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。