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092_07A_q05
92 指考數學甲 第 5 題
📅 92 年
📝 指考數學甲
第 5 題
題型:多選
課綱:99課綱
$n$ 是大於 $1$ 的整數。坐標平面上兩個橢圓區域 $$\dfrac{x^2}{n^2}+y^2\le 1$$ 和 $$x^2+\dfrac{y^2}{n^2}\le 1$$ 共同的部分以 $A_n$ 表示。請選出正確的選項。
$A_n$ 的面積小於 $4$
$A_n$ 的面積大於 $\pi$
$A_n$ 的周長大於 $5$
當 $n$ 趨於無窮大時,$A_n$ 的面積趨近於 $4$
橢圓區域
面積與周長估計
坐標幾何
二次曲線
解題手法
數形結合
〔AI 推測〕
答案
$(1)(2)(3)(4)$
詳解
若 $x^2+y^2\le 1$,則 $$\dfrac{x^2}{n^2}+y^2\le x^2+y^2\le 1$$ 且 $$x^2+\dfrac{y^2}{n^2}\le x^2+y^2\le 1$$ 故單位圓盤 $\subseteq A_n$;又由兩式可得 $|x|\le1$、$|y|\le1$,所以 $A_n\subseteq[-1,1]\times[-1,1]$。 (1) 正方形角落附近不在 $A_n$ 中,面積嚴格小於 $4$,**對**。 (2) $A_n$ 嚴格包含單位圓盤,例如對角線方向有單位圓外的點仍在 $A_n$ 中,故面積 $>\pi$,**對**。 (3) $A_n$ 是兩個橢圓區域的交集,為凸集;凸集在包含關係下周長單調,且 $A_n$ 含單位圓盤,所以周長 $\ge 2\pi>5$,**對**。 (4) $n\to\infty$ 時兩橢圓分別趨近帶狀區域 $|y|\le1$、$|x|\le1$,交集趨近正方形,面積 $\to 4$,**對**。 故選 $(1)(2)(3)(4)$。
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。