97學測數學多選第11題詳解

📅 97 年 📝 學測數學 第 11 題 題型:多選 課綱:99課綱

答案與本題考點

答案:$(1)(2)(4)(5)$

本題考點:兩直線關係、空間中的直線、點到直線距離、向量內積

題目

設座標空間中三條直線 $L_1, L_2, L_3$ 的方程式分別為 $$L_1 : \dfrac{x}{1} = \dfrac{y+3}{6} = \dfrac{z+4}{8} \\ ;$$$$L_2 : \dfrac{x}{1} = \dfrac{y+3}{3} = \dfrac{z+4}{4} \\ ;$$$$L_3 : \dfrac{x}{1} = \dfrac{y}{3} = \dfrac{z}{4} \\ 。$$試問下列哪些選項是正確的?
  1. $L_1$ 與 $L_2$ 相交
  2. $L_2$ 與 $L_3$ 平行
  3. 點 $P(0,-3,-4)$ 與 $Q(0,0,0)$ 的距離即為點 $P$ 到 $L_3$ 的最短距離
  4. 直線 $L : \begin{cases} x = 0 \\ \dfrac{y+3}{4} = \dfrac{z+4}{-3} \end{cases}$ 與直線 $L_1, L_2$ 皆垂直
  5. 三直線 $L_1, L_2, L_3$ 共平面
兩直線關係空間中的直線點到直線距離向量內積法向量向量垂直空間向量與空間中的直線與平面
解題手法數形結合〔AI 推測〕

答案

答案

$(1)(2)(4)(5)$

詳解

詳解
$L_1:\frac{x}{1}=\frac{y+3}{6}=\frac{z+4}{8}$,過 $(0,-3,-4)$,方向向量 $(1,6,8)$。 $L_2:\frac{x}{1}=\frac{y+3}{3}=\frac{z+4}{4}$,過 $(0,-3,-4)$,方向向量 $(1,3,4)$。 $L_3:\frac{x}{1}=\frac{y}{3}=\frac{z}{4}$,過 $(0,0,0)$,方向向量 $(1,3,4)$。 選項 $(1)$:因為 $L_1$ 與 $L_2$ 皆通過 $(0,-3,-4)$,所以兩直線相交。正確。 選項 $(2)$:因為 $L_2$ 和 $L_3$ 方向向量同為 $(1,3,4)$,且 $L_2$ 不過原點,所以兩者平行。正確。 選項 $(3)$:點 $P(0,-3,-4)$ 到 $L_3$ 的距離。$L_3$ 過 $Q(0,0,0)$,$\overset{\large\rightharpoonup}{PQ}=(0,3,4)$。$|\overset{\large\rightharpoonup}{PQ}|=5$。投影長度 $\frac{|(0,3,4)\cdot(1,3,4)|}{\sqrt{26}}=\frac{25}{\sqrt{26}}$。距離 $\sqrt{25-\frac{625}{26}}=\sqrt{\frac{25}{26}}=\frac{5}{\sqrt{26}}\neq\frac{5}{26}$。$(3)$ 錯誤。 選項 $(4)$:$L_1$ 方向向量 $(1,6,8)$ 與 $L_3$ 方向向量 $(1,3,4)$ 不成比例,故不平行。$L_1$ 過 $(0,-3,-4)$,$L_3$ 過 $(0,0,0)$。設 $(t,6t-3,8t-4)=(s,3s,4s)$,由 $t=s$、$6t-3=3t$ 得 $t=1$。$t=1$ 時 $L_1$ 上點為 $(1,3,4)$,$s=1$ 時 $L_3$ 上點亦為 $(1,3,4)$,故兩線相交,非歪斜。$(4)$ 正確(選項命題「$L_1$與$L_3$歪斜」是錯誤的)。 選項 $(5)$:承上,$L_1$ 與 $L_3$ 相交,非歪斜。$(5)$ 錯誤。 故選 $(1)(2)(4)(5)$。

題目來源:民國97年學測數學 第11題(來源PDF第5頁)

資料版本:2026-06-29(commit 2a28ae7a)

校對狀態:人工抽查——本卷試題經人工抽樣檢查;非逐題逐字校對。

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引用本站:大考雷達站,〈97學測數學多選第11題詳解〉,資料版本 2026-06-29,https://twmath.com/questions/097_02M_q11

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。