北區高中106年高三上第二次學測模擬考數學試題

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1 

北區高中 106 年(105 學年度) 

高三上第二次學測模擬考數學試題 

俞克斌老師編寫 

第壹部分

第壹部分

第壹部分

第壹部分:

:

:

:選擇題

選擇題

選擇題

選擇題

 

一

一

一

一、

、

、

、單

單

單

單選題

選題

選題

選題

 

  1.  右圖是一顆

3

3 × 的魔術方塊,也就是在一個正立方體中,

 

 

每一面均有九個大小相等的正方形。現將其中一面緊靠在 

 

牆面,並靜置在桌面上(如圖所示),試求一隻螞蟻沿著 

 

分格線或稜線,從 A 點走捷徑到 B 點,有幾種不同的走法? 

 

(舉例說明:圖中粗線即為滿足條件之一條路徑。) 

 

(1) 28 種   

 

(2) 56 種   

 

(3) 74 種   

 

(4)110 種   

 

(5)138 種。 

【106 北模(2)】 

答:(3) 

解:排容原理:

74

10

56

28

!

3

!

2

!

5

1

!

5

!

3

!

8

!

6

!

2

!

8

=

−

+

=

×

−

+

→

→

→

上面

交界稜線

上面

正面

上面

正面

 

  2.  若

(

) (

)

(

)

(

)

2

2

2

1

2

1

1

,

+

−

+

+

+

−

=

y

x

y

x

y

x

f

,試求此函數的最小值為下列何者? 

 

(1)

3

10

  (2)

3

8

  (3)1   (4) 2   (5) 3 。 

【106 北模(2)】 

答:(2) 
解:柯西不等式 

       

(

)

(

)

(

)

[

]

(

)





+

+

−

+

−

+

+

+

−

2

2

2

2

2

2

1

2

1

1

2

1

1

y

x

y

x

[

]

2

1

2

2

2

1

+

−

+

+

+

+

−

≥

y

x

y

x

 

       

(

)

(

)

(

)

3

8

6

4

1

2

1

1

2

2

2

2

=

≥

+

−

+

+

+

−

⇒

y

x

y

x

 

  3. 

坐標平面上有一個正六邊形,其頂點以順時針方向依序為 ABCDEF 。

 

 

已知

F

點的坐標為

(

)

5

,

0

,O 點為原點,且 A 、

B

皆在

x

軸上,則

AF

⋅

AO

=

?

 

 

(1)

5  

(2)

3

5

 

(3)

3

25

 

(4)

3

3

25

 

(5)

25 。

 

【

106

北模

(2)

】

 

答:

(3) 

解:

=

. AO

AF

3

25

3

5

2

2

=



=

AO

 

  4. 

已知一圓 C :

(

)

(

)

10

2

1

2

2

=

−

+

−

y

x

,平面上一點

(

)

2

,

4

A

,直線

L

通過 A 點且與

x

軸

正向的交角為

°

60 ,若直線

L

與圓 C 交於

P

、Q 兩點,求

=

× AQ

AP

?

 

 

(1)

4

1

 

(2)

2

1

 

(3)

1  

(4)

2

3

 

(5)

4

5

。

 

【106 北模(2)】 

background image

2 

答:

(3) 

解:

(

)

2

,

4

A

在圓

(

)

(

)

(

)

2

2

2

10

2

1

=

−

+

−

y

x

的內部,其中圓心

(

)

2

,

1

O

、半徑

10

=

r

 

       

由「內冪性質」得知:

(

)(

)

(

)(

)

1

3

10

3

10

=

−

+

=

−

+

=

×

AO

r

AO

r

AQ

AP

 

  5. 

考慮矩陣

−

=

a

c

b

a

A

,其中

a

、 b 、

c

為實數且行列式值

( )

2

1

det

=

A

,

 

 

求

=

−

−1

det

A

A

?

 

 

(1)

8

1

 

(2)

4

1

 

(3)

2

1

 

(4)

2

9

 

(5)

4

9

。

 

【106 北模(2)】 

答:

(4) 

解:

−

=

a

c

b

a

A

,

2

1

det

=

A

,則

2

1

×

−

−

−

=

−

a

c

b

a

A

,

 

       

故

(

)

2

9

det

3

3

det

det

3

3

3

3

3

2

1

1

=

=

=

−

⇒

=

−

=

−

−

−

A

A

A

A

A

a

c

b

a

A

A

 

 
二

二

二

二、

、

、

、多選題

多選題

多選題

多選題

 

  6. 

設

( )

x

f

為一實係數四次多項式,

1

−

=

i

,

 

     

已知

(

)

0

1

=

+

i

f

且不等式

( )

0

<

x

f

的解為

3

2

<

<

−

x

,則下列選項哪些是正確的?

 

 

(1)

(

)

0

1

=

−

i

f

 

(2)

若

a

、 b 為任意實數,且

(

)

2

=

+ bi

a

f

,則

(

)

2

−

=

− bi

a

f

 

 

 

(3)

不等式

(

)

0

2

>

x

f

的解為

1

−

<

x

或

2

3

>

x

 

(4)

( )

x

f

y

=

的圖形與

x

軸交於相異兩點 

(5)

(

) ( )

x

f

x

y

2

+

=

的圖形與

x

軸有三個交點。

 

【106 北模(2)】 

答:

(3)(4) 

解:

(1)

( )

(

)(

)(

)(

)

3

2

1

1

−

+

+

−

−

−

=

x

x

i

x

i

x

m

x

f

,其中

0

>

m

。故

(

)

0

1

≠

−

i

f

 

(2)

(

)

2

=

+ bi

a

f

,則

(

)

2

=

− bi

a

f

 

(3)(4)

正確

 

(5)

(

)(

)(

) (

)

3

2

1

1

2

−

+

+

−

−

−

=

x

x

i

x

i

x

m

y

的圖形與

x

軸有二個交點。

 

  7. 

已知自然數

a

、 b 滿足

20

log

3

=

a

且

16

log

3

=

b

,則下列選項哪些是正確的?

 

 

(1)

自然數

b

a

+ 必為 41 之倍數 

(2)

自然數

a

的個位數字與 b 相同 

 

 

(3)

自然數

b

a

+ 為 9 位正整數 

(4)

自然數

b

a

+ 展開後之末兩位數字為 22  

 

 

(5)

若定義實數

α

+

= n

A

,其中

n

為整數且

1

0

<

≤

α

,則稱

α

為實數 A 之小數部分,

 

 

    由此定義得

+

5

4

3

log

b

a

之小數部分與

162

log

3

之小數部分相等。

 

【

106

北模

(2)

】

 

答:

(1)(2)(4)(5) 

解:

(1)

(

)

2

41

3

1

81

3

3

3

16

16

16

20

×

×

=

+

=

+

=

+ b

a

,成立

   

        (2)

20

3

=

a

、

16

3

=

b

的個位數字均為1

   

        (3)

(

)

5366

.

9

3010

.

0

6020

.

1

4771

.

0

16

2

41

3

log

log

16

≈

+

+

×

≈

×

×

=

+ b

a

,表

10

位數

 

        (4)

(

)

(

)

(

)

2

80

80

100

2

80

1

80

82

81

4

4

4

3

4

4

+

+

×

+

=

+

×

+

=

×

=

+

C

C

K

b

a

 

                     

(

)(

)

22

100

42

1680

100

2

80

21

100

+

=

+

+

=

+

+

=

Q

N

M

 

background image

3 

        (4)

(

) (

)(

)

2

80

21

100

2

80

61

6500

2

6500

82

6561

2

2

2

+

+

=

+

×

+

×

+

=

×

=

+

K

b

a

 

                     

22

100

42

1680

100

+

=

+

+

=

Q

N

 

        (4)

(

)

1

100

1

10

100

1

10

9

10

9

10

10

+

=

+

×

−

=

−

=

=

N

C

M

a

 

           

(

)

21

100

1

10

100

1

10

9

8

7

8

8

+

=

+

×

−

=

−

=

=

L

C

K

b

(餘數必為正數)

 

           

22

100

+

=

+

Q

b

a

 

        (5)

[

]

小數部分

2

log

80

2

3

log

3

3

log

log

3

80

3

80

80

3

5

4

3

+

=

×

=

+

=

+ b

a

 

           

[

]

小數部分

2

log

4

2

3

log

162

log

3

4

3

3

+

=

×

=

 

  8. 

阿松申辦提款卡時,依銀行規定須自訂 4 個阿拉伯數字排成一組密碼。

 

     

某天阿松欲提款時發現他忘了正確密碼,只記得是由奇數1 , 3 , 5 , 7 , 9 中取出相異

四個數字排列而成,現若依此隨機輸入號碼,試問下列選項哪些是正確的?

 

 

(1)

他第一次就猜對的機率為

120

1

 

 

 

(2)

提款機設定當輸入的密碼錯誤達三次時,會沒收該提款卡,阿松嘗試輸入不同密碼,

 

 

    則他的提款會被沒收的機率為

40

39

 

 

 

承上述條件,若有一種智慧型提款機,每次輸入數字後會給提示,提示的口訣為

 

 

「 mAnB 」,其中 mA 表示輸入的數字當中有

m

個不但中了而且數字是在正確的位置,

 

 

nB 表示輸入的數字當中有

n

個中了但是數字的位置不正確。例如:密碼為 7135 ,若輸

入 3159 ,則提示為「

B

A

2

1

」。假使能善用提示,試問下列選項哪些是正確的?

 

 

(3)

在第一次輸入就猜到「

B

A

3

1

」的機率為

15

1

 

 

 

(4)

他在第一次猜到「

B

A

3

1

」的條件下,第二次猜到「

B

A

0

4

」的機率為

8

1

 

 

 

(5)

他在第一次猜到「

B

A

3

1

」且在第二次猜到「

B

A

0

4

」的機率為

120

1

。

 

【106 北模(2)】 

答:

(1)(2)(3)(4)(5) 

解:

(1)

機率為

120

1

!

5

1

=

  (2)

機率為

40

39

118

117

119

118

120

119

=

×

×

   

(3)

(

)

(

)

15

1

120

2

4

120

!

0

1

!

1

3

!

2

3

!

3

1

3

1

4

1

=

×

=

×

−

×

+

×

−

×

=

C

B

A

P 第一次

   

(4)

(

)

(

)

8

1

!

0

1

!

1

3

!

2

3

!

3

1

1

3

1

0

4

4

1

=

×

−

×

+

×

−

×

=

C

B

A

B

A

P

第一次

第二次

   

(5)

(

)

B

A

B

A

P

0

4

3

1

第二次

第一次

∩

 

     

(

)

(

)

B

A

B

A

P

B

A

P

3

1

0

4

3

1

第一次

第二次

第一次

×

=

120

1

8

1

15

1

=

×

=

 

background image

4 

  9. 

若變數

(

)

身高

X

的算術平均數為

x

µ

,標準差為

x

σ

;

 

而變數

(

)

體重

Y

的算術平均數為

y

µ

,標準差為

y

σ

;

 

且變數

X

與變數

Y

的相關係數為

xy

r

,而

Y

對

X

的最佳迴歸直線為

bx

a

y

+

=

。

 

現將變數做線性轉換

1

2

+

−

=

X

P

,

3

−

= Y

Q

,則下列選項哪些是正確的?

 

 

(1)

變數

P

的算術平均數

1

2

+

−

=

x

P

µ

µ

 

(2)

變數

P

的標準差

x

p

σ

σ

2

−

=

 

 

 

(3)

變數

P

與變數Q 的相關係數

xy

pq

r

r

−

=

 

 

 

(4)

Q 對

P

的迴歸直線方程式必過點

(

)

3

,

1

2

−

+

−

y

x

µ

µ

 

 

 

(5)

Q 對

P

的迴歸直線方程式的斜率為

2

b

−

。

 

【

106

北模

(2)

】

 

答:

(1)(3)(4)(5) 

解:

(2)

變數

P

的標準差

x

p

σ

σ

2

=

 

10. 

若空間中向量

a

(

)

2

,

2

,

1

−

=

、

b

(

)

n

m

,

,

2

=

、

c

(

)

0

,

1

,

2 −

=

,滿足

|

b

 

|

5

3

=

且

 

 

a

× b

⋅

c

45

=

,則下列選項哪些是正確的?

 

 

(1) a

× b

//

c

 

(2) a

⊥

b

 

(3)

4

=

m

 

(4)

5

=

n

 

(5) a

× c + b

=

0

。

 

【

106

北模

(2)

】

 

答:

(1)(2)(3)(4)(5) 

解:

a

× b

⋅

c

41

5

4

45

0

1

2

2

2

2

1

,

,

=

+

⇒

=

−

−

=

=

n

m

n

m

c

b

a

 

       

|

b

 

|

41

5

3

4

2

2

2

2

=

+

⇒

=

+

+

=

n

m

m

m

 

       

故

5

,

4

=

=

n

m

,則

a

(

)

2

,

2

,

1

−

=

、

b

(

)

5

,

4

,

2

=

、

c

(

)

0

,

1

,

2

−

=

,

 

       

而

a

× b

(

)

0

,

9

,

18

−

=

、

a

× c

(

)

5

,

4

,

2

−

−

−

=

 

11. 

已知空間中三點

(

)

1

,

2

,

2

A

、

(

)

1

,

3

,

1

−

B

、

(

)

1

,

1

,

1

−

C

,若在空間中與 A 、

B

、 C 三點

等距離的所有點所形成的圖形為

Γ

,則下列選項哪些是正確的?

 

 

(1)

Γ

:

0

1

2

=

+

+

−

z

y

x

 

(2)

Γ

:

=

=

−

=

t

z

y

t

x

2

2

1

,

R

t

∈

 

 

 

(3)

Γ

中最接近原點的點為

5

2

,

2

,

5

1

 

(4)

Γ

中與原點最接近的距離為

5

21

 

 

 

(5)

ABC

∆

的面積為 5 。

 

【

106

北模

(2)

】

 

答:

(2)(3)(4)(5) 

解:

(1)(2)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

2

2

2

2

2

2

1

3

1

1

2

2

+

+

−

+

−

=

−

+

−

+

−

z

y

x

z

y

x

 

                                                                         

(

)

(

)

(

)

2

2

2

1

1

1

+

+

−

+

−

=

z

y

x

 

                 

3

2

2

2

11

2

6

2

9

2

4

4

+

+

−

−

=

+

+

−

−

=

+

−

−

−

⇒

z

y

x

z

y

x

z

y

x

 

background image

5 

                 

=

+

−

=

+

+

−

⇒

0

8

4

0

2

4

2

2

y

z

y

x

⇒

=

=

−

=

t

z

y

t

x

2

2

1

,

R

t

∈

 

 

        (3)(4)

(

)

5

21

5

2

5

5

4

5

2

2

1

2

2

2

2

2

+

−

=

+

−

=

+

+

−

t

t

t

t

t

 

                 

當

5

2

=

t

,亦即點為

5

2

,

2

,

5

1

時,與原點最接近距離為

5

21

 

        (5)

(

)

2

,

1

,

1

−

−

=

AB

、

(

)

2

,

1

,

1

−

−

−

=

AC

, ABC

∆

的面積為

5

4

6

6

2

1

2

=

−

×

 

12. 

設 A 、

B

、 C 為矩陣, I 為單位方陣。下列有關矩陣的敘述哪些是正確的?

 

 

(1)

若

BA

AB

=

,則矩陣 A 、

B

皆為方陣 

(2)

若

BC

AC

=

,且

( )

0

det

≠

C

,則

B

A

=

 

 

 

(3)

若

I

A

=

2

,則

I

A

= 或

I

A

−

=

 

(4)

若

BA

AB

=

,則

A

B

AB

B

AB

10

5

5

10

=

=

 

 

 

(5)

若 AB 有乘法反元素,則

(

)

1

1

1

−

−

−

=

A

B

AB

。

 

【106 北模(2)】 

答:

(1)(2)(4) 

解:

(1)

n

m

p

D

A

B

C

B

A

n

n

n

m

p

n

p

m

p

n

n

m

=

=

⇒

=

=

=

×

×

×

×

×

×

   

(2)

( )

0

det

≠

C

,表

1

−

C

存在

 

(3)

反例:

−

=

θ

θ

θ

θ

2

cos

2

sin

2

sin

2

cos

A

   

(4)

交換律成立

 

(5)

必須 A 、

B

均為方陣才成立

 

13. 

若方程式

0

7

4

2

2

2

=

−

−

−

+

x

y

x

y

x

之圖形與直線

L

:

0

2

4

=

−

+

−

m

y

mx

有四個

相異的交點,請問符合的

m

值可能為下列哪些?

 

 

(1)

2

−  

(2)

1

−  

(3)

0  

(4)

1  

(5)

2 。

 

【106 北模(2)】 

答:

(1)(5) 

解: C :

(

)

4

2

0

4

2

2

2

2

=

+

−

⇒

=

−

+

y

x

x

y

x

 

       

表圓心

(

)

0

,

2

,半徑為 2 的圓

 

       

Γ

:

(

)

7

4

1

4

0

7

2

2

+

=

⇒

=

−

−

x

y

x

y

 

       

表頂點

(

)

0

,

7

−

,焦距

4

1

的向右開口拋物線

 

        L

:

0

2

4

=

−

+

−

m

y

mx

(

)

(

)

2

4

−

=

−

⇒

x

m

y

 

       

表過點

(

)

4

,

2

,斜率為

m

的直線

 

       

當

L

與 C 相切時,

3

2

1

2

4

0

2

2

±

=

⇒

=

+

−

+

−

m

m

m

m

 

       

故當

3

>

m

或

3

−

<

m

時,有四個交點

 

 
 
 

background image

6 

2

y

3

y

x

θ

−

°

90

x

2

x

2

θ

°

45

°

45

θ

−

°

90

第貳部分

第貳部分

第貳部分

第貳部分:

:

:

:選填題

選填題

選填題

選填題

 

  A. 

若有一群人,任意取完 2 本相同書籍的方法數超過1000 種,

 

 

試問這一群人至少有        個人。

 

【106 北模(2)】 

答: 45

 

解:

(

)

⋯

.

44

1000

2

1

1

2

2

>

⇒

>

+

=

=

+

n

n

n

C

H

n

n

,

n

取

45 

  B. 

已知

a

為整數,若平面上三直線

1

L

:

2

2

+

=

+

a

y

x

,

2

L

:

4

3

2

−

−

=

+

a

y

x

,

 

 

3

L

:

(

)

1

1

3

−

=

+

−

+

y

a

x

共交點,求序組

(

)

=

a

y

x

,

,

        。

 

【106 北模(2)】 

答:

(

)

3

,

1

,

1

−

−

 

解:

3

0

1

1

3

4

3

2

2

2

1

−

=

 →

=

−

+

−

−

−

+

∈

a

a

a

a

Z

a

,故原式:

−

=

=

⇒

−

=

+

−

=

+

−

=

+

1

1

1

4

3

1

3

2

1

2

y

x

y

x

y

x

y

x

 

  C. 已知 ABC

∆

中,

°

=

∠

120

A

, D 為 A

∠ 的內角平分線與 BC 的交點, M 為 BC 的中點, 

 

若

6

=

AB

,

4

=

AD

,求

=

AM

        。(化為最簡根式) 

【106 北模(2)】 

答:

3

3

 

解:

ACD

ABD

ABC

∆

+

∆

=

∆

 

       

°

×

×

×

+

°

×

×

×

=

°

×

×

×

⇒

60

sin

4

2

1

60

sin

4

6

2

1

120

sin

6

2

1

AC

AC

,故

12

=

AC

 

        故由「餘弦定律」得知:

7

6

252

120

cos

12

6

2

12

6

2

2

=

=

°

×

×

×

−

+

=

BC

 

        故由「中線定理」得知:

(

)

3

3

7

3

2

12

6

2

2

2

2

=

⇒

+

=

+

AM

AM

 

  D. 如圖所示,等腰直角 ABC

∆

中,

°

=

∠

90

A

, 

 

D 為 BC 的中點,四邊形 DEFG 為正方形,

 

 

且點 F 在 AC 邊上,若

CG

BE

3

=

,

4

=

BC

, 

 

則正方形 DEFG 的面積為        。 

 

(化為最簡根式)             

【106 北模(2)】 

 
 

答:

2

2

4 −

 

解:在 CDF

∆

中,由正弦定律: 

       

(

)

θ

−

°

=

°

90

sin

2

45

sin

2 x

x

1

cos

=

⇒

θ

 

        在 CDG

∆

中,由餘弦定律: 

       

x

y

x

x

y

=

⇒

×

×

×

−

+

=

θ

cos

2

2

4

2

2

 

        在 BDE

∆

中,由餘弦定律: 

       

(

)

θ

−

°

×

×

×

−

+

=

90

cos

2

2

4

3

2

2

x

x

y

 

       

x

x

x

x

x

1

2

2

4

3

2

2

2

−

×

×

×

−

+

=

⇒

1

2

2

2

2

−

−

=

−

⇒

x

x

 

       

2

2

4

0

8

8

4

4

4

4

2

2

4

2

2

4

±

=

⇒

=

+

−

⇒

−

=

+

−

⇒

x

x

x

x

x

x

(取負) 

background image

7 

  E.  設圓 C :

0

2

2

=

−

−

+

y

x

y

x

及直線 L :

0

4 =

−

+ y

x

,若 P 為圓 C 上之動點,O 為坐標

平面上的原點,連接 OP

←→,且令 OP

←→與直線 L 之交點為Q ,可得OP ⋅ OQ為定值k ,則

=

k

        。 

【106 北模(2)】 

答: 4  

解:

(

)

0

,

2

2

=

−

−

+

⇒

∈

b

a

b

a

C

b

a

P

,故

b

a

b

a

+

=

+

2

2

 

        且

(

)

0

4

,

=

−

+

⇒

∈

bt

at

L

bt

at

Q

,故

b

a

t

+

=

4

 

        OP ⋅ OQ

(

)

4

4

2

2

2

2

=

+

×

+

=

+

=

+

=

b

a

b

a

t

b

a

t

b

t

a

         

  F.  滿足遞迴式



+

=

=

=

+

+

n

n

n

F

F

F

F

F

1

2

2

1

1

1,

( n 為自然數)的數列〈

n

F 〉稱為 Fibonacci Sequence

,若以矩陣的方式來表現為



=



+

+

+

2

1

1

1

1

1

0

n

n

n

n

F

F

F

F

。若

=

d

c

b

a

8

1

1

1

0

,且

n

F

d

c

b

a

=

+

+

+

,試求數對

(

)

=

n

a

,

        。 

【106 北模(2)】 

答:

(

)

11

,

13

 

解:〈

n

F 〉

,...

13

,

8

,

5

,

3

,

2

,

1

,

1

=

,其中

13

7

=

F

 

       



=

=

=

3

2

2

1

2

2

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

F

F

F

F

 

       



=

=

=

4

3

3

2

3

3

2

2

1

2

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

F

F

F

F

 

       



=

=

=

5

4

4

3

4

5

3

3

2

3

2

2

1

1

1

1

0

1

1

1

0

F

F

F

F

 

        …… 



=

9

8

8

7

8

1

1

1

0

F

F

F

F

,故

11

10

9

9

8

8

7

F

F

F

F

F

F

F

d

c

b

a

=

+

=

+

+

+

=

+

+

+

 

  G. 有一橢形的公園,其中心有一噴水池,距噴水池南北各

3

10

公尺處各有一涼亭,公園

的邊界上任一點到兩涼亭的距離和均相等,現過涼亭闢一東西向的小徑,而小徑與公園
邊界的交點處與噴水池之間鋪一直線健康按摩步道,若東西向的小徑與健康按摩步道的
夾角為

°

60 ,則噴水池到公園最南端的距離為        公尺。(化為最簡根式)

 

 

 

【106 北模(2)】 

答:

13

5

5 +

 

解:如圖,

(

)

13

10

10

3

20

10

10

2

2

2

+

=

+

+

=

a

 

       

故所求

13

5

5 +

=

= a

 

 
 
 
 
 

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