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091_07B_q08
91 指考數學乙 第 8 題
📅 91 年
📝 指考數學乙
第 8 題
題型:選填
課綱:99課綱
有一鋼架結構,其底面為邊長 $2$ 單位的正八邊形,上面為邊長 $2$ 單位的正方形,側面有四個方形及四個正三角形(如圖 $F_1$ 所示)。從此鋼架上方作正射影,可得(如圖 $F_2$ 所示)的圖形。則此鋼架的高度為 $\sqrt{\underline{ }}$ 單位。
空間幾何
空間向量與空間中的直線與平面
解題手法
數形結合
〔AI 推測〕
答案
$\sqrt{2}$
填入 2
詳解
設鋼架的高度為 $h$。我們從頂部頂點 $A$ 以及底面對應的頂點 $E$ 的空間關係來解題: 1. 側面為正三角形且底面與頂面邊長皆為 $2$,因此鋼架的斜稜長 $AE = 2$。 2. 由正射影性質,頂面正方形的頂點 $A$ 在底面的正投影點為 $A'$。由於頂面正方形邊長為 $2$,底面正八邊形邊長為 $2$,透過正射影幾何分析(如圖 $F_2$),頂點投影點 $A'$ 與正八邊形對角頂點 $E$ 在投影面上的距離為: $$A'E = \sqrt{2}$$ 3. 鋼架高度 $h$ 即為空間中線段 $AA'$ 的長度。在直角三角形 $\Delta AA'E$ 中,由畢氏定理: $$h^2 = AA'^2 = AE^2 - A'E^2$$ $$h^2 = 2^2 - (\sqrt{2})^2 = 4 - 2 = 2 \implies h = \sqrt{2}$$ 因此,此鋼架的高度為 $\sqrt{2}$ 單位,對應空格填入 $2$。
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。