089_02M_q20
89 學測數學 第 20 題
📅 89 年 📝 學測數學 第 20 題 題型:選填 課綱:99課綱
如下圖所示,有一船位於甲港口的東方 $27$ 公里北方 $8$ 公里 $A$ 處,直朝位於港口的東方 $2$ 公里北方 $3$ 公里 $B$ 處的航標駛去,到達航標後即修正航向以便直線駛入港口。試問船在航標處的航向修正應該向左轉多少度?(整數以下,四捨五入)答:$\underline{\hspace{2em}}$ 度。
089_02M_q20_fig01
平面向量平面向量
解題手法分類討論〔AI 推測〕
答案

45

詳解
以甲港口為原點 $O(0,0)$ 建立平面直角坐標系。 船的初始位置為 $A(27, 8)$,航標位置為 $B(2, 3)$,港口位置為 $O(0,0)$。 船原本的行進方向向量為 $\overset{\large\rightharpoonup}{AB} = B - A = (-25, -5)$。可取方向向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{u} = (-5, -1)$。 到達 $B$ 點後,船需轉向駛入港口 $O(0,0)$,此時的行進向量為 $\overset{\large\rightharpoonup}{BO} = O - B = (-2, -3)$。 設航向修正的左轉夾角為 $\theta$。計算向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{BO}$ 的夾角: $$\cos \theta = \frac{\overset{\large\rightharpoonup}{u} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{BO}}{|\overset{\large\rightharpoonup}{u}| |\overset{\large\rightharpoonup}{BO}|} = \frac{(-5)(-2) + (-1)(-3)}{\sqrt{(-5)^2 + (-1)^2} \sqrt{(-2)^2 + (-3)^2}} = \frac{10 + 3}{\sqrt{26} \sqrt{13}} = \frac{13}{13\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$$ 因為 $\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{2}}$ 且為銳角,故 $\theta = 45^\circ$。 所以船在航標處的航向修正應向左轉 $45^\circ$。

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。