第一部分:選擇題 (第 1 ~ 11 題,每題 8 分)
算式 $5^9 \times 5^3 \div 5^6$ 之值可用下列何者表示?
【正解:A】指數律核心
同底數相乘時指數相加,同底數相除時指數相減:
$5^9 \times 5^3 \div 5^6 = 5^{9 + 3 - 6} = 5^6$。
計算 $(4x^2 - 3x) - (5 - 2x)$ 的結果,與下列何者相同?
【正解:D】去括號負號變號
注意去括號時的符號陷阱:$-(5 - 2x) = -5 + 2x$。
原式 $= 4x^2 - 3x - 5 + 2x = 4x^2 + (-3x + 2x) - 5 = 4x^2 - x - 5$。
若二元一次聯立方程式 $\begin{cases} 41x + 3y = 97 \\ 19x - 3y = 23 \end{cases}$ 的解為 $x = a,\ y = b$,則 $a + 3b$ 之值為何?
【正解:B】加減消去法
1. 觀察兩式 $y$ 的係數剛好為 $+3$ 與 $-3$,直接將兩式相加:
$(41x + 19x) = 97 + 23 \implies 60x = 120 \implies x = 2$ (即 $a=2$)。
2. 代入第一式:$41(2) + 3y = 97 \implies 82 + 3y = 97 \implies 3y = 15 \implies y = 5$ (即 $b=5$)。
3. 所求 $a + 3b = 2 + 3(5) = 2 + 15 = 17$。
計算 $(3\sqrt{2} + \sqrt{6}) \times \sqrt{3}$ 的結果,與下列何者相同?
【正解:A】根號化簡
依乘法分配律展開:
$(3\sqrt{2} \times \sqrt{3}) + (\sqrt{6} \times \sqrt{3}) = 3\sqrt{6} + \sqrt{18}$。
化簡 $\sqrt{18} = \sqrt{9 \times 2} = 3\sqrt{2}$,得到結果為 $3\sqrt{6} + 3\sqrt{2}$。
利用乘法公式判斷,下列算式之值,何者與其他三者不相同?
【正解:D】平方差因式結構
套用 $a^2 - b^2 = (a+b)(a-b)$:
• (A) $(97+3)(97-3)(97+1)(97-1) = 100 \times 94 \times 98 \times 96$
• (B) $(98+2)(98-2)(96+2)(96-2) = 100 \times 96 \times 98 \times 94$
• (C) $(99+1)(99-1)(95+1)(95-1) = 100 \times 98 \times 96 \times 94$
(A)、(B)、(C) 的乘積因子皆為 $100 \times 98 \times 96 \times 94$。
• (D) 展開為 $(100 \times 92) \times (100 \times 96)$,明顯與其他三者不同。
在坐標平面上,有一質點從點 $(-2, 3)$ 出發,先「向右移動 $a$ 單位」,再「向下移動 $b$ 單位」。若 $a > 4$ 且 $b > 5$,則此質點最後必定落在第幾象限?
【正解:D】象限正負號判斷
新坐標為 $(-2 + a,\ 3 - b)$:
• $x$ 坐標:因 $a > 4$,故 $-2 + a > -2 + 4 = 2 > 0$(為正數)。
• $y$ 坐標:因 $b > 5$,故 $3 - b < 3 - 5 = -2 < 0$(為負數)。
當 $x > 0$ 且 $y < 0$ 時,必落在第四象限 $(+, -)$。
已知 $a, b, c$ 皆為正整數,且 $a, b$ 兩數的最大公因數為 13,最小公倍數為 78。關於 $a, b, c$ 三數的最大公因數與最小公倍數,下列判斷何者正確?
【正解:B】集合包含與因倍數性質
• 最大公因數:$\gcd(a, b, c) = \gcd(\gcd(a,b), c) = \gcd(13, c)$。
因為 13 與 $c$ 的公因數必定是 13 的因數,所以最大公因數必定 $\le 13$(只能是 1 或 13)。
• 最小公倍數:$\text{lcm}(a,b,c) = \text{lcm}(78, c)$ 必為 78 的倍數,因此必定 $\ge 78$。
小明和小華各有一副標示 1 到 6 的撲克牌。小明蓋住其中 4 張(分別是 1、2、4、5);小華也蓋住其中 4 張(分別是 2、3、4、6)。今兩人各自隨機翻開自己蓋住的 1 張牌,則小明翻開數字大於小華翻開數字的機率為何?
【正解:A】列表計數
小明可能翻開的牌為 $\{1, 2, 4, 5\}$,小華為 $\{2, 3, 4, 6\}$,樣本空間共有 $4 \times 4 = 16$ 種可能。
逐一檢驗小明大於小華的情形:
• 小明抽 1:無(0 種)
• 小明抽 2:無(0 種)
• 小明抽 4:小於 4 的有小華的 2、3(2 種)
• 小明抽 5:小於 5 的有小華的 2、3、4(3 種)
滿足條件數共有 $2 + 3 = 5$ 種,故機率 $= \dfrac{5}{16}$。
坐標平面上有二次函數 $y = -(x - 5)^2 + 9$ 的圖形。今將此圖形向左平移 8 個單位,在平移過程中,此圖形與 $y$ 軸的交點位置變化為何?
【正解:C】頂點與 y 軸距離動態分析
原拋物線頂點在 $(5, 9)$,開口向下。
設向左平移 $k$ 單位($0 \le k \le 8$),頂點坐標變為 $(5 - k, 9)$,圖形與 $y$ 軸交點令 $x=0$:
$y = -(k - 5)^2 + 9$。
• 當 $k$ 從 $0$ 增加到 $5$ 時,頂點往 $y$ 軸靠攏,交點由 $-16$ 上升至頂點最高處 $9$(向上)。
• 當 $k$ 從 $5$ 增加到 $8$ 時,頂點穿過 $y$ 軸並向左遠離,交點由 $9$ 下降至 $0$(向下)。
因此交點位置變化為「先向上再向下」。
早午餐店販售漢堡每個 50 元、紅茶每杯 20 元,另有「超值特餐(1 漢堡 + 1 紅茶)」優惠價 60 元。某日盤點共賣出 80 個漢堡與 90 杯紅茶,總營業額為 5100 元。若所有餐點皆依單點或特餐售出,則當日賣出的特餐共有幾份?
【正解:C】代數設未知數
設賣出超值特餐 $x$ 份。
因為每份特餐用掉 1 個漢堡與 1 杯紅茶:
• 單點漢堡數量為 $80 - x$ 個。
• 單點紅茶數量為 $90 - x$ 杯。
依總收入列式:
$60x + 50(80 - x) + 20(90 - x) = 5100$
$60x + 4000 - 50x + 1800 - 20x = 5100$
$5800 - 10x = 5100 \implies 10x = 700 \implies x = 70$(份)。
在 $\triangle ABC$ 中,$G$ 為重心。若點 $D$ 在線段 $AG$ 上且 $AD : DG = 1 : 2$;點 $E$ 在 $AB$ 上且 $AE : EB = 1 : 3$。請問 $\triangle ADE$ 面積為 $\triangle ABC$ 面積的多少倍?
【正解:C】重心性質與比例線段
1. 由重心性質可知,重心將大三角形等分為三塊:$\triangle ABG = \dfrac{1}{3} \triangle ABC$。
2. $D$ 在 $AG$ 上:$\dfrac{AD}{AG} = \dfrac{1}{1 + 2} = \dfrac{1}{3}$。
3. $E$ 在 $AB$ 上:$\dfrac{AE}{AB} = \dfrac{1}{1 + 3} = \dfrac{1}{4}$。
4. 因 $\triangle ADE$ 與 $\triangle ABG$ 共用 $\angle A$,其面積比為兩邊乘積比:
$\triangle ADE = \left(\dfrac{AD}{AG} \times \dfrac{AE}{AB}\right) \times \triangle ABG = \left(\dfrac{1}{3} \times \dfrac{1}{4}\right) \times \left(\dfrac{1}{3}\triangle ABC\right) = \dfrac{1}{36}\triangle ABC$。
第二部分:非選擇題 (第 12 題,滿分 12 分)
美術課上,老師發給每組長寬為 $12\text{ cm} \times 4\text{ cm}$ 的紅色紙片,以及 $15\text{ cm} \times 4\text{ cm}$ 的藍色紙片若干張。小燦想在不裁切紙片的情況下,將紙片水平緊密拼排成一個大長方形。規則如下:
• 奇數層(第 1、3、5...層)全由紅色紙片組成。
• 偶數層(第 2、4、6...層)全由藍色紙片組成。
• 最後一層(最底層)必須為紅色紙片。
• 每一層的總長度必須完全相同。
請依題意回答下列問題,並在下方文字框中寫出解題推導過程:
1. 以上述方式拼成的大長方形,其長度(水平寬度)最小為多少公分?此時第一層最少需要幾張紅色紙片? (5分)
2. 若材料包中紅色與藍色紙片的數量比為 $5 : 3$。小燦想以第 (1) 小題求出的最小長度進行拼排,判斷他是否可能恰好將購買的紙片全部用完?若可以,此時拼成的大長方形共有幾層?若不行,請說明理由。 (7分)
💡 會考非選擇題三級分標準檢核:
- 3級分:正確算出長度 60 公分、第一層 5 張,並列出紅藍層數方程解得 $m=4$、總層數 7 層。
- 2級分:正確求出第 (1) 小題,第 (2) 小題列出比例式但計算過程稍有疏漏。
- 1級分:僅正確求出最小公倍數 60 或第 (1) 小題部分答案。
【完整擬答與推導】
(1)
每層長度需同時為 12 與 15 的公倍數。最小長度 $= [12, 15] = 60\text{ cm}$。
第一層為紅色紙片,每張長 12 cm,需要張數 $= 60 \div 12 = 5$ 張。
答:最小長度為 60 公分,第一層需要 5 張紅色紙片。
(2)
每層藍色紙片需要張數 $= 60 \div 15 = 4$ 張。
依題意「奇數層為紅,偶數層為藍,最底層為紅」,可知紅色層數恰比藍色層數多 1 層。
設紅色層有 $m$ 層,則藍色層有 $m - 1$ 層($m$ 為正整數):
• 紅色紙片總需求 $= 5m$ 張
• 藍色紙片總需求 $= 4(m - 1)$ 張
依材料包紅藍比為 $5 : 3$ 列式:
$$\frac{5m}{4(m - 1)} = \frac{5}{3} \implies \frac{m}{4(m - 1)} = \frac{1}{3} \implies 3m = 4m - 4 \implies m = 4$$
因為 $m = 4$ 為正整數,完全符合題意!
此時紅色層有 4 層,藍色層有 $4 - 1 = 3$ 層,總層數 $= 4 + 3 = 7$ 層。
(驗算:紅紙共 $5 \times 4 = 20$ 張,藍紙共 $4 \times 3 = 12$ 張,其比為 $20:12 = 5:3$,恰好完全用完)。
答:可能恰好用完,此時拼成的長方形共有 7 層。