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2024年5月13日 星期一

113年全國高中教甄聯招-數學詳解

教育部受託辦理113學年度公立高級中等學校教師甄選

第一部分:選擇題(共 40分)

一、單選題(每題 3分 共 24分)


解答:uvbcosB=3accosCbcosC=3acosBccosBbcosC+ccosB=a=3acosBcosB=a3a=13,(D)
解答:t=log541t=log45f(log4t)+f(log41t)=2log4t2log4t+2log41t2log41t=2log4t2log41t+2log41t2log4t=0,(D)
解答:(a,b)=(19,19)9×9=81,滿b>aa2bab>a3abab+b>a3ab12b>1b=1923b>8b=3934b>27b=794×9+7+3=19=1981,(C)
解答:(a+3i)(b+i)=ab3+(a+3b)i=12+14i{ab=15a+3b=14{a=5b=3,a,bZ{tanα=3/5tanβ=1/3tan(α+β)=tanθ=tanα+tanβ1tanαtanβ=76(tan45)1<tanθ<3(tan60)45<θ<60,(B)
解答:{10g(x)dx=a20f(x)dx=b{f(x)=x+3+ag(x)=2x9+b{20f(x)dx=20(x+3+a)dx10g(x)dx=10(2x9+b)dx{b=[12x2+(3+a)x]|20=8+2aa=[x2+(b9)x]|10=b8{2ab=8ab=8{a=0b=8f(x)=x+3+0f(3)=6,(D)
解答:x22x+sinC+cosC=0(x1)2+sinC+cosC1=0{1=logabsinC+cosC1=0{a=b(sinC+cosC)2=1+sin2C=1sin2C=02C=180C=90,(D)

解答:21+log2(N1)N=19log2(N1)=log2(N+19)1log2(N1)log2(N+19)1N+192N+19=64,128N=45,10945+109=154,(C)
解答:x24y25=1{a=2b=5c=3{F(3,0)F(3,0)F(3,0)1L=PQ:y=x3{P(x1,x13)Q(x2,x23)x24(x3)25=1x2+24x56=0x=12±102¯PQ=2|x1x2|=2202=40{¯PF¯PF=2a=4¯QF¯QF=2a=4¯PF+¯QF=¯PF+¯QF+8=40+8=48,(D),

二、複選題(每題 4分,共 16分)

解答:(A)f(1)f(x)f(1)=0(B):(1,0):y0f(1)=0,{f(1)=0f(1)=0f(1)=0{1+a+b+c=03+2a+b=06+2a=0{a=3b=3c=1f(x)=x33x2+3x1f(x)=03x26x+3=3(x1)2=0x=1f(1)=0(C):y=0,X(D)×:f(x)=3(x1)20y=f(x){y=f(x)y=1,(ABC)
解答:A(n)=A(n1)+dA(n),{A(0)=0dA(0)=0dA(1)=1dA(n)=dA(n1)/2A(n)=A(0)+dA(1)+dA(2)++dA(n)=0+1+12+14+12n1=212n1B(n)=B(n1)dB(n),{B(0)=8dB(0)=0dB(1)=4dB(n)=dB(n1)/3B(n)=B(0)(dB(1)+dB(2)++dB(n))=84(1+1/3++1/3n1)=2+23n1C(n)=12(A(n+B(n))=12(212n1+2+23n1)=212n+13n1(A):C(1)=212+1=52(B)×:C(2)=214+13=2+112<c1(C)×:C(n+1)C(n)(D):limn(212n+13n1)=2,(AD)
解答:(p+q)5=q5+C51pq4+C52p2q3+C53p3q2+C54p4q+p5(A)×:P(X=1)=C51pq4=534(14)4=151024(B):{P(X=2)=C52p2q3P(X=3)=C53p3q2P(X=3)>P(x=2)(
解答:(A)\times:C_1繞x軸旋轉體積剛好為一單位球,體積={4\over 3}\pi \\(B)\bigcirc:理由同(A)\\ (C)\times: \cases{C_2圓心(0,1)繞x軸一圈距離=2\pi \\C_2圓面積=\pi} \Rightarrow C_2繞一圈體積=2\pi\cdot \pi=2\pi^2\\ (D)\bigcirc: 理由同(C)\\,故選\bbox[red, 2pt]{(BD)}

第二部分:綜 合題 共 60分

一、填充 題(每 格 4 分,共 36分)

解答:|U_n-L_n|= {|f(3)-f(1)\over n/(3-1)} ={16\over n}\lt {1\over 10000} \Rightarrow n\gt 160000 \Rightarrow n=\bbox[red, 2pt]{160001}
解答:(4,-3)與(-3,4)對稱於直線x=-y \Rightarrow (1,2\sqrt 6)的對稱點為 \bbox[red, 2pt]{(-2\sqrt 6,1)}
解答:O為外心\Rightarrow \cases{\overrightarrow{AO} \cdot \overrightarrow{AB}= {1\over 2} |\overrightarrow{AB}|^2 \\ \overrightarrow{AO} \cdot \overrightarrow{AC}= {1\over 2} |\overrightarrow{AC}|^2 } \Rightarrow \cases{ (\overrightarrow{AB} +3 \overrightarrow{AC}) \cdot \overrightarrow{AB} = |\overrightarrow{AB}|^2+ 3\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}={1\over 2} |\overrightarrow{AB}|^2 \\(\overrightarrow{AB} +3 \overrightarrow{AC}) \cdot \overrightarrow{AC} = 3|\overrightarrow{AC}|^2+ \overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}={1\over 2} |\overrightarrow{AC}|^2 } \\ \Rightarrow \overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} =-{1\over 6} \overline{AB}^2=-{5\over 2}\overline{AC}^2 \Rightarrow \overline{AB}= \sqrt{15}\cdot  \overline{AC} \\ \cos \angle BAC ={\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} \over \overline{AB}\cdot \overline{AC}} ={-{5\over 2} \overline{AC}^2 \over \sqrt{15}\cdot \overline{AC}\cdot \overline{AC}} =-{5\over 2\sqrt{15}} \\ \Rightarrow \sin \angle BAC=\sqrt{1-\cos^2 \angle BAC} =\sqrt{1-{25\over 60}} =\bbox[red, 2pt]{\sqrt{21}\over 6}
解答:令g(x)=x^6-1 \Rightarrow f(1)=g(1)=0 \Rightarrow 1+a+b+c=0 \cdots(1)\\ \lim_{x\to 1} {f(x)\over g(x)} =\lim_{x\to 1} {f'(x)\over g'(x)} = \lim_{x\to 1} {3x^2+2ax+b\over 6x^5} = {3+2a+b\over 6}=2 \Rightarrow 2a+b=9 \cdots(2)\\ 對於(2)而言,滿足a\gt b\gt 0,a,b均為整數,只有\cases{a=4\\b=1} \Rightarrow 1+4+1+c=0 \Rightarrow c=-6\\ \Rightarrow \bbox[red, 2pt]{\cases{a=4\\b=1\\ c=-6}}
解答:y=x^2 \Rightarrow y'=2x \Rightarrow y'(1)=2 \Rightarrow \overleftrightarrow{Q_1P_2}:y=2x-1 \Rightarrow Q_2({1\over 2},0) \Rightarrow P_2({1\over 2},{1\over 4})\\ 同理可得\cases{P_3({1\over 4},0),Q_3({1\over 4},{1\over 16}) \\ P_4({1\over 8},0), Q_4({1\over 8},{1\over 64}) \\ \cdots} \Rightarrow \cases{\overline{P_1Q_1}=1 \\ \overline{P_2Q_2}=1/4 \\ \overline{P_3Q_3}=1/4^2 \\ \overline{P_4Q_4}=1/4^3 \\\cdots } \Rightarrow \sum_{k=1}^\infty \overline{P_kQ_k} ={1\over 1-1/4} =\bbox[red, 2pt]{4\over 3}
解答:E(X)={1\over n}(a+(a+d)+\cdots+ (a+(n-1)d))=a+{n-1\over 2}d\\ E(X^2)={1\over n} \sum_{k=0}^{n-1}(a+kd)^2 ={1\over n} \left(\sum_{k=0}^{n-1}a^2+ 2ad \sum_{k=0}^{n-1}k+ d^2\sum_{k=0}^{n-1}k^2 \right)\\\qquad ={1\over n}\left( na^2+adn(n-1)+d^2\cdot {(n-1)n(2n-1)} \right) =a^2+ad(n-1)+d^2{(n-1)(2n-1)\over 6} \\ \Rightarrow Var(X)=E(X^2)-(E(X))^2 = d^2\left( {(n-1) (2n-1)\over 6} -{(n-1)^2\over 4}\right)^2 ={d^2(n^2-1)\over 12}=260 \\\Rightarrow  {13\over 4}\cdot {n^2-1\over 12}=260 \Rightarrow n^2=961 \Rightarrow n= \bbox[red, 2pt]{31}
解答:

對同弧的圓周角相等\Rightarrow  \angle ACD=\angle ABD =60^\circ\\ \Rightarrow \cos \angle ABD=\cos 60^\circ= {1\over 2}= {1^2+4^2- \overline{AD}^2 \over 2\cdot 1\cdot 4}  \Rightarrow \overline{AD}^2=13\\ \Rightarrow \cos \angle ACD= {1\over 2}={\overline{AC}^2 +3^2-\overline{AD}^2 \over 2\cdot 3\cdot \overline{AC}} \Rightarrow \overline{AC} =4 =\overline{BD}\\ \Rightarrow \triangle ABD \cong \triangle BAC (ASA)\Rightarrow  \cases{\angle BAD= \angle ABC \\ \angle CAD= \angle CBD} \Rightarrow \angle BAC=\angle ABD=60^\circ \\\Rightarrow \triangle ABP為正\triangle \Rightarrow \overline{AP}= \overline{AB}=1 \Rightarrow \triangle BPC={\overline{CP} \over   \overline{AC}} \cdot \triangle ABC ={3\over 4} \cdot \left({1\over 2}\cdot 1\cdot 4\cdot \sin 60^\circ \right) =\bbox[red, 2pt]{3\sqrt 3\over 4}
解答:1- P(3顆 CPU 以上LAG) > 1- P(2顆 CPU 以上LAG) \\ \Rightarrow  1- ( C^4_3 \cdot p^3(1-p) + C^4_4\cdot p^4 ) > 1 -  C^2_2p^2  \Rightarrow 3p^4-4p^3+p^2\gt 0 \\ \Rightarrow p^2(3p-1)(p-1)\gt 0 \Rightarrow \bbox[red, 2pt]{0\lt p\lt {1\over 3}}
解答:f(x)\ge 0 \Rightarrow (x-2)^2-1\ge 0 \Rightarrow \cases{x-2\ge 1\\ x-2\le -1} \Rightarrow x\ge 3或x\le 1 \\ \Rightarrow f(|x|)=|f(x)| \Rightarrow (x\ge 3或x\le 1)\cap (x\ge 0) \Rightarrow \bbox[red, 2pt]{0\le x\le 1或x\ge 3}

二、 計算 證明 題(每題 8分,共 24分)

解答:利用柯西不等式: \left(\sum_{i=1}^n(x_i-\mu_x)^2 \right)\cdot \left(\sum_{i=1}^n(y_i-\mu_y)^2 \right) \ge \left(\sum_{i=1}^n(x_i-\mu_x) (y_i-\mu_y) \right)^2 \\ \Rightarrow \cfrac{\left(\sum_{i=1}^n(x_i-\mu_x) (y_i-\mu_y) \right)^2}{\left(\sum_{i=1}^n(x_i-\mu_x)^2 \right)\cdot \left(\sum_{i=1}^n(y_i-\mu_y)^2 \right)} \le 1 \\ \Rightarrow -1 \le \cfrac{ \sum_{i= 1}^n(x_i-\mu_x) (y_i-\mu_y)  }{\sqrt{\sum_{i=1}^n(x_i-\mu_x)^2}  \cdot \sqrt{\sum_{i= 1}^n(y_i-\mu_y)^2 }} \le 1 \\ \Rightarrow -1\le r\le 1 \Rightarrow |r| \le 1. \;\bbox[red, 2pt]{QED}
解答:假設Q(x,y)在直線L上,則\overline{PQ}=\sqrt{(x-x_0)^2 +(y-y_0)^2} = \sqrt{{(ax-ax_0)^2 \over a^2}+{(by-by_0)^2 \over b^2}}  \\ \Rightarrow \overline{PQ}^2= {(ax-ax_0)^2 \over a^2}+{(by-by_0)^2 \over b^2}\\ 利用柯西不等式:\overline{PQ}^2\cdot (a^2+b^2) \ge ((ax-ax_0)+(by-by_0))^2 =(ax_0+by_0+c)^2 \\ \Rightarrow \overline{PQ} \ge  {|ax_0 +by_0+c| \over \sqrt{a^2+b^2}} \Rightarrow \overline{PQ}的最短距離=d(P,L)=   {|ax_0 +by_0+c| \over \sqrt{a^2+b^2}}. \;\bbox[red, 2pt]{QED}
解答:f(x)=x^{18}+4x^{11}+1 =(x-x_1)(x-x_2)\cdots (x-x_{18})\\ \Rightarrow f(1)=1+4+1=6=(x_1-1) (x_2-1) \cdots (x_{18}-1)\\ x^6-1=(x^2-1)(x^4+x^2+1)=0的六根為\omega,\omega^2, \dots ,\omega^6,其中\omega=e^{\pi i/3} \\ \Rightarrow x^4+x^2+1=0的四根為\omega, \omega^2, \omega^4, \omega^5 ,且\omega^6=1,\omega^3=-1\\\Rightarrow x^4+x^2+1=(x-\omega)(x-\omega^2) (x- \omega^4)( x-\omega^5)\\ 因此\prod_{i=1}^{18} (x_i^4+x_i^2+1) = \prod_{i=1}^{18}(x_i-\omega)(x_i-\omega^2)(x_-\omega^4) (x_-\omega^5) \\=\left( \prod_{i=1}^{18}(x_i-\omega) \right) \left( \prod_{i=1}^{18}(x_i-\omega^2) \right) \left(\prod_{i=1}^{18}(x_i-\omega^3) \right) \left( \prod_{i=1}^{18}(x_i-\omega^4) \right) \\=f(\omega) f(\omega^2) f(\omega^4) f(\omega^5) \\=(\omega^{18}+4\omega ^{11}+1) (\omega^{36}+4\omega ^{22}+1) (\omega^{72}+4\omega ^{44}+1) (\omega^{90}+4\omega ^{55}+1) \\= (4\omega ^{5}+2) (4\omega ^{4}+2) ( 4\omega ^{2}+2) (4\omega +2) = 16(2\omega ^{5}+1) (2\omega ^{4}+1) ( 2\omega ^{2}+1) (2\omega +1)  \\=16(2\omega^5+ 2\omega^4+ 4\omega^3+1)(4\omega^3+ 2\omega^2+2\omega +1)=16(-2\omega^2- 2\omega-3)(2\omega^2+2\omega -3) \\=16((-3)^2-(2\omega^2+2\omega)^2) =16(9-4\omega^4-8\omega^3-4\omega^2) \\=16(13-4(\omega^4 + \omega^2+ 1) -8\omega^3 ) =16(13-0+8)=16\cdot 21=\bbox[red, 2pt]{336}

================ END =================

解題僅供參考,其他歷年試題及詳解

註:數學科選擇第8題原公告答案是D不是C!!


14 則留言:

  1. 證明題第二題的話 高一沒有教柯西 到了高二才教

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    1. 謝謝告知,只想省一點篇幅。。。

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  2. 最後一題倒數第四行應該是提出四個2吧,所以前面的係數應該是16

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  3. 最後一題,倒數第二行,用到w^2+w+1=0,但這3數和並非為0

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    1. 最後一題答案應是336 麻煩了!

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  4. 剛剛留錯邊,計算第三題,因w^2+w+1=2,答案應是336

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    1. 修正一下 w^2+w+1=1+√3i 但 答案依舊是336

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    2. 謝謝告知,重算一遍,答案的確是336

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  5. 請問填充第7題的相似線段為何可以那樣比
    按照對應角來看,不應該是BP:PC=AP:PD=1:3嗎,謝謝

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  6. 請問老師填充1的
    上下和之差為什麼會等於(f(3)-f(1))*寬呢
    上下和 個別的n應該消不掉吧
    可否幫忙解惑一下謝謝您

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    1. 相關公式可以參考影片:https://www.youtube.com/watch?v=bt6y9YrS57I, 大約在4:05 就看到你要的結果!

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