100_07A_q01
100 指考數學甲 第 1 題
📅 100 年 📝 指考數學甲 第 1 題 題型:單選 課綱:99課綱
考慮坐標平面上滿足 $2^x = 5^y$ 的點 $P(x,y)$,試問下列哪一個選項是錯誤的?
  1. $(0,0)$ 是一個可能的 $P$ 點
  2. $(\log 5, \log 2)$ 是一個可能的 $P$ 點
  3. 點 $P(x,y)$ 滿足 $xy \ge 0$
  4. 所有可能的點 $P(x,y)$ 構成的圖形為一直線
  5. 點 $P$ 的 $x, y$ 坐標可以同時為正整數
對數的運算與性質質因數與算術基本定理指數對數指數與對數
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$(5)$

單選題

詳解
對方程式 $2^x = 5^y$ 兩邊取常用對數: $$\log(2^x) = \log(5^y) \implies x \log 2 = y \log 5 \implies y = \left(\dfrac{\log 2}{\log 5}\right) x$$ 此在坐標平面上表示一條通過原點且斜率為正的直線。 各選項分析如下: (1) 代入 $(0,0)$ 滿足 $0 = 0$,故 $(0,0)$ 為可能之 $P$ 點,此敘述正確。 (2) 代入 $x = \log 5$,$y = \log 2$ 得 $\log 5 \log 2 = \log 2 \log 5$ 恆成立,故 $(\log 5, \log 2)$ 為可能之 $P$ 點,此敘述正確。 (3) 因為斜率 $\dfrac{\log 2}{\log 5} > 0$,所以 $x$ 與 $y$ 必同號(皆為正或皆為負)或同為 $0$,故 $xy \ge 0$,此敘述正確。 (4) 所有可能點 $P(x,y)$ 構成的圖形為直線 $y = \left(\dfrac{\log 2}{\log 5}\right) x$,此敘述正確。 (5) 設 $x, y$ 同時為正整數。由於 $2$ 與 $5$ 互質,根據算術基本定理,$2^x$ 的質因數只有 $2$(必為偶數),而 $5^y$ 的質因數只有 $5$(必為奇數),兩者不可能相等。因此點 $P$ 的 $x, y$ 坐標不可能同時為正整數,此敘述錯誤。 故選 $(5)$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。