2015年10月13日 星期二

103(上)北一女高二第一次期中考,多選題4,選項(5)

「若$\angle A=\angle D>90^{\circ}, a=d=10, b=e=8$,則$\triangle ABC$及$\triangle DEF$全等」
[解] 在$\angle ABC$中設$\overline{AB}=x$,在$\triangle DEF$中設$\overline{DE}=y$。由餘弦定理(長度型)得
$100=x^2+64-16x\cos A$,
$100=y^2+64-16y\cos D$,
(請留意$\cos A=\cos D$)。
於是有
$x^2+64-16x\cos A=y^2+64-16y\cos D$,
整理得
$(x^2-y^2)-16\cos A(x-y)=0$,
$(x-y)(x+y)-16\cos A(x-y)=0$,
$(x-y)(x+y-16\cos A)=0$。
注意$\angle A$是鈍角,所以$\cos A<0$,得$x+y-16\cos A>0$,因此$x-y=0$,即有$x=y$。
因為三邊長相等,所以兩三角形全等(SSS)。
故本選項正確。

2015年7月14日 星期二

日本東北学院大学数學入試‬一題

在李躍進的《基礎數學試題精選》中見到這一題,想要去查出年份與原文,一時網路卻查不到。



2015年7月9日 星期四

不等式&塗色問題:99建中數資班入學考選填4‬

==題目==
將一些邊長為1的「單位正方體」拼成一個邊長為n的大正方體(n為正整數),將大正方體的其中幾個面染成紅色,然後將大正方體拆為原來的單位正方體,發現其中有163塊單位正方體被染成了紅色,求n= ?

[99建中數資班入學考選填4‬]


==解答==


2015年6月10日 星期三

排列組合,高鐵站

==題目==
某國高鐵有20站,為提高行車效率,選擇其中8站不停,但第一站和最後一站一定要停,且相鄰兩站不能同時不停。則共有幾種不同的停靠方式?


2015年3月1日 星期日

96國中基測(II),第11題,詳解

=題目=

如圖,坐標平面上有$\displaystyle A \left( \frac{5}{2}, 1 \right), B \left(- \frac{5}{3} , -4 \right)$兩點。過$A, B$兩點作直線$L$後,判斷下列哪一點與直線$L$的距離最短?



(A) $(3, 1)$

(B) $(1, 2)$

(C) $\displaystyle \left( 0, \frac{1}{2} \right)$

(D) $(0, -2)$

=解答=

作圖即可知道答案,選(D)。無須計算直線方程式,計算了只是浪費時間。








2015年2月9日 星期一

許志農教授《高中數學珍寶》,不等式一題

=題目=

已知:如下圖,正方形$\alpha$(邊長為$a$)與正方形$\beta$(邊長為$b$)的面積和為$1$。


求證:剛好包住正方形$\alpha$與正方形$\beta$的矩形面積$\displaystyle \frac{1 + \sqrt{2}}{2}$。

 [出處:國立臺灣師範大學數學系許志農教授著《高中數學珍寶》]

=評析=

國立蘭陽女中的陳敏皓老師在HPM 通訊第十七卷第一期的《算幾不等式的證明
(II) 與(III)》介紹了這道題目,並給出了採用算幾不等式的解法,有興趣的人可參考
http://math.ntnu.edu.tw/ horng/letter/hpm1701.pdf

=解答=

由$\alpha^2 + \beta^2 = 1$聯想三角函數中最重要的等式
$$
\cos^2 \theta + \sin^2 \theta = 1.
$$
由此自然會想設
$$
a = \cos \theta, b = \sin \theta.
$$
注意到$\alpha, \beta$都必須是非負實數,所以角度$\theta$必須有所限制,顯然限制範圍是
$$
0 \leq \theta \leq \frac{\pi}{2}.
$$
觀察題目所給圖形可知,包住兩個正方形的最小矩形,其面積為$a(a + b)$,因此有
\begin{eqnarray*}
a(a + b) &=& a^2 + ab \\
&=& \cos^2 \theta + \cos \theta \cdot \sin \theta \\
&=& \frac{1 + \cos 2 \theta}{2} + \frac{1}{2} \sin 2 \theta \\
&=& \frac{1}{2} + \frac{1}{2} (\cos 2\theta + \sin 2\theta) \\
&=& \frac{1}{2} + \frac{1}{2} \sqrt{2} \left( \frac{1}{\sqrt{2}} \cos 2\theta + \frac{1}{\sqrt{2}} \sin 2\theta \right) \\
&=& \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \left( \sin \frac{\pi}{4} \cos 2\theta + \cos \frac{\pi}{4} \sin 2\theta \right) \\
&=& \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \sin \left( \frac{\pi}{4} + 2\theta \right)
\end{eqnarray*}
現在分析以上函數式中$\displaystyle \sin \left( \frac{\pi}{4} + 2\theta \right)$的最大值。由
$$
0 \leq \theta \leq \frac{\pi}{2},
$$

$$
\frac{\pi}{4} \leq \frac{\pi}{4} + 2\theta \leq \frac{5}{4}\pi,
$$
因此當$\displaystyle \theta = \frac{\pi}{8}$時,$\displaystyle \sin \left( \frac{\pi}{4} + 2\theta \right)$有最大值$1$,所以$a \times (a + b)$有最大值$\displaystyle \frac{1 + \sqrt{2}}{2}$。

2015年2月3日 星期二

104年,學測,數學,單選3

題目

有兩組供機器運作的配件$A, B$,其單獨發生故障的機率分別為$0.1, 0.15$。 只有當$A, B$都發生故障時,此機器才無法運作。$A, B$兩配件若用串接方式,前面故障會導致後面故障,但若後面故障則不會影響前面的故障情形;若用並列方式,則故障情形互不影響。若考慮以下三種情形:

(一) 將$B$串接於$A$之後

(二) 將$A$串接於$B$之後

(三) 將$A, B$獨立並列

在情況 (一)、 (二)、 (三)之下,機器無法運作的機率分別為$p_{1}, p_{2}, p_{3}$。請選出正確的選項。


(1) $p_{1} > p_{2} > p_{3}$

(2) ${p_2} > {p_1} > {p_3}$

(3) ${p_3} > {p_2} > {p_1}$

(4) ${p_3} > {p_1} > {p_2}$

(5) ${p_1} = {p_2} > {p_3}$


解答

按題意有$3$種接法
現在分情況討論。

(甲) 一旦$A$故障,則$B$亦跟著故障(無論$B$原本是否已故障),所以系統故障機率取決於$A$故障的機率,因此$p_{1} = 0.1$。

(乙) 一旦$B$故障,則$A$亦跟著故障(無論$A$原本是否已故障),所以系統故障機率取決於$B$故障的機率,因此$p_{2} = 0.15$。

(丙) 只有在$A, B$同時故障之情況下才會使系統故障。注意$A, B$故障互為獨立事件,因此若記$A \cap B$為$A, B$同時故障之事件,則由條件機率之定義有
$$p_{3} = P(A \cap B) = P(A) \times P(B) = 0.1 \times 0.15 = 0.015.$$
由以上討論知$p_{2} > p_{1} > p_{3}$,選$(2)$。

2015年1月24日 星期六

103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,證明#2


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,證明#1


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#16


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#15


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#14


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#13


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#12


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#11


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#10


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#9


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#8


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#7


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#6


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#5


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#4


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#3


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#2


103學年(上)新竹市立光華國中九年級數學期末考,填充#1