90 指考數學乙 第 8 題
📅 90 年 📝 指考數學乙 第 8 題 題型:選填 課綱:99課綱
電視報導在棒球賽中,竟然發生有隻鴿子被球擊中的事件,假設當時投手將棒球以每秒 $120$ 公尺等速度直線投向打擊區,這隻鴿子以垂直於球的路徑的方向以每秒 $50$ 公尺等速度直線飛行,恰巧於離投手 $16$ 公尺處被球擊中,試問投手投球,球離手那一剎那,鴿子離投手多遠?答:____公尺。(答案以整數表示,公尺以下四捨五入)
解答圖:球、鴿子與投手位置關係
解答圖:球、鴿子與投手位置關係
直角三角形與畢氏定理等速度運動三角比與三角函數三角函數
答案

17

詳解
設投手投球位置為點 $P$,擊中點為 $K$,鴿子在投球那一剎那的位置為點 $B$。 1. **計算球飛行到擊中點的時間**: 已知球的速度為 $v_1 = 120\text{ m/s}$,擊中點距離投手 $16\text{ m}$,即 $\overline{PK} = 16\text{ m}$。 球從離手到擊中點所需的時間 $t$ 為: $$t = \dfrac{16}{120} = \dfrac{2}{15}\text{ 秒}$$ 2. **計算鴿子飛行的距離**: 鴿子以速度 $v_2 = 50\text{ m/s}$ 與球路徑垂直方向等速飛行,在此時間 $t$ 內飛行的距離 $\overline{KB}$ 為: $$\overline{KB} = 50 \times t = 50 \times \dfrac{2}{15} = \dfrac{20}{3}\text{ 公尺}$$ 3. **利用畢氏定理求距離**: 因為鴿子的飛行方向垂直於球的飛行路徑,故 $\triangle PBK$ 是一個以 $\angle PKB = 90^\circ$ 的直角三角形。 在投球那一剎那,鴿子(在 $B$ 點)離投手(在 $P$ 點)的距離為斜邊 $\overline{BP}$: $$\overline{BP} = \sqrt{\overline{PK}^2 + \overline{KB}^2} = \sqrt{16^2 + \left(\dfrac{20}{3}\right)^2} = \sqrt{256 + \dfrac{400}{9}} = \sqrt{\dfrac{2704}{9}} = \dfrac{52}{3} \approx 17.33\text{ 公尺}$$ 4. **四捨五入**: 將 $17.33$ 四捨五入至整數,得 $17$ 公尺。 故所求距離為 $17$ 公尺。 **解法二:依 PDF 解答圖的比例法** 由圖可知,$\triangle PBK$ 的三邊比例為 $$\dfrac{\overline{KP}}{120}=\dfrac{\overline{KB}}{50}=\dfrac{\overline{BP}}{130}$$ 因為 $\overline{KP}=16$,所以 $$\dfrac{16}{120}=\dfrac{\overline{BP}}{130}$$ 解得 $$\overline{BP}=\dfrac{52}{3}\approx 17.33$$ 四捨五入後仍得 $17$ 公尺。

題目來源:民國90年大學聯考數學科試題(社會組) 第8題(來源PDF第10頁)

資料版本:2026-07-05(commit 06b4ff14)

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