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094_02M_q10
94 學測數學 第 10 題
📅 94 年
📝 學測數學
第 10 題
題型:多選
課綱:99課綱
設 $F_1$ 與 $F_2$ 為坐標平面上雙曲線 $\Gamma:\dfrac{x^2}{9} - \dfrac{y^2}{16} = 1$ 的兩個焦點,$P$ 為 $\Gamma$ 上一點,使得此三點構成一等腰三角形。試問以下哪些值可能是這些等腰三角形的週長?
$20$
$24$
$28$
$32$
$36$
雙曲線的定義
等腰三角形
坐標幾何
二次曲線
解題手法
分類討論
〔AI 推測〕
答案
$(2)(5)$
詳解
由雙曲線方程式 $\Gamma:\dfrac{x^2}{9} - \dfrac{y^2}{16} = 1$ 可知: $$a^2 = 9 \implies a = 3$$ $$b^2 = 16 \implies b = 4$$ 其半焦距 $c = \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{9 + 16} = 5$。 開口向左,兩焦點的距離為: $$\overline{F_1 F_2} = 2c = 10$$ 設 $P$ 為雙曲線上的一點,依雙曲線定義,其與兩焦點之距離差為: $$\left| \overline{PF_1} - \overline{PF_2} \right| = 2a = 6$$ 由於 $\triangle P F_1 F_2$ 為一等腰三角形,其三邊長為 $10$、$\overline{PF_1}$、$\overline{PF_2}$,其腰與底的組合有以下情況: 1. 若 $\overline{PF_1} = \overline{PF_2}$,則其差為 $0$,與雙曲線定義的距離差為 $6$ 矛盾,故此種等腰情況不存在。 2. 若以 $\overline{F_1F_2}$ 與其中一距為等腰,設 $\overline{PF_1} = 10$(或 $\overline{PF_2} = 10$): 由 $\left| 10 - \overline{PF_2} \right| = 6$,可得 $\overline{PF_2} = 4$ 或 $\overline{PF_2} = 16$。 - 若三邊長為 $10, 10, 4$,滿足兩邊之和大於第三邊($10+4 > 10$),可構成三角形。其周長為: $$10 + 10 + 4 = 24$$ - 若三邊長為 $10, 10, 16$,滿足兩邊之和大於第三邊($10+10 > 16$),可構成三角形。其周長為: $$10 + 10 + 16 = 36$$ 綜上所述,可能的三角形周長為 $24$ 或 $36$。 故選 $(2)(5)$。
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。