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108_02M_q03
108 學測數學 第 3 題
📅 108 年
📝 學測數學
第 3 題
題型:單選
課綱:99課綱
試問共有多少組正整數 $(k, m, n)$ 滿足 $2^k 4^m 8^n = 512$?
1 組
2 組
3 組
4 組
0 組
指數對數
排列組合
指數律
正整數解計數
指數與對數
排列、組合與二項式定理
答案
3
詳解
將方程式 $2^k 4^m 8^n = 512$ 以 $2$ 為底數表示: $$2^k \cdot 2^{2m} \cdot 2^{3n} = 2^9 \Rightarrow 2^{k+2m+3n} = 2^9$$ 對照指數可得: $$k + 2m + 3n = 9$$ 已知 $k, m, n$ 皆為正整數(即 $\ge 1$),我們對 $n$ 進行分類討論: • 若 $n = 2$,則 $k + 2m + 6 = 9 \Rightarrow k + 2m = 3$:\ 此時僅有 $m=1, k=1$ 一組正整數解,即 $(k, m, n) = (1, 1, 2)$。 • 若 $n = 1$,則 $k + 2m + 3 = 9 \Rightarrow k + 2m = 6$:\ 當 $m=1$ 時,$k=4$,解為 $(4, 1, 1)$;\ 當 $m=2$ 時,$k=2$,解為 $(2, 2, 1)$。 • 若 $n \ge 3$,則 $3n \ge 9$,此時 $k + 2m \le 0$,無正整數解。 綜上所述,滿足條件的正整數組共計有 $3$ 組。 故選(3)。
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。