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093_02M_q17
93 學測數學 第 17 題
📅 93 年
📝 學測數學
第 17 題
題型:選填
課綱:99課綱
在坐標空間中,平面 $x - 2y + z = 0$ 上有一以點 $P(1, 1, 1)$ 為圓心的圓 $\Gamma$,而 $Q(-9, 9, 27)$ 為圓 $\Gamma$ 上一點。若過 $Q$ 與圓 $\Gamma$ 相切的直線之一方向向量為 $(a, b, 1)$,則 $a =$ ____,$b =$ ____。
空間中的圓
切線方向向量
空間向量
空間向量與空間中的直線與平面
答案
a=5, b=3
㉓=5, ㉔=3
詳解
圓 $\Gamma$ 在平面 $x - 2y + z = 0$ 上,圓心為 $P(1, 1, 1)$,$Q(-9, 9, 27)$ 為圓上一點。 $\overset{\large\rightharpoonup}{PQ} = Q - P = (-10, 8, 26)$ 平面法向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{n} = (1, -2, 1)$。 方向向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{d} = (a, b, 1)$ 須滿足: 1. $\overset{\large\rightharpoonup}{d} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{PQ} = 0$(切線垂直於半徑) 2. $\overset{\large\rightharpoonup}{d} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{n} = 0$(切線在平面上) 由條件 (2): $$a - 2b + 1 = 0 \implies a = 2b - 1$$ 由條件 (1): $$-10a + 8b + 26 = 0$$ 代入 $a = 2b - 1$: $$-10(2b - 1) + 8b + 26 = -20b + 10 + 8b + 26 = -12b + 36 = 0$$ $$b = 3, \; a = 2(3) - 1 = 5$$ 故 $a = 5$,$b = 3$。
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。