鐘勁松
1 前言
臺灣地區(qū)學(xué)科能力測試(簡稱“學(xué)測”)包括國文、英文、數(shù)學(xué)、社會、自然五科,旨在測驗考生是否具有接受大學(xué)教育的基本學(xué)科能力,是大學(xué)校系初步篩選學(xué)生的門檻. 2020年臺灣地區(qū)數(shù)學(xué)測試考試共20道題,其中單選題7道(試題1-7),多選題6道(試題8-13),選填題7道.考試時間共100分鐘,滿分100分.本文對臺灣地區(qū)學(xué)測考試(數(shù)學(xué))的選擇題進(jìn)行解析和點評,并對其特點進(jìn)行總結(jié),旨在讓讀者大致了解臺灣地區(qū)學(xué)測考試的主要內(nèi)容和特點.
2 試題賞析
試題1 已知兩個直角三角形三邊長分別為3、4、5,5、12、13,α,β分別為它們的一角,如圖1所示. 試選出正確的選項().
解析 根據(jù)圖形可知,sinα=35,sinβ=513,因為sin30°=12,又因為513<12<35,所以sinβ 點評 本題考查了正弦在直角三角形中的定義, 根據(jù)正弦函數(shù)y=sinx,x∈0,π2的單調(diào)性 比較數(shù)值大小即可得到答案,屬于一道較容易題. 試題2 空間中有相異四點A,B,C,D,已知內(nèi)積AB·AC=AB·AD.試選出正確的選項. (1)AB·CD=0;(2)AC=AD;(3)AB與CD平行;(4)AD·BC=0;(5)A,B,C,D四點在同一平面上. 解析 根據(jù)題意可知AB·AC=AB·AD,所以 AB·AC-AB·AD=0AB·AC-AD=0AB·CD=0,所以選項(1)正確,故選(1). 點評 本題無需計算出數(shù)量積的具體數(shù)值,只需要稍作變形即可得到答案.實際上,根據(jù)AB·AC=AB·AD可知AC,AD在AB上的投影相等,且C,D是不同的兩點,所以有AB·CD=0. 試題3 如圖2所示,O為正六邊形之中心.試問下列哪個向量的終點P落在△ODE內(nèi)部(不含邊界)? 解析 要使終點P在△ODE內(nèi)(不含邊界),不僅要結(jié)果向量的方向在邊界內(nèi),而且還要使結(jié)果向量的終點落在△ODE區(qū)域內(nèi).據(jù)向量加法的幾何意義,選項(1)對應(yīng)的點P在射線OD上,且OP=OD=OC+OE, 同理,根據(jù)向量加法的幾何意義知 選項(3)(4)(5)對應(yīng)的點P(OP的方向)均不在△ODE區(qū)域內(nèi),所以選項(2)正確. 點評 本題考查了向量的有關(guān)運算(向量的加法和數(shù)乘),本題不需要設(shè)坐標(biāo)進(jìn)行代數(shù)運算,只需要了解和理解向量加法的幾何意義即可.本題以特殊的平面圖形——正六邊形為載體,從形的方面考查對向量加法幾何意義本質(zhì)的理解. 試題4 令I(lǐng)=1001,A=1134,B=I+A+A-1,試選出代表BA的選項. (1)1001;(2)6006;(3)4-1-31;(4)1134;(5)661824. 解析 因為B=I+A+A-1,等式兩邊同乘以矩陣A可得. 因為BA=IA+A2+A-1A=10011134+11342+1001=661824,所以BA=661824,故選(5). 點評 本題考查了矩陣的加法和乘法運算,特別注意的是運算技巧,不要首先將矩陣B算出來,再與矩陣A相乘,這樣比較復(fù)雜. 同樣也不要將計算矩陣BA的值算成計算矩陣AB的值.一般情況下,矩陣的乘法不滿足交換律.實際上,上面的計算過程還可以簡化為BA=IA+A2+A-1A=IA+A2+I=(I+A)A+I,同樣可以得到正確的結(jié)果. 試題5 試問數(shù)線上有多少個整數(shù)點與101的距離小于5,但與點38的距離大于3? (1)1個;(2)4個;(3)6個;(4)8個;(5)10個. 解析 因為10<101<11,所以數(shù)線上與101小于5的整數(shù)點有x=6,7,8,9,10,11,12,14,15,共10個;又因為6<38<7,所以數(shù)線上到38的距離大于3的整數(shù)點滿足x10或x≤3. 所以,滿足與101的距離小于5,且與點38的距離大于3的整數(shù)點有x=10,11,12,13,14,15,共6個,故選(3). 點評 本題考查了絕對值不等式的解法,將同時滿足兩個條件的整數(shù)點在數(shù)線(即數(shù)軸)上表示出來,不難得出共6個整數(shù)點滿足條件.實質(zhì)上,本題考查了數(shù)形結(jié)合的思想和估算的能力,考生若能運用數(shù)形結(jié)合的思想,并在估算方面能力較強(qiáng),不需要運算就可以又快又準(zhǔn)地得出答案. 試題6 連續(xù)投擲一公正骰子兩次,設(shè)出現(xiàn)的點數(shù)依序為a,b.試問發(fā)生log(a2)+logb>1的概率為多少? (1)13;(2)12;(3)23;(4)34;(5)56. 解析 投擲一公正骰子兩次,共有6×6=36種可能結(jié)果. 又因為loga2+logb>1,所以a2b>10. 我們先考慮a2b≤10的情況: 當(dāng)a=1時,b=1,2,3,4,5,6,共6種結(jié)果; 當(dāng)a=2時,b=1,2,共2種結(jié)果; 當(dāng)a=3時,b=1,共1種結(jié)果. 所以,發(fā)生log(a2)+logb>1的概率p=36-(6+2+1)36=2736=34,故選(4). 點評 本題為一道求古典概率題,從正面求滿足a2b>10的整數(shù)對(a,b)的個數(shù)較多,所以從反面求a2b≤10的整數(shù)對(a,b)的個數(shù)(共6+2+1=9(個)),體現(xiàn)了處理數(shù)學(xué)問題時正難則反的思想.本題將求古典概率與對數(shù)函數(shù)的變形交匯,在知識的交匯處命題.值得注意的是這里loga表示以10為底a的對數(shù),等同于大陸教材中常用符號lga. 試題7 坐標(biāo)平面上,函數(shù)圖形y=-3x3上有兩點P,Q到原點距離皆為1.已知點P坐標(biāo)為cosθ,sinθ,試問點Q坐標(biāo)為? (1)(cos(-θ),sin(-θ));(2)(-cosθ,sinθ);(3)(cos(-θ),-sinθ);(4)(-cosθ,sin(-θ));(5)(cosθ,-sinθ). 解析 因為y=-3x3是奇函數(shù),其圖形關(guān)于原點成中心對稱,P,Q到原點距離皆為1,所以P,Q兩點關(guān)于原點成中心對稱,因為Pcosθ,sinθ,所以Q(-cosθ,-sinθ),即Q(-cosθ,sin(-θ)),所以選(4). 點評 本題考查的知識點有冪函數(shù)和三角函數(shù)的性質(zhì),關(guān)鍵是根據(jù)P,Q兩點到原點距離皆為1推導(dǎo)出P,Q關(guān)于原點成中心對稱. 試題8 有一個游戲的規(guī)則如下:丟三顆公正的骰子,若所得的點數(shù)恰滿足下列(A)或(B)兩個條件之一,可得到獎金100元;若兩個條件都滿足,則共得200元獎金;若兩個條件都不滿足,則無獎金. (A)三個點數(shù)皆為奇數(shù)或者皆為偶數(shù) (B)三個點數(shù)由小排到大為等差數(shù)列 若已知有兩顆骰子的點數(shù)分別為1,3,且所得的獎金為100元,則未知的骰子點數(shù)可能為何? (1)2;(2)3;(3)4;(4)5;(5)6. 解析 因為所得獎金為100元,則三個點數(shù)滿足條件(A)(B)之一. 當(dāng)未知的骰子的點數(shù)為2時,符合條件(B),但不符合條件(A),所以選項(1)正確; 當(dāng)未知的骰子的點數(shù)為3時,符合條件(A),但不符合條件(B),所以選項(2)正確; 當(dāng)未知的骰子的點數(shù)為4時,條件(A)(B)均不滿足,選項(3)錯誤; 當(dāng)未知的骰子的點數(shù)為5時,條件(A)(B)均滿足,選項(4)錯誤; 當(dāng)未知的骰子的點數(shù)為6時,條件(A)(B)均不滿足,選項(5)錯誤. 故選(1)(2). 點評 本題是多項選擇題,較為容易,認(rèn)真審題即可得到正確答案. 試題9 在坐標(biāo)平面上,有一通過原點O的直線L,以及一半徑為2、圓心為原點O的圓Γ.P,Q為Γ上相異兩點,且OP,OQ分別與L所夾的銳角皆為30°,試選出內(nèi)積OP·OQ之值可能發(fā)生的選項. (1)23;(2)-23;(3)0;(4)-2;(5)-4. 解析 根據(jù)題意可知,OP,OQ的夾角可能為60°,120°,180°,所以O(shè)P·OQ=|OP||OQ|cos〈OP,OQ〉. 當(dāng)〈OP,OQ〉=60°時,OP·OQ=22cos60°=2; 當(dāng)〈OP,OQ〉=120°時,OP·OQ=22cos120°=-2; 當(dāng)〈OP,OQ〉=180°時,OP·OQ=22cos180°=-4; 所以,正確的選項為(4)(5). 點評 本題考查了考生的分類討論的思想和向量的數(shù)量積等知識的運用,注意到直線和向量的區(qū)別. 根據(jù)題意,OP,OQ的夾角有3種情形,如圖3所示,即〈OP,OQ〉=180°,〈OP,OQ1〉=60°,〈OP,OQ2〉=120°.值得一提的是,選項中并沒有答案為“2”這一選項,也就是說,在多項選擇題的命制中,選項不一定要覆蓋所有可能值. 試題10 已知多項式f(x)=3x4+11x2-4,試選出正確的選項. (1)y=f(x)的圖形與y軸交點的y坐標(biāo)小于0; (2)f(x)=0有4個實根; (3)f(x)=0至少有一個有理根; (4)f(x)=0有一根介于0與1之間; (5)f(x)=0有一根介于1與2之間. 解析 對于選項(1)來說,y=f(x)的圖形與y軸交點的y坐標(biāo),即當(dāng)x=0時y的值,顯然有y=f(0)=-4<0,選項(1)正確; 對于選項(2),因為f(x)=3x4+11x2-4=(3x2-1)(x2+4),當(dāng)f(x)=0時,有3x2-1=0或x2+4=0,顯然,f(x)=0只有兩個不同的實根x1,2=±33,其余兩個根為虛根x3,4=±2i(i為虛數(shù)單位,即i2=-1),故選項(2)錯誤; 對于選項(3),由選項(2)可知,f(x)=0沒有一個有理根,4個根分別為兩個無理根,兩個虛根,故選項(3)錯誤; 對于選項(4),因為0<33<1,故f(x)=0有一根介于0與1之間,選項(4)正確,選項(5)錯誤. 點評 本題從多個方面考查了多項式函數(shù)(次數(shù)為4)的圖形和性質(zhì),如圖形與y軸交點的縱坐標(biāo)的正負(fù),根的類型和根的范圍等等. 首先,遇到與多項式函數(shù)有關(guān)的問題時,因式分解是關(guān)鍵,將高次降為低次進(jìn)行問題解決. 其次,若不能夠因式分解,則運用多形式函數(shù)的有關(guān)定理,如余數(shù)定理、綜合除法、虛根成對定理、代數(shù)基本定理和插值公式來解決問題. 試題11 設(shè)a,b,c為實數(shù)且滿足loga=1.1,logb=2.2,logc=3.3.試選出正確的選項. (1)a+c=2b;(2)1 解析 對于選項(1),因為loga+logc=2logb,所以有b2=ac,并不能推導(dǎo)出a+c=2b,故選項(1)錯誤;實際上,因為c=a3,b=a2,若a+c=2b,則有a+a3=2a2,又因為a>10,所以a+a3=2a2無解,所以a+c=2b錯誤; 對于選項(2),因為a=101.1>10,與1 對于選項(3),因為c=103.3=103·100.3,顯然有100.3>1,若100.3>2,則有0.3>log2,而log2≈0.3010,與0.3>log2矛盾,所以1<100.3<2,因此1000 對于選項(4),因為logbloga=2,所以b=a2,不能推導(dǎo)出b=2a,若b=2a,則兩邊取以10為底的對數(shù),則有l(wèi)ogb=log2a=log2+loga,所以log2=logb-loga=1.1,與log2≈0.3010矛盾,故選項(4)錯誤; 對于選項(5),因為2logb=loga+logc=4.4,所以有b2=ac,所以a,b,c成等比數(shù)列,故選項(5)正確. 點評 本題以對數(shù)函數(shù)為載體,考查了對數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和等比數(shù)列的有關(guān)知識.解決問題的過程中,換底公式是關(guān)鍵,特別是第(3)小問,需要利用的知識較為綜合,在試卷末的“參考公式及可能用到的數(shù)值”中給出了“l(fā)og2≈0.3010”,在解題的過程中需要用到.當(dāng)然,如果考生能夠記住該數(shù)值則更好.特別要注意的是,選項(1)(4)不能輕易否定,需要推理論證. 試題12 下表示2011年至2018年某國總就業(yè)人口與農(nóng)業(yè)就業(yè)人口的部分相關(guān)數(shù)據(jù),各年度的人口以人數(shù)計,有些是以千人計,有些以萬人計,例如 2011年總就業(yè)人口為1070.9萬人,65歲以上男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口為69.1千人.試根據(jù)表格資料選出正確的選項. (1)從2013年至2018年,65歲以上的男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口逐年遞增; (2)從2013年至2018年,50歲至64歲之男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口逐年遞增; (3)上表中,每一年的男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口占總就業(yè)人口的比率都小于百分之五; (4)上表中,每一年50歲至64歲之男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口都少于49歲以下之男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口; (5)就65歲以上至男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口而言,2018年比2011年增加了不到一萬人. 解析 對于選項(1),從表格的最右一列可以看出,從2013年至2018年,65歲以上的男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口逐年遞增,故選項(1)正確; 對于選項(2),觀察表格的第7列可知,2016年50歲至64歲男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口為176.4萬,而2015年為181.3萬,2016年相當(dāng)于2015年的男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口減少了,故選項(2)錯誤; 對于選項(3),觀察表格第2、4列可以發(fā)現(xiàn),將每年第4列對應(yīng)的數(shù)據(jù)分別除以第2列對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),比值均小于百分之五,故選項(3)正確; 對于選項(4),觀察表格發(fā)現(xiàn),每年的第5、6列的數(shù)據(jù)之和均大于第7列對應(yīng)的數(shù)據(jù),也即是說每一年50歲至64歲之男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口都大于49歲以下之男性農(nóng)業(yè)就業(yè)人口,故選項(4)錯誤; 對于選項(5),65歲以上的男性農(nóng)業(yè)人口,2018年為79.4千人,2011年為69.1千人,所以2018年比2011年增加了79.4-69.1=10.3(千人),即增加的人數(shù)超過了一萬人,故選項(5)錯誤. 點評 本題主要考查了考生的讀圖、識表的能力,此題題干看上去文字很多,表格的數(shù)據(jù)也很多,但并不復(fù)雜. 實際上,認(rèn)真閱讀選項,根據(jù)選項從表格中尋找有用的信息(數(shù)據(jù)),稍加推理和估算即可得出正確答案. 試題13 如圖4所示,四面體OABC中,△OAB和△OAC均為正三角形,∠BOC=30°.試選出正確的選項. (1)BC>OC; (2)△OBC是等腰三角形; (3)△OBC的面積大于△OAB的面積; (4)∠CAB=30°; (5)平面OAB與平面OAC的夾角(以銳角計)小于30°. 解析 不妨設(shè)兩個正△OAB,△OAC的邊長為a,顯然有△OBC為等腰三角形,其中頂角∠BOC=30°,兩底角∠OBC=∠OCB=180°-30°2=75°,所以有BC 對于選項(2),△OBC為等腰三角形,故選項(2)正確; 對于選項(3),△OBC和△OAB共一條邊OB,△OAB的邊OB邊上高的長為h1=a·sin60°=32a,而△OBC的OB邊上高的長為h2=a·sin30°=a2,因為h1>h2,S△OBC=12ah1,S△OAB=12ah2,所以S△OBC 對于選項(4),由已知條件容易判斷△COB和△CAB全等,根據(jù)全等三角形的對應(yīng)角相等,所以∠CAB=∠COB=30°,故選項(4)正確; 對于選項(5),過點B,C分別作OA的垂線,兩個垂足分別為D,F(xiàn),實為同一點(可以證明),不妨設(shè)為點D,所以平面OAB與平面OAC的夾角為∠BDC. 在三角形OCB中,由余弦定理可得BC2=a2+a2-2a·acos30°=2a21-32. 在三角形CDB中,有BC2=CD2+BD2-2CD·BDcos∠CDB, 又因為BD=CD=32a,所以2a21-32=232a2-232a2cos∠CDB, 解得cos∠CDB=23-13.因為cos∠CDB=23-13<32,且∠CDB<90°,所以∠CDB>30°,即平面OAB與平面OAC的夾角大于30°,故選項(5)錯誤. 點評 本題是一道立體幾何題,考查了平面幾何中的有關(guān)長度、面積、全等、等腰三角形,二面角的平面角等知識,5個選項分別從不同的方面考查考生解決問題的能力,較為綜合. 3 試題特色 2020年臺灣地區(qū)學(xué)測考試(數(shù)學(xué))的選填題(解答題)也很有特色,限于篇幅,本文不再贅述.選擇題的試題特色已在點評中敘述,從13道選擇題可以看出,2020年臺灣地區(qū)學(xué)測考試總體的主要特色如下: 1.注重對基礎(chǔ)知識和核心能力的考查.重點考查的內(nèi)容有函數(shù)(三角函數(shù)、冪指對函數(shù)、多項式函數(shù)),向量(平面向量和空間向量),概率統(tǒng)計,矩陣,平面解析幾何和空間立體幾何、圓錐曲線等等.考查考生分析問題和解決問題的能力,以及對基本概念及其本質(zhì)的掌握、理解和運用的能力,閱讀理解(讀圖識表)的能力,邏輯推理、運算求解和估算的能力等等.特別重視閱讀理解(如試題8和試題12)能力和數(shù)學(xué)思想的考查,比如分類討論的思想、數(shù)形結(jié)合的思想等等. 2.在知識的交匯處命題.大部分試題均不止考查一個知識點,而是對多個知識點進(jìn)行交匯考查,將不同內(nèi)容的知識聯(lián)系起來.如試題6綜合考查了概率和對數(shù)函數(shù)內(nèi)容,試題7綜合考查了冪函數(shù)和三角函數(shù)內(nèi)容,試題11綜合考查了對數(shù)函數(shù)和等比數(shù)列內(nèi)容等等.