086_02M_q17
86 學測數學 第 17 題
📅 86 年 📝 學測數學 第 17 題 題型:選填 課綱:99課綱
已知圓內接四邊形的各邊長為 $\overline{AB} = 1$,$\overline{BC} = 2$,$\overline{CD} = 3$,$\overline{DA} = 4$。則對角線 $\overline{BD}$ 的長度為 $\text{______}$。
圓內接四邊形的性質,餘弦定理圓與直線三角函數
答案

$\sqrt{\dfrac{77}{5}}$

選填題

詳解
設對角線 $\overline{BD} = x$。因為四邊形 $ABCD$ 內接於圓,其對角互補,即 $\angle A + \angle C = 180^\circ \implies \cos C = -\cos A$。 在 $\Delta ABD$ 中,根據餘弦定理: $$x^2 = 1^2 + 4^2 - 2(1)(4) \cos A = 17 - 8 \cos A \implies \cos A = \dfrac{17-x^2}{8}$$ 在 $\Delta BCD$ 中,同樣根據餘弦定理: $$x^2 = 2^2 + 3^2 - 2(2)(3) \cos C = 13 + 12 \cos A$$ 將 $\cos A$ 的表達式代入可得: $$x^2 = 13 + 12 \left(\dfrac{17-x^2}{8}\\right) = 13 + \dfrac{3(17-x^2)}{2}$$ $$2x^2 = 26 + 51 - 3x^2 \implies 5x^2 = 77 \implies x^2 = \dfrac{77}{5}$$ 因此,對角線 $\overline{BD}$ 的長度為 $\sqrt{\dfrac{77}{5}}$。

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。