89 指考數學甲 第 9 題
📅 89 年 📝 指考數學甲 第 9 題 題型:選填 課綱:99課綱
設 $(p,0)$ 為橢圓 $\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{1}=1$ 的長軸上一定點,且 $0 < p < \frac{3}{2}$。若點 $(a,b)$ 為橢圓上距離 $(p,0)$ 最近之點,則 $a=$ ____。(以 $p$ 的函數表示)
unknown坐標幾何行列式、矩陣與應用
解題手法配方法〔AI 推測〕
答案

$\frac{4}{3}p$

詳解
設 $Q(a,b)$ 為橢圓上的點,滿足 $\frac{a^2}{4} + b^2 = 1 \implies b^2 = 1 - \frac{a^2}{4}$,其中 $-2 \le a \le 2$。 $Q$ 到 $P(p,0)$ 的距離平方為: $$d^2 = (a-p)^2 + b^2 = (a-p)^2 + 1 - \frac{a^2}{4} = \frac{3}{4}a^2 - 2pa + 1 + p^2$$ 配方求極值: $$d^2 = \frac{3}{4}\left(a - \frac{4}{3}p\right)^2 + 1 - \frac{1}{3}p^2$$ 因為 $0 < p < \frac{3}{2}$,所以 $0 < \frac{4}{3}p < 2$。 因此當 $a = \frac{4}{3}p$ 時,距離平方 $d^2$ 有最小值,即最近點的 $a$ 座標為 $\frac{4}{3}p$。 答案為 $\frac{4}{3}p$。

題目來源:民國89年大學聯考數學科試題(自然組) 第9題(來源PDF第10頁)

資料版本:2026-07-05(commit 06b4ff14)

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