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112嘉義女中

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微積分考蠻多的...

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2023-6-21 09:58, 下載次數: 3086

112嘉義女中_答案.pdf (224.75 KB)

2023-6-21 09:58, 下載次數: 3026

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4.
設\(A=\left[\matrix{2&4\cr 1&-1}\right]\),二階方陣\(X\)、\(Y\)滿足\(X+Y=I\)且\(XY=O\),其中\(I=\left[\matrix{1&0 \cr 0&1}\right]\)、\(O=\left[\matrix{0&0\cr 0&0}\right]\)。若存在實數\(a>b\)使得\(A=aX+bY\),則\(a^b\)之值為   
[速解]
計算矩陣\(A\)特徵值,\(\left|\ \matrix{2-\lambda&4 \cr 1&-1-\lambda} \right|=0\),\(\lambda=3,-2\)
因為\(a>b\),取\(a=3,b=-2\),\(\displaystyle a^b=\frac{1}{9}\)
原理請參閱https://math.pro/db/viewthread.php?tid=1335&page=1#pid5262

7.
設\(n\)為正奇數,黑箱中有\(n\)枚硬幣,其中1枚兩面都是人頭(Head),1枚兩面都是字(Tail),其餘的硬幣都是一面人頭和一面字。已知每個硬幣被取出的機會均等,每個硬幣兩面放在手心後朝上的機會也是均等的;將手伸入箱中握住三枚硬幣,取出後將手打開,在此三枚硬幣朝上的面是2個人頭和1個字的條件下,若此三硬幣的另一面是1個人頭和2 個字的機率為\(\displaystyle \frac{4}{7}\),則正奇數\(n=\)   

有置於黑箱中的七枚硬幣,其中一枚兩面皆是人頭,一枚兩面皆是字,其餘五枚一面是人頭一面是字,將手伸入箱中握住一枚硬幣,取出後打開手掌,發現一面是人頭,試問另一面也是人頭的機率是多少?
(1)\(\displaystyle \frac{1}{2}\) (2)\(\displaystyle \frac{1}{4}\) (3)\(\displaystyle \frac{2}{7}\) (4)\(\displaystyle \frac{1}{6}\) (5)\(\displaystyle \frac{1}{7}\)
97研究用試卷,https://math.pro/db/thread-3767-1-1.html

16.
已知一四邊形的紙張\(ABCD\),其中\(\angle A=\angle C=90^{\circ}\),\(\overline{AD}=10\),\(\overline{CD}=5\)。沿著\(\overline{BD}\)摺起平面\(ABD\),使得點\(A\)在平面\(BCD\)的投影點\(P\)落在\(\overline{BC}\)上,若摺起後四面體\(ABCD\)的體積為20,則摺起後點\(B\)到平面\(ACD\)的距離為   

二、計算證明題
1.
設數列\(\langle\;a_n\rangle\;\)的遞迴關係式為\(\cases{a_1=1\cr 3a_{n+1}=\pi \cdot sin(a_n),n\in N}\),
(1)請說明\(\langle\;a_n\rangle\;\)是否為有界數列?
(2)請判斷\(\langle\;a_n\rangle\;\)是否為遞增數列或遞減數列?請證明之。

2.
在坐標平面上,設點\(O\)為原點,已知橢圓\(\Gamma\):\(
\displaystyle \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\),其中\(a>b>0\)。若\(P,Q\)為橢圓\(\Gamma\)上任意兩點,試求\(\Delta OPQ\)面積之最大值。

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請教第3、7題

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3.
設雙曲線\(\Gamma\):\(\displaystyle \frac{x^2}{49}-\frac{y^2}{240}=1\)的焦點為\(F\)、\(F'\),中心為\(O\),若\(P\)為雙曲線\(\Gamma\)上的一動點,則滿足\(\angle FPF'\)為鈍角且\(\overline{OP}\)長度為正整數的動點\(P\)共有   種可能性。
[解答]
根據鈍角三角形的條件
可以得知\(\left\{
\begin{array}{LL}

x^2+14x-480<0 \\
x>10
\end{array}
\right.
\)

即\(\displaystyle 10<x<16\)
再根據中線定理求出\(\displaystyle \overline{OP}^2=(x+7)^2-240\)
由\(\displaystyle 10<x<16 \)求出 \(\displaystyle 49<\overline{OP}^2<289 \Rightarrow \overline{OP}=7,8,\cdots 16\)
共9個點滿足條件

四個象限共36個點

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7.
設\(n\)為正奇數,黑箱中有\(n\)枚硬幣,其中1枚兩面都是人頭(Head),1枚兩面都是字(Tail),其餘的硬幣都是一面人頭和一面字。已知每個硬幣被取出的機會均等,每個硬幣兩面放在手心後朝上的機會也是均等的;將手伸入箱中握住三枚硬幣,取出後將手打開,在此三枚硬幣朝上的面是2個人頭和1個字的條件下,若此三硬幣的另一面是1個人頭和2 個字的機率為\(\displaystyle \frac{4}{7}\),則正奇數\(n=\)   
[解答]
以下ABC分別表示 雙人頭,雙文字,一人頭一文字

2人頭1文字: 有ACB,ACC,CCB,CCC四種情形
機率:

ACB:\(\displaystyle \frac{3}{n(n-1)}\)

ACC:\(\displaystyle \frac{3(n-3)}{2n(n-1)}\)

CCB:\(\displaystyle \frac{3(n-3)}{4n(n-1)}\)

CCC:\(\displaystyle \frac{3(n-3)(n-4)}{8n(n-1)}\)

滿足題意的情況為ACB,CCC這兩種

所以列式可得
\(\displaystyle \frac{3+\frac{3}{8}(n-3)(n-4)}{3+\frac{9}{4}(n-3)+\frac{3}{8}(n-3)(n-4)}=\frac{4}{7}\)

解出\(n=11\) ( \(n=4\)不合)

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謝謝老師解惑,再請教第13題

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填充13.
已知三角形\(ABC\)的重心為點\(G\),且\(\overline{GC}=7\),\(\overline{GC}=3\),若點\(G\)至直線\(BC\)的距離為2,則\(\overline{GA}\)之長為   
[解答]
令 \( D \) 為 \( G \) 在直線 \( BC \) 上的投影點
由畢氏定理,可得 \( \overline{BD} = \sqrt{45} = 3\sqrt{5} \), \( \overline{CD} = \sqrt{5} \)
故 \( \overline{BC} = 3\sqrt{5} \pm \sqrt{5} \)
延長 \( AG \) 至 \( AA' \),並使 \( G \) 為 \( \overline{AA'} \) 中點,可得 \( BGCA' \) 為平行四邊形。

令 \( \theta = \angle BGC \)

(1) 若  \( \overline{BC} = 4\sqrt{5} \),
\( \Delta BGC \) 中,由餘弦定理可得 \( \cos\theta=\frac{9+49-80}{42}=\frac{-22}{42} \)
\( \Delta GCA' \) 中,由餘弦定理可得 \( \overline{GA'}^2 = 9 + 49 -42(-\cos\theta) = 36 \)
\( \Rightarrow \overline{GA'} = 6 \)

(2) 若  \( \overline{BC} = 2\sqrt{5} \),
\( \Delta BGC \) 中,由餘弦定理可得 \( \cos\theta=\frac{9+49-20}{42}=\frac{38}{42} \)
\( \Delta GCA' \) 中,由餘弦定理可得 \( \overline{GA'}^2 = 9 + 49 -42(-\cos\theta) = 96 \)
\( \Rightarrow \overline{GA'} = 4 \sqrt{6} \)
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謝謝老師解惑

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第13題

參考參考

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請教填充9,12,14,謝謝

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