84 指考數學乙 第 14 題
📅 84 年 📝 指考數學乙 第 14 題 題型:非選 課綱:99課綱
已知拋物線 $\Gamma$ 之頂點為 $(2,2)$,準線為 $x=1$,$L$ 為通過點 $(0,3)$ 之直線,其斜率大於 $0$,且 $L$ 與 $\Gamma$ 有唯一之交點 $Q$。試求 $L$ 之斜率及 $Q$ 點之坐標。
拋物線幾何圖
拋物線幾何圖
拋物線方程式切線問題坐標幾何二次曲線
解題手法設未知數判別式法〔AI 推測〕
答案

$\dfrac{1}{2}, (6,6)$

非選擇題

詳解
由拋物線 $\Gamma$ 的頂點為 $(2,2)$,準線為 $x=1$,可知此拋物線向右開口。 其焦距為 $c = 2 - 1 = 1$。 拋物線的方程式為: $$(y-2)^2 = 4(x-2)$$ 設通過 $(0,3)$ 且斜率 $m > 0$ 的直線 $L$ 方程式為 $y = mx + 3$。 將直線方程式代入拋物線方程式中: $$(mx+1)^2 = 4x - 8 \implies m^2x^2 + 2(m-2)x + 9 = 0 \ \text{--- (*)}$$ 因為直線 $L$ 與拋物線 $\Gamma$ 只有唯一的交點 $Q$,這代表此二次方程式有重根,其判別式 $\Delta$ 必須為 $0$: $$\Delta = [2(m-2)]^2 - 4(m^2)(9) = 0 \implies 2m^2 + m - 1 = 0$$ 解得 $m = \dfrac{1}{2}$ 或 $m = -1$。由於題目要求斜率大於 $0$,故取 $m = \dfrac{1}{2}$。直線 $L$ 的方程式為 $y = \dfrac{1}{2}x + 3$。 將 $m = \dfrac{1}{2}$ 代回方程式 (*) 得 $x^2 - 12x + 36 = 0 \implies x = 6$。代回直線方程式得 $y = 6$。故唯一的交點 $Q$ 坐標為 $(6,6)$。

題目來源:民國84年大學聯考數學科試題(社會組) 第14題(來源PDF第14頁)

資料版本:2026-07-04(commit 921a8518)

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