092_07A_q09
92 指考數學甲 第 9 題
📅 92 年 📝 指考數學甲 第 9 題 題型:選填 課綱:99課綱
有一四面體 $OABC$,它的一個底面 $ABC$ 是邊長為 $4$ 的正三角形,且知 $\overline{OA}=\overline{OB}=\overline{OC}=a$;如果直線 $OA$ 與直線 $BC$ 間的公垂線段長(亦即此兩直線間的距離)是 $\sqrt{3}$,則 $a=\underline{\hspace{2em}}$(以最簡分數表示)。
兩歪斜直線距離四面體外積空間向量空間向量與空間中的直線與平面
解題手法坐標化〔AI 推測〕
答案

$a=\dfrac{8}{3}$

詳解
設底面 $ABC$ 重心為原點,$O$ 在其正上方高 $h$ 處。取坐標 $A=(0,\tfrac{4}{\sqrt3},0)$、$B=(-2,-\tfrac{2}{\sqrt3},0)$、$C=(2,-\tfrac{2}{\sqrt3},0)$、$O=(0,0,h)$。 直線 $OA$ 方向 $\vec u=(0,\tfrac{4}{\sqrt3},-h)$,直線 $BC$ 方向 $\vec v=(1,0,0)$,$\vec u\times\vec v=(0,-h,-\tfrac{4}{\sqrt3})$。取 $OA$ 上一點 $O$、$BC$ 上一點 $B$, $$(B-O)\cdot(\vec u\times\vec v)=2\sqrt3\,h$$ 故兩直線距離 $$d=\dfrac{2\sqrt3\,h}{\sqrt{h^2+\tfrac{16}{3}}}=\sqrt3\;\Rightarrow\;h=\dfrac43$$ 又 $a^2=\dfrac{16}{3}+h^2=\dfrac{16}{3}+\dfrac{16}{9}=\dfrac{64}{9}$,得 $a=\dfrac{8}{3}$。

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。