096_02M_q16
96 學測數學 第 16 題
📅 96 年 📝 學測數學 第 16 題 題型:選填 課綱:99課綱
設 $P$、$A$、$B$ 為坐標平面上以原點為圓心的單位圓上三點,其中 $P$ 點坐標為 $(1, 0)$,$A$ 點坐標為 $(-\dfrac{12}{13}, \dfrac{5}{13})$,且 $\angle APB$ 為直角,則 $B$ 點坐標為 ( ______ , ______ )。(化成最簡分數)
圓的參數式與點坐標向量垂直條件 (內積為0)圓方程式的代數求解坐標幾何圓與直線
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$(\dfrac{12}{13}, -\dfrac{5}{13})$

詳解
設 $B$ 點坐標為 $(x, y)$。因為 $B$ 落在單位圓上,滿足 $x^2 + y^2 = 1$。 又 $P = (1, 0)$,且 $A = (-\dfrac{12}{13}, \dfrac{5}{13})$。 向量分別為: $$\overset{\large\rightharpoonup}{PA} = A - P = (-\dfrac{12}{13} - 1, \dfrac{5}{13}) = (-\dfrac{25}{13}, \dfrac{5}{13})$$ $$\overset{\large\rightharpoonup}{PB} = B - P = (x - 1, y)$$ 因為 $\angle APB$ 為直角,故 $\overset{\large\rightharpoonup}{PA} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{PB} = 0$: $$-\dfrac{25}{13}(x - 1) + \dfrac{5}{13}y = 0 \implies -5(x - 1) + y = 0 \implies y = 5(x - 1)$$ 將其代入圓方程式 $x^2 + y^2 = 1$: $$x^2 + 25(x - 1)^2 = 1 \implies x^2 + 25(x^2 - 2x + 1) = 1 \implies 26x^2 - 50x + 24 = 0$$ $$13x^2 - 25x + 12 = 0 \implies (13x - 12)(x - 1) = 0$$ - 若 $x = 1$,則 $y = 0$,此時 $B$ 點與 $P$ 點重合,不符相異三點的條件。 - 若 $x = \dfrac{12}{13}$,則 $y = 5(\dfrac{12}{13} - 1) = -\dfrac{5}{13}$。 因此, $B$ 點的坐標為 $(\dfrac{12}{13}, -\dfrac{5}{13})$。

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。