高級中等學校組

這項研究針三角形狀吸管製成的簡易水泵進行探討。通過將三角形吸管浸入水中並繞垂直軸旋轉，水可以通過吸管流出。研究的目的是瞭解幾何形狀和其他相關參數對體積流率的影響。在理論模型中建構以旋轉座標系描述流體相對運動的方法。且考慮了外部力矩對控制體積的總和以及通過控制表面的角動量流動速率。在實驗中先以紅外線探測器連接至Arduino找出不同幾何條件產生抽水現象之邊界條件。再以可記錄數據之電子天平量測質量對時間關係，以得出不同幾何情形之體積流率。再以水滴之拋射距離得出最終速度，其中最終速度是指水流出吸管時的速度，以探討相關變因對其影響。數據分析中以Visual Studio Code和Python繪出擬合線與理論線進行比對，得出推導理論與實驗是相符合的。

2021年Todor Zaharinov在數學雜誌上提供了一道幾何證明題，題目為「給定任意三角形𝐴𝐵𝐶與動點𝑃，以𝑃點和三角形邊（或其延長線）上的點，構造三個旁接三角形，並使得𝐴、𝐵、𝐶點分別為其重心，再取旁接三角形的頂點構造兩個 衍伸三角形，證明衍伸三角形恆面積相同」。 我們的研究在原題構造中發現了新性質，並創新將其中的「重心」更換為其他形心構造與剖析，並關心衍伸三角形的面積關係，更探討滿足特殊條件時，動點 𝑃 在平面上的軌跡。 值得一提的是，當以三頂點為旁接三角形的「垂心」時，滿足衍伸三角形的有向面積的和與差為0的𝑃點，其軌跡構成外接圓及著名的Kiepert雙曲線，這是一大亮點。

本研究開發RNN和LSTM長短期記憶網路的樂齡行為關懷系統，搭配樹莓派、多種無侵入式感測器和鏡頭，實現對獨居者日常活動的實時監控和情緒辨識。 將系統收集的數據儲存在SQLite資料庫中，通過LSTM長短期記憶網絡進行分析和學習，提高系統預測準確率。我們還根據各行為感應器觸發的頻率、語音關鍵字，臉部情緒辨識結果等數據，使用隨機森林演算法分析使用者的狀態，建立客製化的模型以優化系統的預測性能。此外，系統配備語音識別功能，提供求救信號發送，及負面情緒安撫等功能。 通過長期的數據收集和分析，本系統能夠觀察並預測獨居者的活動力和情緒的變化，早期發現獨居者的身心健康是否有風險。

本研究主要探討正多邊形的換點問題。 在平面上給定一正𝑛邊形，在不重複經過任意點的情況下，一筆畫經過所有點並回到起始點形成圖𝐴。透過相同做法得到圖𝐵，最後將圖𝐴透過有限次的換點得到圖𝐵，找出換點次數最少的路徑。 本研究中證明了所有符合規則的圖形都能透過有限次換點得到，也探討了換點在鄰接矩陣上的意義，並透過排列矩陣定義出換點運算以及圖形的旋轉及翻轉運算矩陣，接著找出了圖𝐴換點到圖𝐵有捷徑步數的充要條件，並解決過程中使用到的基本運算。然後得出從正𝑛邊形換點路徑的唯一性以及尋找方法求出圖形的層數，並得出圖𝐴到圖𝐵最短路徑步數 ≤𝑖𝑚𝑎𝑥(𝑛)，最後求出了 正𝑛邊形中不同構的𝑛點圖形個數。

廢棄蛋殼易產生惡臭，蛋殼含98.4%鹼性物質CaCO3；經攝氏900度焚燒的蛋殼XRD分析主要成分為CaO，拌入土壤測得排出的水pH值達12.09造成植物難以生長。本研究以蛋殼鋪在土壤當肥料的小白菜萌發率較好。膠水與蛋殼粉1:1製造出環保的蛋殼紙與市售A4紙張的性狀與著色度比較兩者皆佳；球磨三小時之蛋殼粉末可加入再生紙取代15%的原料。蛋殼粉加入釉藥中能取代原料達36%且在攝氏1230度燒成下，釉面莫氏硬度皆達7~8之間；在釉面耐酸鹼測試中，釉式中僅含石英3%的釉式在加入24~36%蛋殼粉燒成的釉面均會被酸鹼汙染變色且表面變粗糙，釉式中含石英9%釉面耐鹼測試中，加入24~36%蛋殼粉製成的釉面均無汙染變色，製成的食器釉面經SGS檢驗符合臺灣食器法規亦可作為環保的再生建材磁磚釉面。

本作品的特色是以Arduino撰寫程式，透過介面電路將晶片的小電壓轉換成大電壓來控制自製的大型七段顯示器輸出，全部顯示器以掃描技術呈現，平均消耗功率約2~3W，與市場上常見的器材約20W~30W相比是一台極省電的電子計分板，計時基準時脈電路使用開發板上的16 MHz石英震盪器進行設計，實測誤差值低於1%，使用在球場上可以提升賽事品質，體育課的分組活動或校內班際球賽都能獲得如同職業賽事般的競賽氛圍。

糖尿病和肥胖已成為現代廣泛且嚴重的問題，而腸道益生菌Akkermansia muciniphila能幫助改善糖尿病和血脂異常，其外膜蛋白Amuc_1100為再現醫療效益之關鍵分子，在開發益生菌產品上具有潛力，但本土Amuc_1100尚未被開發，因此本研究分析臺灣不同個體腸道Amuc_1100序列差異，以親和性層析和離子交換層析進行蛋白質純化，發現最佳的酸鹼性條件為pH9稀釋、pH 7.4純化。此外結合AlphaFold人工智慧繪圖，創新發現蛋白質的結構與電性影響與層析管柱的結合能力。本研究不僅成功針對本土樣品開發最適合的純化方法，導入人工智慧更可在學術藥理上發揮價值，並降低產業成本提高應用。

我們發現了一項名為氣球炸彈的實驗，經過一些初步的實驗發現氣球的爆炸情況隨著高度上升有規律，起初認為應該是氣球落下至地面時的速度在特定高度會激增或驟減，但經研究後顯示其符合一般空氣阻力的自由落體，而在最後成功歸納出其規律模式並分類。之後我們探討氣球在施放後第一次接觸地面就爆炸時，內容物所需的最小動能，成功推出鋼珠與氣球的物理模型，得出所需最小動能大約正比於鋼珠半徑。

本研究選用蛋黃果（Pouteria campechiana）為原料開發成加工製品以增進蛋黃果之利用價值。添加不同比例蛋黃果於生鮮麵條，並分析相關影響。添加30%蛋黃果麵條色澤變化差異最大且抗氧化能力DPPH）及還原能力FRAP）皆最佳，但其彈性最差。蛋黃果麵條與原味麵條，在整體喜好上，無顯著性差異。結論30%蛋黃果麵條抗氧化分析結果最佳，但彈性最低影響口感，宜選用20%蛋黃果麵條在保有抗氧化活性下對口感之影響較少；選用熱風乾燥與真空乾燥在不同溫度下製作蛋黃果乾。80℃真空乾燥速率最快80℃熱風乾燥硬度與脆度最高。以80℃熱風乾燥及80℃真空乾燥之果乾較受消費者喜愛。結論未來可利用複合式乾燥方法，提升乾燥效率及產品品質。

綠薄荷葉面上盾狀腺毛突出於表面，進行精油分泌和儲存，呈蘑菇頭狀球體，直徑約30~70微米。高日照量葉片的盾狀腺毛較大型於日照量低的葉片，下表皮腺毛較上表皮大型且密集，，測是為了減少日日照精精油的發損失。。驗使用拉拉曼光譜術來測是量綠薄荷腺毛、葉肉及其精油主要成分－檸檬烯和香芹酮。數據顯示檸檬烯和香芹酮的特徵峰與腺毛的光譜特徵峰重疊，確定成功從葉片表面組織中是得精油訊號，證驗減拉曼光譜是量精油與腺毛方法的可行性。驗使還確認減此方法也適拉於檸檬馬鞭草。驗使也用拉拉曼光譜是量生活中泛拉性極高的百靈油和其主成份－辣薄荷精油，證驗該術來精萃取精油成分的檢是也為可行的。