(3)將 𝑃 點變更為: 不在平面 𝐴𝐵𝐶 上且點P¯AB邊上 (非端點) , 證明截面積有最大值時 λ為定值。



(1){¯AB=3,¯AC=2,¯BC=13¯AP=5,¯AC=2,¯CP=3{¯BC2=¯AB2+¯AC2¯CP2=¯AP2+¯AC2{BAC=90PAC=90{A(0,0,0)B(3,0,0)C(0,2,0)P(a,b,c){¯AP=5¯BP=8¯CP=3{a2+b2+c2=5(a+3)2+b2+c2=8a2+(b+2)2+c2=9{a=1b=0c=±2P(1,0,±2)ABC:z=0PAC=90ABCABP90(2)E¯AB,¯PA,¯PC¯BCQ,R,S,TQ(m,0,0)ABC:¯BQ¯BA=¯TQ¯AC3m3=¯TQ2¯TQ=223mPPA:¯AQ¯AP=¯AR¯AP=¯QR¯PPm1=¯AR5=¯QR2{¯QR=2m¯AR=5m;PAC:¯SR¯AC=¯PR¯PA¯SR2=55m5¯SR=22m;QRST=(¯RS+¯TQ)ׯRQ÷2=(22m+223m)×2m÷2=4m83m2m=34332=32λ=1¯AQ1¯AP=13/411=13(3)(2):m=34λ=13


4. 平面上拋物線y=f(x)=ax2+bx+cR[x],已知f(p)=m2f(q)=n2,其中實數p>q,m,n>0。試問:
(1)若y=f(x)圖形與 𝑥 軸相切, 求切點坐標
(2)若方程式 𝑓(𝑥) = 0 的兩根在區間 (𝑞, 𝑝) 中, 求 𝑎 的最小值.

(1)(α,0)f(x)=a(xα)2{f(p)=m2f(q)=n2{a(pα)2=m2a(qα)2=n2(pα)2(qα)2=m2n2{pαqα=mnpαqα=mn{α=mqnpmnα=np+mqm+n(mqnpmn,0)(np+mqm+n,0)(2)y=f(x)f(x)=a(xα)2+β{q<α<pβ<0{f(p)=a(pα)2+β=m2f(q)=a(qα)2+β=n2{a(pα)2=m2βa(qα)2=n2β(1)a(pα)2a(qα)2=m2βn2βpαqα=1+pqqα=m2βn2βn2β+m2βn2β=pqqαqα=(pq)n2βn2β+m2β(1)a=(n2β+m2β)2(pq)2(m+n)2(pq)2(

5. 給定正整數a\gt b,對任意正整數n皆存在正整數m使得:
(\sqrt a-\sqrt b)^n= \sqrt{m+1}-\sqrt m
試問:
(1) 找出並證明符合此條件的所有數對 (𝑎, 𝑏)
(2)數對 (𝑎, 𝑏) 的方程式(\sqrt a-\sqrt b)^3=\sqrt{m+1}-\sqrt m,在 𝑚 是哪些正整數時, 沒有正整數對解?

(1)(\sqrt a-\sqrt b)^n =\sqrt{m+1}-\sqrt m= {1\over \sqrt{m+1}+\sqrt m} \Rightarrow {1\over 2\sqrt{m+1}} \le (\sqrt a-\sqrt b)^n \le {1\over 2\sqrt m} \\ \Rightarrow \log_2 \left({1\over 2\sqrt{m+1}}\right) \le \log_2 (\sqrt a-\sqrt b)^n \le \log_2\left({1\over 2\sqrt{m}}\right) \\\Rightarrow -1-{1\over 2}\log_2(m+1) \le n\log_2(\sqrt a-\sqrt b) \le -1-{1\over 2}\log_2 m \Rightarrow \sqrt a-\sqrt b \le 2^{-1}={1\over 2}\\由於a,b\in N且 a\gt b,令a=b+k ,k\in N \Rightarrow \sqrt{b+k} -\sqrt b\le {1\over 2} \Rightarrow b+k \le {1\over 4}+\sqrt b+ b\\ \Rightarrow k\le {1\over 4} +\sqrt b \Rightarrow 只要取a=b+k=b+1就能滿足該條件,故(a,b)= \bbox[red,2pt]{(b+1,b)}(2)(\sqrt a-\sqrt b)^3= (a+3b)\sqrt a-(3a+b)\sqrt b = \sqrt{m+1}-\sqrt m \\\Rightarrow ((a+3b)\sqrt a+ \sqrt m)^2 = ((3a+b)\sqrt b + \sqrt{m+1} )^2 \\ \Rightarrow (a+3b)\sqrt{am} =(3a+b) \sqrt{bm+b} \Rightarrow am(a+3b)^2 = (bm+b)(3a+b)^2 \\ \Rightarrow m={b(3a+b)^2 \over a(a+3b)^2-b(3a+b)^2} ={b(4b+3)^2 \over (b+1)(4b+1)^2-b(4b+3)^2}= b(4b+3)^2\\ \Rightarrow 只要\bbox[red,2pt]{ m\ne b(4b+3)^2},就沒有正整數(a,b)合乎要求。

解題僅供參考





沒有留言:

張貼留言