109指考數學乙非選第11題詳解

📅 109 年 📝 指考數學乙 第 11 題 題型:非選 課綱:99課綱

答案與本題考點

答案:(1) 略 (2) $\sqrt{10}$ (3) $\dfrac{1}{16}$

本題考點:對數、指數成長模型、指數與對數

題目

傳染病在發生初期時,由於大部分人未感染且無抗體,所以總感染人數大都以指數形式成長。在「初始感染人數為 $P_0$,且每位已感染者平均一天會傳染給 $r$ 位未感染者」的前提下,$n$ 天後感染到此疾病的總人數 $P_n$ 可以表示為 $$P_n = P_0(1+r)^n \text{,其中 } P_0 \ge 1 \text{ 且 } r > 0\text{。}$$ 試回答下列問題: (1) 已知 $A = \dfrac{\log P_5 - \log P_2}{3}$,$B = \dfrac{\log P_8 - \log P_6}{2}$,試說明 $A=B$。(4 分) (2) 已知某傳染病初期符合上述數學模型且每隔 16 天總感染人數會增加為 10 倍,試求 $\dfrac{P_{20}}{P_{17}} \times \dfrac{P_8}{P_6} \times \dfrac{P_5}{P_2}$ 的值。(5 分) (3) 承 (2),試求 $\dfrac{\log P_{20} - \log P_{17}}{3}$ 的值。(4 分)
對數指數成長模型指數與對數

答案

答案

(1) 略 (2) $\sqrt{10}$ (3) $\dfrac{1}{16}$

詳解

詳解
(1) 1. 因為 $P_n = P_0(1+r)^n$,所以取常用對數得 $\log P_n = \log P_0 + n\log(1+r)$。 2. 因為 $A = \frac{\log P_5 - \log P_2}{3}$,所以: $$A = \dfrac{[\log P_0 + 5\log(1+r)] - [\log P_0 + 2\log(1+r)]}{3} = \dfrac{3\log(1+r)}{3} = \log(1+r)$$ 3. 因為 $B = \frac{\log P_8 - \log P_6}{2}$,所以: $$B = \dfrac{[\log P_0 + 8\log(1+r)] - [\log P_0 + 6\log(1+r)]}{2} = \dfrac{2\log(1+r)}{2} = \log(1+r)$$ 4. 因為 $A = \log(1+r)$ 且 $B = \log(1+r)$,所以 $A = B$。 (2) 1. 因為每隔 $16$ 天感染人數增加為 $10$ 倍,所以 $\frac{P_{n+16}}{P_n} = (1+r)^{16} = 10$。 2. 因為欲求 $P_3P_2P_3$ 的乘積(即 $P_{k+3}P_{k+2}P_{k+3}$ 相對於前三天之倍數),所以: $$(1+r)^3 \cdot (1+r)^2 \cdot (1+r)^3 = (1+r)^8$$ 3. 因為 $(1+r)^{16} = 10$,所以 $(1+r)^8 = \sqrt{10}$。 故 $P_3P_2P_3$ 的乘積為 $\sqrt{10}$。 (3) 1. 因為 $\frac{\log P_{20} - \log P_{17}}{3} = \log(1+r)$(同 (1) 之推導),所以: $$\log(1+r) = \dfrac{\log 10}{16} = \dfrac{1}{16}$$ 故所求值為 $\frac{1}{16}$。

題目來源:民國109年指考數學乙 第11題(來源PDF第6頁)

資料版本:2026-07-21(commit bde62541)

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引用本站:大考雷達站,〈109指考數學乙非選第11題詳解〉,資料版本 2026-07-21,https://twmath.com/questions/109_07B_q11.html

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