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115 年學科能力測驗數學B試題與答案
這一頁是民國 115 年學科能力測驗數學B的整份歷屆試題,共 20 題,題目與標準答案出自大考中心 學測歷年試題(依著作權法 §9,考試試題不受著作權保護),其中 20 題附有詳解。以下逐題列出題幹、選項與答案;要計時作答或記錄成績,請用線上練習。
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全部 20 題
第 1 題
當標準值為 95,試選出有幾個整數 \(N\) 與標準值的誤差百分比 \(\dfrac{|N-95|}{95}\times100\%\) 小於 5%。
(A) 4 個(B) 5 個(C) 8 個(D) 9 個(E) 10 個
答案:(D)
詳解與考點 正解:題幹給誤差百分比小於 5%,先化為絕對值不等式,再列出所有整數。|N−95|/95×100%<5%,兩邊除以 100%得 |N−95|/95<0.05;兩邊乘 95 得 |N−95|<4.75。故 −4.75<N−95<4.75,90.25<N<99.75。整數 N 為 91、92、93、94、95、96、97、98、99,共 9 個,故 D 正確。
A:4 個未依絕對值範圍完整列舉整數,故錯誤。
B:5 個只取接近 95 的部分整數,漏掉 91、92、98、99 等符合者。
C:8 個少算一個符合範圍的整數。
E:10 個會把不符合嚴格不等式範圍的端點外整數納入,故錯誤。
本題考點:誤差百分比——先將百分比改為小數再移項;絕對值不等式——|x−a|<r 等價於 a−r<x<a+r;整數計數——依開區間逐一列出整數。
第 2 題
以計算機的自然對數按鍵 ln(即 \( \ln x = \log_e x \))估算連續複利本利和 \( 100e^{\frac{3n}{100}} = 135 \) 所需期數 \( n \),試選出等於 \( n \) 的選項。
(A) \( \dfrac{3}{100}\ln(135-100) \)(B) \( \dfrac{100}{3}\ln(135-100) \)(C) \( \dfrac{135}{100}\ln\left(\dfrac{3}{100}\right) \)(D) \( \dfrac{3}{100}\ln\left(\dfrac{135}{100}\right) \)(E) \( \dfrac{100}{3}\ln\left(\dfrac{135}{100}\right) \)
答案:(E)
詳解與考點 正解:題幹給連續複利本利和 100e^(3n/100)=135,關鍵是未知數 n 在指數上,故先將指數函數化為比值,再取自然對數。100e^(3n/100)=135;兩邊同除以 100,得 e^(3n/100)=135/100;兩邊取 ln,得 ln(e^(3n/100))=ln(135/100);因此 3n/100=ln(135/100);兩邊同乘 100/3,得 n=(100/3)ln(135/100)。故 E 為正解。
A:ln(135-100)把本利和差額 35 放入對數,未先將 100e^(3n/100)=135 除以 100,錯在對數內的量。
B:雖有係數 100/3,仍把對數內誤寫成 135-100,而非 135/100。
C:將 135/100 與 3/100 的位置及運算關係混淆,不由 3n/100=ln(135/100)推出。
D:對數內的 135/100 正確,但將解 n 時應乘的倒數 100/3 誤寫成 3/100。它看起來對,是因為保留了正確的本利比,卻忽略移除指數係數時必須除以 3/100。
本題考點:指數方程式與自然對數——先把 e 的指數項孤立,再用 ln(e^x)=x 消去指數;解 ax=b 時要乘 1/a,因此 3n/100=ln(135/100)須乘 100/3。
第 3 題
已知實數二階方陣 \(A\) 滿足 \(A\begin{bmatrix}1\\1\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}0\\1\end{bmatrix}\) 以及 \(A\begin{bmatrix}1\\-1\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}1\\0\end{bmatrix}\)。試選出 \(A\) 的反方陣。
(A) \(\begin{bmatrix}0 & 1\\1 & 0\end{bmatrix}\)(B) \(\begin{bmatrix}1 & 1\\-1 & 1\end{bmatrix}\)(C) \(\begin{bmatrix}1 & 1\\1 & -1\end{bmatrix}\)(D) \(\begin{bmatrix}1 & \frac{1}{2}\\-\frac{1}{2} & 1\end{bmatrix}\)(E) \(\begin{bmatrix}1 & -\frac{1}{2}\\\frac{1}{2} & 1\end{bmatrix}\)
答案:(B)
詳解與考點 正解:題目給的是 A 將兩個向量映到何處,求反方陣時要把結果向量映回原向量。由 A[1,1]ᵀ=[0,1]ᵀ,可得 A⁻¹[0,1]ᵀ=[1,1]ᵀ;由 A[1,-1]ᵀ=[1,0]ᵀ,可得 A⁻¹[1,0]ᵀ=[1,-1]ᵀ。A⁻¹ 的第一欄是 A⁻¹[1,0]ᵀ=[1,-1]ᵀ,第二欄是 A⁻¹[0,1]ᵀ=[1,1]ᵀ,故 A⁻¹=[[1,1],[-1,1]],符合 B,故 B 為正解。
A:其第一欄為 [0,1]ᵀ,表示把 [1,0]ᵀ 映成 [0,1]ᵀ,與 A⁻¹[1,0]ᵀ=[1,-1]ᵀ 不符,A 錯誤。
C:其第一欄為 [1,1]ᵀ,但應為 [1,-1]ᵀ;第二欄也應為 [1,1]ᵀ,C 錯誤。
D、E:兩者的第一欄分別為 [1,-1/2]ᵀ、[1,1/2]ᵀ,均不等於 A⁻¹[1,0]ᵀ=[1,-1]ᵀ,D、E 錯誤。它們看起來對,是因為係數 1/2 常出現在由兩個向量反解矩陣的計算中;但本題先直接利用反方陣的映射關係即可檢驗。
本題考點:反方陣的映射意義——若 Av=w,則 A⁻¹w=v,求反方陣時要將像向量送回原向量;矩陣欄向量判準——M 的第一、二欄依序為 M[1,0]ᵀ、M[0,1]ᵀ,逐欄代入即可驗證。
第 4 題
電腦程式模擬在太平洋等速航行的甲、乙兩艘船。甲船沿著北緯 60 度向西航行,乙船沿著赤道向東航行。在某一時間點甲船在西經 169 度、乙船在東經 140 度,試選出當甲船到達東經 171 度時,乙船在東經幾度。
(A) 120 度(B) 130 度(C) 150 度(D) 160 度(E) 180 度
答案:(C)
詳解與考點 正解:題幹說兩船等速,應比較實際弧長而非直接比較經度差。甲船從西經 169 度向西到東經 171 度,跨越 180 度,經度差=(180−169)+(180−171)=11+9=20 度。北緯 60 度緯線半徑為赤道半徑的 cos 60度=1/2,所以甲的實際弧長相當於赤道 20×1/2=10 度的弧長。乙船同時間在赤道向東航行 10 度,從東經 140 度到東經 150 度,故 C 正確。
A:120 度表示乙船反向或多算 20 度,與向東航行不符。
B:130 度表示乙船向西 10 度,與題意向東不符。
D:160 度把北緯 60 度的 20 度經差直接視為赤道 20 度弧長,忽略 cos 60度,故錯誤。
E:180 度更把實際弧長高估為 40 度,故錯誤。
本題考點:緯線弧長——同一經度差的弧長與 cos(緯度)成正比;等速同時——兩船行經的實際弧長相等,須先把高緯度經差換成赤道等效距離。
第 5 題
某人購買公益彩券,第一次以 \(N\) 元為投注金額。之後每次要投注時,先將前次投注金額增加一半設為預定金額。如果預定金額大於 \(2N\) 元,則將預定金額減少一半投注;否則就以預定金額投注。前四次投注紀錄如下表。試選出此人第七次的投注金額為多少元。
前四次投注紀錄 第一次 第二次 第三次 第四次 預定金額(元) \( \dfrac{3}{2} N \) \( \dfrac{9}{4} N \) \( \dfrac{27}{16} N \) 投注金額(元) \( N \) \( \dfrac{3}{2} N \) \( \dfrac{9}{8} N \) \( \dfrac{27}{16} N \)
(A) \( \dfrac{3^6}{2^6} N \)(B) \( \dfrac{3^6}{2^8} N \)(C) \( \dfrac{3^6}{2^9} N \)(D) \( \dfrac{3^7}{2^7} N \)(E) \( \dfrac{3^7}{2^{10}} N \)
答案:(C)
詳解與考點 正解:題幹每次先取前次的 3/2,超過 2N 才再減半,因此必逐次判斷。第 4 次為 27N/16。第 5 次預定=27N/16×3/2=81N/32;81/32>2,故實投=81N/32×1/2=81N/64=3^4N/2^6。第 6 次預定=81N/64×3/2=243N/128;243/128<2,故實投=243N/128=3^5N/2^7。第 7 次預定=243N/128×3/2=729N/256;729/256>2,故實投=729N/256×1/2=729N/512=3^6N/2^9,故 C 正確。
A:3^6N/2^6 少了第 5、7 次超過 2N 後各減半的處理。
B:3^6N/2^8 只處理了一次減半,故錯誤。
D:3^7N/2^7 多乘了一次 3/2,故錯誤。
E:3^7N/2^10 的冪次與逐次計算不符。
本題考點:遞推計算——每一步先乘 3/2,再依是否大於 2N 分段處理;分段判準——比較係數與 2 的大小後才能決定是否再乘 1/2。
第 6 題
各國沿岸的「領海基線」其外側距離基線十二浬間之海域,為該國之「領海」。在以浬為單位的坐標平面上,某國有一部分的領海基線為直線 \( L:4x+3y-12=0 \) 上的某一線段,且 \( (5,5) \) 位於該領海基線的內側,如圖所示。試選出該段領海在 \( L \) 與下列哪一條直線之間。
(A) \( 4x+3y+48=0 \)(B) \( 4x+3y+18=0 \)(C) \( 4x+3y=0 \)(D) \( 4x+3y-24=0 \)(E) \( 4x+3y-72=0 \)
答案:(A)
詳解與考點 正解:本題先以平行線距離求相距 12 浬的兩條候選線,再用內側點判斷領海所在的外側。設平行線為 4x+3y+c=0。兩線距離為|c+12|/√(4²+3²)=|c+12|/5=12,所以|c+12|=60,得 c+12=60 或 c+12=-60,即 c=48 或 c=-72。候選線為 4x+3y+48=0 與 4x+3y-72=0。內側點 (5,5) 有 4×5+3×5=35>12,故內側為 4x+3y>12,領海外側應為 4x+3y<12。A:4x+3y+48=0 即 4x+3y=-48<12,位在外側,故 A 為正解。
B:4x+3y+18=0 即 4x+3y=-18,雖在外側,但與 L 的距離為|18+12|/5=30/5=6 浬,不是 12 浬,B 錯誤。
C:4x+3y=0 可寫成 4x+3y+0=0,與 L 的距離為|0+12|/5=12/5 浬,不是 12 浬,C 錯誤。
D:4x+3y-24=0 即 4x+3y=24>12,位於內側;且距離為|-24+12|/5=12/5 浬,不是 12 浬,D 錯誤。
E:4x+3y-72=0 即 4x+3y=72>12,距離為|-72+12|/5=60/5=12 浬,但它在內側,不是領海外側,E 錯誤。它看起來對,是因為 E 的距離計算正確,卻忽略領海必須選在遠離內側點的一側。
本題考點:平行線距離——兩平行線 ax+by+c₁=0、ax+by+c₂=0 的距離為|c₁-c₂|/√(a²+b²),先解出所有候選線;半平面判定——代入已知內側點辨認內外方向,領海外界須同時符合距離與外側條件。
第 7 題
有 A、B、C 三種福袋各一個,其中 A、B、C 中獎的機率分別為 \(\dfrac{3}{4}\)、\(\dfrac{2}{3}\)、\(\dfrac{1}{2}\),且不同福袋中獎與否互不影響。設在福袋 A 中獎的條件下,至少有兩個福袋中獎的機率為 \(p\),且設在至少有兩個福袋中獎的條件下,福袋 A 中獎的機率為 \(q\)。試選出 \(\dfrac{p}{q}\) 之值。
(A) \(\dfrac{11}{18}\)(B) \(\dfrac{17}{18}\)(C) \(1\)(D) \(\dfrac{18}{17}\)(E) \(\dfrac{18}{11}\)
答案:(B)
詳解與考點 正解:題幹同時給 p=P(至少兩個中獎|A 中獎)與 q=P(A 中獎|至少兩個中獎),關鍵是條件方向相反,先各自依定義計算。設事件 M 為「至少兩個福袋中獎」。A 已中獎時,M 等同於 B、C 至少一個中獎:p=P(M|A)=1-P(B 未中且 C 未中)=1-(1-2/3)×(1-1/2)=1-1/3×1/2=1-1/6=5/6。 再算 P(M)。三個都中獎:3/4×2/3×1/2=1/4;僅 A、B 中獎:3/4×2/3×(1-1/2)=1/4;僅 A、C 中獎:3/4×(1-2/3)×1/2=1/8;僅 B、C 中獎:(1-3/4)×2/3×1/2=1/12。因此 P(M)=1/4+1/4+1/8+1/12=6/24+6/24+3/24+2/24=17/24。含 A 中獎且 M 的機率為 1/4+1/4+1/8=6/24+6/24+3/24=15/24,所以 q=P(A|M)=(15/24)÷(17/24)=15/17。故 p/q=(5/6)÷(15/17)=5/6×17/15=85/90=17/18,B 為正解。
A:11/18 不是依上述 p=5/6、q=15/17 代入所得;若只處理部分「至少兩中」情況,會遺漏機率。
C:1 等於誤把 p、q 當成同一條件機率;但 P(M|A)與 P(A|M)的條件不同。它看起來對,是因為兩式都出現 A 與「至少兩中」,卻把已知條件與所求事件對調。
D:18/17 是把正確比值 17/18 倒數,將 p/q 誤算成 q/p。
E:18/11 不符合 p/q=(5/6)÷(15/17)的逐步計算結果。
本題考點:條件機率——先明寫事件與條件,P(M|A)和 P(A|M)不可互換;互相獨立時用未中獎機率相乘求補事件;算「至少兩個」可分成三中與恰兩中四種情形再加總。
第 8 題 (多選)
試選出與函數 \(y = 3\sin\left(\dfrac{\pi}{5}x + \pi\right) + 3\) 在每個實數 \(x\) 所得函數值皆相同的函數。
(A) \(y = 6\sin\left(\dfrac{\pi}{5}x\right) + 3\)(B) \(y = 3\sin\left(\left(\dfrac{\pi}{5} + 2\pi\right)x + \pi\right) + 3\)(C) \(y = 3\sin\left(\dfrac{\pi}{5}x - \pi\right) + 3\)(D) \(y = -3\sin\left(\dfrac{\pi}{5}x\right) - 3\)(E) \(y = -3\sin\left(\dfrac{\pi}{5}x\right) + 3\)
答案:(C)(E)
詳解與考點 正解:本題要判斷每個實數 x 的函數值都相同,先以和差角公式把原式化成同一個標準式。令 θ=πx/5。原式 y=3sin(θ+π)+3=3(−sinθ)+3=−3sinθ+3。C:3sin(θ−π)+3=3(−sinθ)+3=−3sinθ+3,與原式完全相同,故 C 正確。E:−3sin(πx/5)+3 已與化簡結果完全相同,故 E 正確。
A:6sin(πx/5)+3 的振幅為 6;原式化簡後的振幅為 3。振幅不同,函數值不會對每個 x 都相同,A 錯誤。
B:sin((π/5+2π)x+π) 的 x 係數為 π/5+2π,原式為 π/5,週期分別為 2π÷(π/5+2π) 與 2π÷(π/5),頻率已改變,B 錯誤。
D:−3sin(πx/5)−3 與原式化簡後的 −3sin(πx/5)+3 相比,常數項由 +3 變為 −3,整體相差 6。它看起來對,是因為正弦項係數相同,但垂直平移量不同,D 錯誤。
本題考點:三角函數恆等變形——sin(θ+π)=sin(θ−π)=−sinθ,先化為同一式再比較;函數恆等判準——振幅、x 的係數與常數項只要有一項不同,即不得視為對所有 x 同值。
第 9 題 (多選)
設\(f(x)=(1-x)(2-x)^{2}(4+x)\)。試選出正確的選項。
(A) f(x)除以(1-x)(2-x)(4+x)的餘式為-x+2(B) 若將f(x)表為\(a(x-2)^{4}+b(x-2)^{3}+c(x-2)^{2}\),則c=-6(C) f(x)>0的解區間為(-4,2)(D) \(\dfrac{f(2026)}{f(-2022)}>1\)(E) f(2026)>f(-2022)
答案:(B)(D)
詳解與考點 正解:f(x)=(1-x)(2-x)^2(4+x) 本身已是因式分解形式,餘式、平移展開與正負號都能直接從因式讀出,而大小比較則令 t=x-2 或直接代值即可。B:令 t=x-2,則 1-x=-1-t、2-x=-t、4+x=6+t,故 f(x)=(-1-t)(-t)^2(6+t)=-t^2(1+t)(6+t)=-t^2(6+7t+t^2)=-t^4-7t^3-6t^2。對照 a(x-2)^4+b(x-2)^3+c(x-2)^2 得 a=-1、b=-7、c=-6,故 c=-6,B 正確。D:2026-2=2024、-2022-2=-2024,故 f(2026)=(1-2026)(2-2026)^2(4+2026)=(-2025)(-2024)^2(2030),f(-2022)=(1+2022)(2+2022)^2(4-2022)=(2023)(2024)^2(-2018)。相除時 (2024)^2 約掉,得 f(2026)/f(-2022)=[(-2025)(2030)]/[(2023)(-2018)]=(2025×2030)/(2023×2018)=4110750/4082414>1,D 正確。
A:f(x)=(1-x)(2-x)^2(4+x)=[(1-x)(2-x)(4+x)]×(2-x),被除式恰好等於「除式乘以 (2-x)」,故餘式為 0,不是 -x+2,A 錯誤。它看起來對,是因為商式 2-x 與 -x+2 是同一個式子,分辨關鍵在它的身分是商而不是餘式。
C:臨界點為 x=-4、1、2。取 x=-5 得 f(-5)=(6)(7)^2(-1)<0;取 x=0 得 f(0)=(1)(2)^2(4)>0;取 x=3/2 得 f(3/2)=(-1/2)(1/2)^2(11/2)<0;取 x=3 得 f(3)=(-2)(-1)^2(7)<0。故 f(x)>0 的解區間為 (-4,1) 而不是 (-4,2),C 錯誤。分辨關鍵在 x=2 是偶重根,跨越時正負號不變,真正的變號點是單根 x=1。
E:由 D 的計算,f(2026)=(-2025)(2024)^2(2030)<0,f(-2022)=-(2023)(2024)^2(2018)<0,兩者同為負數而比值大於 1,表示 f(2026) 的絕對值較大、數值反而較小,故 f(2026)<f(-2022),E 錯誤。
本題考點:多項式除法——被除式可寫成「除式×商式」時餘式為 0;平移展開——令 t=x-2 後依 t 的次方收集係數,即得以 (x-2) 為底的表示式;因式正負判定——單根跨越時變號、偶重根跨越時不變號,故 x=2 不改變正負;負數大小判準——兩數皆為負且比值大於 1 時,分子反而是較小的那個。
第 10 題 (多選)
某研究探討昆蟲的身長與其體內兩種養分 A、B 濃度的關係。研究中蒐集某種昆蟲,測得牠們身長與體內 A 濃度的數據如下表。已知每隻昆蟲體內的 B 濃度均為 A 濃度的 0.5 倍。試選出正確的選項。
身長與A濃度統計表 平均數 變異數 相關係數 身長 65 單位 100 平方單位 0.75 A 濃度 50 單位 225 平方單位
(A) B 濃度的標準差為 \(\frac{15}{2}\) 單位(B) 若身長的中位數為 65 單位,則 B 濃度的中位數為 25 單位(C) B 濃度與 A 濃度的相關係數為 0.5(D) 若找到一身長為 65 單位的昆蟲,利用 A 濃度對身長的迴歸直線(最適直線)預測,其體內 A 濃度為 50 單位(E) B 濃度 \(Y\) 對身長 \(X\) 的迴歸直線斜率為 \(\frac{1}{2}\)
答案:(A)(D)
詳解與考點 正解:官方答案為 AD;惟本筆輸入的題幹截斷,A~E 選項皆為空字串,無法由現有題面獨立覆核。原詳解記錄身長變異數為 100,所以身長標準差=√100=10;A 濃度變異數為 225,所以 A 濃度標準差=√225=15;相關係數 r=0.75,且每隻昆蟲的 B 濃度=0.5×A 濃度。A:S_B=0.5×S_A=0.5×15=7.5=15/2,因此 B 濃度的標準差為 15/2,A 為官方正解。D:A 濃度對身長的迴歸線必通過平均數點(65,50),代入身長=65,預測 A 濃度=50,D 為官方正解。
B:由 B=0.5A 可算平均數 B 平均=0.5×50=25,但題面紀錄未提供 A 濃度的中位數或分布,因此不能由平均數 50 算出中位數,B 錯誤。
C:因 B=0.5A,B 與 A 呈完全正向線性關係,所以相關係數=1,而非 0.5,C 錯誤。
E:B 濃度對身長的迴歸斜率=r×(S_B/S_身長)=0.75×(7.5/10)=0.75×0.75=0.5625=9/16,而 1/2=0.5;9/16≠1/2,E 錯誤。
本題考點:線性縮放——Y=kX 時,標準差=|k|×X 的標準差,且 k>0 時兩者相關係數為 1;迴歸線——必通過兩變數的平均數點,斜率=r×(Y 的標準差/X 的標準差);統計量判讀——中位數不能只由平均數推定。
第 11 題 (多選)
有一立燈為了採光,採用兩個可以替換的大、小燈罩。兩燈罩皆為直圓錐面的一部分,裝在燈上其軸線位置相同、燈源皆在頂點,且大燈罩照射在地面上的光線範圍大於小燈罩的光線範圍,如圖所示。令大、小燈罩在地面上所成的光線邊緣分別為圓錐曲線 \(\Gamma\)、\(\gamma\) 的一部分。試選出正確的選項。
(A) 如果 \(\Gamma\) 是橢圓,則 \(\gamma\) 是拋物線(B) 如果 \(\Gamma\) 是拋物線,則 \(\gamma\) 是橢圓(C) 如果 \(\Gamma\) 是雙曲線,則 \(\gamma\) 是拋物線(D) 如果 \(\gamma\) 是拋物線,則 \(\Gamma\) 是拋物線(E) 如果 \(\gamma\) 是雙曲線,則 \(\Gamma\) 是雙曲線
答案:(B)(E)
詳解與考點 正解:本題要比較同一頂點、同一軸線的兩個圓錐面與固定地面的截痕,應用圓錐曲線的截痕判定。大燈罩照射範圍較大,表示 Γ 的半頂角大於 γ;半頂角愈大,截痕類型依序更容易由橢圓跨過拋物線而成雙曲線。B:若 Γ 為拋物線,Γ 的半頂角正好在臨界值;γ 的半頂角較小,必為橢圓,故 B 正確。E:若 γ 已為雙曲線,γ 的半頂角已大於臨界值;Γ 的半頂角更大,仍為雙曲線,故 E 正確。
A:若 Γ 是橢圓,γ 的半頂角比 Γ 更小,也應為橢圓,不能成為拋物線,A 錯誤。
C:若 Γ 是雙曲線,γ 的半頂角較小,可能是雙曲線、拋物線或橢圓,無法必定為拋物線,C 錯誤。它看起來對,是因為小一級的半頂角可能恰好落在拋物線臨界值,但題幹未給出這個臨界關係。
D:若 γ 是拋物線,Γ 的半頂角更大,必跨過臨界值成為雙曲線,不是拋物線,D 錯誤。
本題考點:圓錐曲線截痕判定——固定截平面時,以圓錐半頂角與平面傾角比較判定截痕,半頂角由小到大依序可視為橢圓、拋物線、雙曲線;單調性判準——大燈罩半頂角較大,已達雙曲線者放大後仍為雙曲線,已達拋物線者縮小後為橢圓。
第 12 題 (多選)
有兩容器,A 瓶內有含糖 100 公克的紅茶 1000 毫升,B 瓶內有不含糖的紅茶 500 毫升。用以下方式稀釋 A 瓶的甜度:將 A 瓶混合均勻後,倒出 500 毫升至 B 瓶,再將 B 瓶混合均勻後,倒 500 毫升回 A 瓶,稱此為一次稀釋。重複此稀釋動作,令第 \(n\) 次稀釋完,A 瓶的含糖量為 \(a_n\) 公克。試選出正確的選項。
(A) \( a_1 = 75 \)(B) 第 \(n\) 次稀釋完,B 瓶的含糖量為 \( 50 - \dfrac{1}{2}a_n \) 公克(C) \( a_{n+1} = \dfrac{1}{2}a_n + \dfrac{1}{2}\left( 100 - \dfrac{1}{2}a_n \right) \)(D) 可找到實數 \(c\) 滿足數列 \( \langle a_n - c \rangle \) 為公比是 \( \dfrac{1}{4} \) 的等比數列(E) 第 100 次稀釋完,A 瓶的含糖量小於 60 公克
答案:(A)(C)(D)
詳解與考點 正解:題幹每次稀釋後總糖量固定為 100 公克,先由一次操作建立遞迴式。A:起初 A 有 100 公克糖,倒出 500 mL 後 A 留 50 公克;B 的 500 mL 含 50 公克糖,混勻後倒回 500 mL,倒回糖量=50×500/1000=25 公克,所以 a_1=50+25=75,故正確。C:第 n 次後 A 有 a_n 公克糖,倒出一半後 A 留 1/2a_n;B 此時有 100−1/2a_n 公克糖,B 混勻後倒回一半,帶回 1/2(100−1/2a_n)公克,因此 a_(n+1)=1/2a_n+1/2(100−1/2a_n),故正確。D:遞迴化簡為 a_(n+1)=1/4a_n+50。令不動點 c 滿足 c=1/4c+50,3/4c=50,c=200/3;故 a_(n+1)−200/3=1/4(a_n−200/3),所以〈a_n−200/3〉為公比 1/4 的等比數列,故正確。
B:第 n 次後 B 的含糖量應由總糖守恆為 100−a_n 公克,不是 50−1/2a_n,故錯誤。
E:a_n 收斂至 200/3≈66.7。且 a_n−200/3=(1/4)^n(100−200/3)>0,所以 a_100>200/3>60,不是小於 60,故錯誤。
本題考點:濃度與守恆——混勻後糖量按體積比例分配,總糖量維持 100 公克;遞迴數列——先化為 a_(n+1)=1/4a_n+50;不動點法——減去不動點後成等比數列。
第 13 題
坐標平面上,\(L_1\) 為通過原點 \(O\) 且斜角為 \(75^\circ\) 的直線;\(L_2\) 為通過點 \((-20,0)\) 且斜角為 \(30^\circ\) 的直線,如圖所示。則 \(L_1\)、\(L_2\) 的交點到原點的距離為 (13-1)(13-2)。(四捨五入至整數)
本題選項為上圖中的 A/B/C/D,請對照圖片作答。
標準答案未收錄
詳解與考點 參考方向:交點 P 與 O(0,0)、(-20,0) 構成三角形。底邊長 20 在 x 軸上,(-20,0) 處角為 L₂ 斜角 30°,O 處角為 180°-75°=105°,第三角=45°。由正弦定理 OP/sin30°=20/sin45°,得 OP=20·(1/2)÷(√2/2)=10√2≈14.14,四捨五入為 14。即 13-1=1、13-2=4。此為 AI 整理之解題方向,非官方標準答案,須對照官方評分原則。
第 14 題
將 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 七個數字排成一個七位數。若要求排出的數字 3, 4 相鄰、5, 6 相鄰以及 6, 7 相鄰,則共可排出 ○14-1○○14-2○ 個七位數。
標準答案未收錄
詳解與考點 參考方向:5,6 相鄰且 6,7 相鄰,迫使 5、6、7 連成一塊且 6 居中(567 或 765,2 種)。3,4 相鄰另成一塊(34 或 43,2 種)。將塊 [567]、塊 [34]、1、2 視為 4 個單位排列,得 4!=24。總數=24×2×2=96。即 14-1=9、14-2=6。此為 AI 整理之解題方向,非官方標準答案,須對照官方評分原則。
第 15 題
某校健康檢查:全體學生中有近視的占1 2 、有蛀牙的占1 無蛀牙的學生所占比例。將部分資料依所占比例以列聯表呈現如下: 有近視 有蛀牙 無蛀牙 1 總和 2 已知有近視的學生中,有蛀牙的占少數;有蛀牙的學生中,有近視的占多數。則p 的 範圍
本題選項為上圖中的 A/B/C/D,請對照圖片作答。
標準答案未收錄
詳解與考點 參考方向:設有近視有蛀牙比例為 a。由邊際和:有近視無蛀牙=1/2-a、有蛀牙無近視=1/3-a、p=無近視無蛀牙=2/3-(1/2-a)=1/6+a。條件「近視中有蛀牙占少數」得 a<1/2-a 即 a<1/4;「有蛀牙中有近視占多數」得 a>1/3-a 即 a>1/6。故 1/6<a<1/4,代入得 1/3<p<5/12。即 15-1/15-2=1/3、15-3/(15-4 15-5)=5/12。此為 AI 整理之解題方向,非官方標準答案,須對照官方評分原則。
第 16 題
坐標平面上,\(L\) 為一次函數 \(y=f(x)\) 的圖形,\(\Gamma\) 為二次函數 \(y=g(x)\) 的圖形。已知 \(L\) 與 \(\Gamma\) 交於 \((1,0)\)、\((5,4)\) 兩點,且點 \((2,2)\) 在 \(\Gamma\) 上。則 \(g(x)-f(x)\) 的最大值為 ________。(化為最簡分數)
標準答案未收錄
詳解與考點 參考方向:L 過 (1,0)、(5,4) 斜率為 1,f(x)=x-1。g(x)-f(x) 為二次且在 x=1、5(兩交點)為 0,設 g-f=k(x-1)(x-5)。由 (2,2) 在 Γ 上:g(2)-f(2)=2-1=1=k(1)(-3),得 k=-1/3。g-f=-(1/3)(x-1)(x-5),頂點 x=3 處取最大值=-(1/3)(2)(-2)=4/3。即 16-1=4、16-2=3。此為 AI 整理之解題方向,非官方標準答案,須對照官方評分原則。
第 17 題
利用單點透視法將坐標空間的點繪製在畫布的坐標平面上。已知(一)空間中與 \(y\) 軸平行的直線,在畫布上的消失點為 \((0,15)\)(二)空間中與 \(z\) 軸平行的直線,在畫布上都與 \(y\) 軸平行 若點 \((0,0,0)\)、\((3,4,0)\)、\((3,0,3)\) 繪在畫布上分別為 \((0,0)\)、\(\left(\dfrac{13}{5},2\right)\)、\((3,3)\),則點 \((3,4,3)\) 繪在畫布上的 \(y\) 坐標為 \(\dfrac{\boxed{17-1}\ \boxed{17-2}}{\boxed{17-3}}\)。(化為最簡分數)(註:右圖為三點 \((3,4,0)\)、\((3,0,3)\)、\((3,4,3)\) 於坐標空間的位置關係)
本題選項為上圖中的 A/B/C/D,請對照圖片作答。
標準答案未收錄
詳解與考點 參考方向:單點透視中,與 z 軸平行的線在畫布上垂直,故畫面橫坐標只看 (x,y);與 y 軸平行的線都交於消失點 (0,15),代表沿 y 方向有遠近縮放,縮放比 f(y)=1/(1+y/26)(由 (3,4,0)→(13/5,2) 反推)。畫面影像可寫成由消失點縮放:影像 =(0,15)+(原位置−(0,15))·f(y)。代 (3,4,3):橫坐標 3·f(4)=3·(13/15)=13/5;縱坐標 15+(3−15)·(13/15)=15−156/15=23/5。故 (3,4,3) 的 y 坐標為 23/5。此為 AI 整理之解題方向,非官方標準答案,須對照官方評分原則。
第 18 題
試選出甲星軌跡的起點與終點連線線段的中垂線方程式。(單選題,3 分)
(A) \( x = 4 \)(B) \( y = 4 \)(C) \( y = x - 4 \)(D) \( y = -x + 4 \)(E) \( y = 4x \)
答案:(A)
詳解與考點 正解:起點 (8,0)、終點 (0,0) 的連線是水平線段,應先求中點,再作通過中點且垂直於線段的直線。中點座標=((8+0)/2,(0+0)/2)=(4,0)。原線段斜率=(0-0)/(0-8)=0,故其中垂線為鉛直線,且通過 x=4,方程式為 x=4。A:x=4 符合,故 A 為正解。
B:y=4 是水平線,雖與原線段同為水平,卻不與它垂直,B 錯誤。它看起來對,是因為中點的 x 座標為 4,但中垂線須固定的是 x 值,不是把 4 放在 y 值。
C:y=x-4 通過中點 (4,0),但斜率為 1;原線段斜率為 0,垂直於水平線的直線應為鉛直線,C 錯誤。
D:y=-x+4 的斜率為 -1,且代入中點得 0=-4+4,雖通過 (4,0),仍非鉛直線,D 錯誤。
E:y=4x 的斜率為 4,代入中點得 y=4×4=16,不通過 (4,0),E 錯誤。
本題考點:線段中垂線——先算中點,再作通過中點且垂直於線段的直線;水平線垂直判準——原線段斜率為 0 時,中垂線為 x=常數的鉛直線。
第 19 題
令 \(L\) 為通過點 \((8,0)\) 且斜率為 \(1\) 的直線。試說明點 \(P\) 在 \(L\) 上,並求甲星軌跡所在的圓方程式。(非選擇題,6 分)
標準答案未收錄
詳解與考點 參考方向:甲星繞圓心 P 逆時鐘轉 90°,由起點 A(8,0) 到終點 B(0,0),故 PA=PB 且 ∠APB=90°。由 PA=PB 知 P 在 AB 中垂線 x=4 上,設 P(4,k)。逆時鐘 90° 旋轉把 A−P 轉成 B−P:(4,−k) 旋 90° 得 (k,4),需等於 (−4,−k),解得 k=−4,故 P(4,−4)。代入 L:y=x−8,x=4 時 y=−4,恰為 P,故 P 在 L 上。半徑² =PA² =4²+4²=32,圓方程式為 (x−4)²+(y+4)²=32。此為 AI 整理之解題方向,非官方標準答案,須對照官方評分原則。
第 20 題
已知照片中乙星軌跡的起點 \(Q\) 坐標為 \((2,8)\)。令 \(R\) 為其軌跡終點,試求 \(\overrightarrow{PR}\) 以及點 \(R\) 的坐標。(非選擇題,6 分)
標準答案未收錄
詳解與考點 參考方向:乙星與甲星同圓心 P(4,−4)(由第 19 題求得),同樣逆時鐘旋轉 90°。起點 Q(2,8),故 PQ=Q−P=(2−4, 8−(−4))=(−2,12)。逆時鐘 90° 旋轉公式 (x,y)→(−y,x),得 PR=(−12,−2)。終點 R=P+PR=(4−12, −4−2)=(−8,−6)。故 PR=(−12,−2),R 坐標為 (−8,−6)。此為 AI 整理之解題方向,非官方標準答案,須對照官方評分原則。
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