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091_07A_q04
91 指考數學甲 第 4 題
📅 91 年
📝 指考數學甲
第 4 題
題型:多選
課綱:99課綱
平面上有以坐標原點為中心的兩個橢圓,已知這兩個橢圓的長軸長度相等,短軸長度也相等,並且兩橢圓相交於四個點。今將此四點以坐標原點為中心,反時鐘順序依次連成一個四邊形,請問下列哪些敘述為真?
該四邊形一定是正方形
該四邊形不可能是長與寬不等的長方形
該四邊形一定是平行四邊形
該四邊形一定是菱形
圓錐曲線
空間幾何
二次曲線
解題手法
數形結合
〔AI 推測〕
答案
$(2)(3)(4)$
詳解
設第一個橢圓為 $\Gamma_1: \dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1$,第二個橢圓 $\Gamma_2$ 是由 $\Gamma_1$ 繞原點旋轉 $\theta$ 角所得。由於兩橢圓的對稱軸均通過原點,且兩橢圓相交於四個點,這些交點關於原點對稱。因此: 1. 四個交點組成的四邊形,其對角線互相平分,所以該四邊形一定是平行四邊形。選項 $(3)$ 正確。 2. 由橢圓與旋轉的對稱性,兩條對角線的長度相等,且互相垂直,因此該平行四邊形必須是菱形。選項 $(4)$ 正確。 3. 因為該四邊形對角線互相垂直,所以它必為菱形(或正方形)。長與寬不等的長方形之對角線並不互相垂直,故該四邊形不可能是長與寬不等的長方形。選項 $(2)$ 正確。 4. 當旋轉角 $\theta$ 不為 $90^\circ$ 時,該四邊形為一般的菱形而非正方形,因此不一定是正方形。選項 $(1)$ 錯誤。 故選 $(2)(3)(4)$。
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。