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94 學測數學 第 8 題
📅 94 年 📝 學測數學 第 8 題 題型:多選 課綱:99課綱
假設坐標空間中三相異平面 $E_1$、$E_2$、$E_3$ 皆通過 $(-1,2,0)$ 與 $(3,0,2)$ 兩點,試問以下哪些點也同時在此三平面上?
  1. $(2,2,2)$
  2. $(1,1,1)$
  3. $(4, -2, 2)$
  4. $(-2, 4, 0)$
  5. $(-5, -4, -2)$
直線參數式空間兩平面的位置關係空間幾何空間向量與空間中的直線與平面
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$(2)$

詳解
設 $A(-1, 2, 0)$,$B(3, 0, 2)$。 三平面相異且皆通過 $A, B$ 兩點,因為兩相異平面的交線為一直線,且 $A, B$ 皆在其上,故此三平面之交線即為通過 $A, B$ 兩點的直線 $L$。 因此,任何同時在此三平面上的點,必定落在直線 $L$ 上。 我們寫出直線 $L$ 的參數式: 其方向向量可取 $\overset{\large\rightharpoonup}{v} = \overline{AB} = B - A = (4, -2, 2)$,可簡化為平行向量 $(2, -1, 1)$。 以 $A(-1,2,0)$ 為基準點,直線 $L$ 的參數式為: $$\begin{cases} x = -1 + 2t \\ y = 2 - t \\ z = t \end{cases} \text{ } (t \in \mathbb{R})$$ 我們利用各選項點的 $z$-坐標求出對應的 $t$,並驗算 $x, y$ 坐標是否符合: - (1) 點 $(2,2,2)$:由 $z = 2 \implies t = 2$,此時 $x = -1 + 2(2) = 3 \ne 2$(不合)。 - (2) 點 $(1,1,1)$:由 $z = 1 \implies t = 1$,此時 $x = -1 + 2(1) = 1$ 且 $y = 2 - 1 = 1$(符合)。 - (3) 點 $(4, -2, 2)$:由 $z = 2 \implies t = 2$,此時 $x = -1 + 2(2) = 3 \ne 4$(不合)。 - (4) 點 $(-2, 4, 0)$:由 $z = 0 \implies t = 0$,此時 $x = -1 + 2(0) = -1 \ne -2$(不合)。 - (5) 點 $(-5, -4, -2)$:由 $z = -2 \implies t = -2$,此時 $x = -1 + 2(-2) = -5$,但 $y = 2 - (-2) = 4 \ne -4$(不合)。 故選 $(2)$。

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。