89 指考數學甲 第 8 題
📅 89 年 📝 指考數學甲 第 8 題 題型:選填 課綱:99課綱
設 $ABCD$ 為一四面體,而 $\overline{AB}=\overline{AC}=\overline{AD}=1$,$\angle DAB = \angle DAC = \angle BAC = 30^\circ$,則 $\Delta BCD$ 的面積為 ____。
四面體示意圖
四面體示意圖
unknown空間幾何空間向量與空間中的直線與平面
答案

$\frac{2\sqrt{3}-3}{4}$

詳解
由題意,側面三角形 $\Delta ABC$、$\Delta ACD$、$\Delta ABD$ 皆為兩腰長為 $1$ 且頂角為 $30^\circ$ 的等腰三角形,故三側面全等。 因此其底邊亦相等,即 $\overline{BC} = \overline{CD} = \overline{DB}$,底面 $\Delta BCD$ 為正三角形。 利用餘弦定理求側面底邊平方 $\overline{BC}^2$: $$\overline{BC}^2 = \overline{AB}^2 + \overline{AC}^2 - 2\overline{AB} \cdot \overline{AC} \cos 30^\circ = 1 + 1 - 2 \frac{\sqrt{3}}{2} = 2 - \sqrt{3}$$ 正三角形 $\Delta BCD$ 的面積為: $$S_{\Delta BCD} = \frac{\sqrt{3}}{4} \overline{BC}^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} (2 - \sqrt{3}) = \frac{2\sqrt{3} - 3}{4}$$ 答案為 $\frac{2\sqrt{3}-3}{4}$。

題目來源:民國89年大學聯考數學科試題(自然組) 第8題(來源PDF第9頁)

資料版本:2026-07-05(commit 06b4ff14)

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