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94 指考數學甲 第 9 題
📅 94 年 📝 指考數學甲 第 9 題 題型:多選 課綱:99課綱
有一條拋物線位於坐標平面之上半面(即其 $y$ 坐標 $\ge 0$),並與 $x$-軸、直線 $y = x-1$、直線 $y = -x-1$ 相切。下列敘述何者正確:
  1. 此拋物線的對稱軸必為 $y$-軸。
  2. 若此拋物線對稱軸為 $y$-軸,則其焦距為 $1$。(註:拋物線的焦距為焦點到頂點的距離)
  3. 此拋物線的頂點必在 $x$-軸上。
  4. 有不只一條拋物線滿足此條件。
拋物線的方程式與幾何性質直線與拋物線相切關係坐標幾何二次曲線
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$(2)(4)$

詳解
拋物線位於 $y \ge 0$ 半平面,且與 $x$-軸(即 $y=0$)相切,並與 $y = x-1$ 和 $y = -x-1$ 兩直線相切。 - (2) 對:若此拋物線對稱軸為 $y$-軸,設拋物線頂點在原點 $(0,0)$,其方程式為 $y = kx^2$ ($k > 0$)。 此拋物線與 $y = x-1$ 相切 $\implies kx^2 - x + 1 = 0$ 有重根。 其判別式 $D = (-1)^2 - 4k(1) = 1 - 4k = 0 \implies k = \dfrac{1}{4}$。 依拋物線標準式,焦距 $c = \dfrac{1}{4k} = 1$。同理,它也會與 $y = -x-1$ 相切於 $(-2, 1)$。故選項 (2) 成立。 - (4) 對,(1) 與 (3) 錯:題目並未限制拋物線的軸必須垂直或平行於坐標軸。在空間幾何中,我們可以將拋物線的對稱軸傾斜(即非垂直於 $x$ 軸)。藉由適當旋轉與平移,存在傾斜的拋物線也同樣與 $x$-軸及這兩條直線相切,且仍位於 $y \ge 0$ 的區域。因此,滿足此條件的拋物線有無限多條,頂點不一定在 $x$-軸上,對稱軸亦不一定為 $y$-軸。 故選 $(2)(4)$。

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。