097_07A_q02
97 指考數學甲 第 2 題
📅 97 年 📝 指考數學甲 第 2 題 題型:單選 課綱:99課綱
在與水平面成 $10^\circ$ 的東西向山坡上,鉛直(即與水平面垂直)立起一根旗竿。當陽光從正西方以俯角 $60^\circ$ 平行投射在山坡上時,旗竿的影子長為 $11$ 公尺,如下圖所示(其中箭頭表示陽光投射的方向,而粗黑線段表示旗竿的影子)。試問旗竿的長度最接近以下哪一選項? 參考數值:$\sin 10^\circ \approx 0.174$,$\sin 20^\circ \approx 0.342$,$\cos 10^\circ \approx 0.985$,$\cos 20^\circ \approx 0.940$,$\sqrt{3} \approx 1.732$。
旗竿與影子示意圖
旗竿與影子示意圖
  1. $19.1$ 公尺
  2. $19.8$ 公尺
  3. $20.7$ 公尺
  4. $21.1$ 公尺
  5. $21.7$ 公尺
正弦定理三角比的幾何應用三角比與三角函數三角函數
解題手法數形結合〔AI 推測〕
答案

$(3)$

詳解
在三角形 $\Delta PAB$ 中,設 $P$ 為旗竿頂端,$B$ 為旗竿底端,$A$ 為影子在斜坡上的頂點,如圖所示。 已知影長 $\overline{AB} = 11$ 公尺,設旗竿長度 $\overline{PB} = h$。 1. **求三角形之三個內角**: - 旗竿 $\overline{PB}$ 鉛直立於斜坡,故 $\overline{PB}$ 與水平面垂直。 - 斜坡向東(右)仰角為 $10^\circ$,故旗竿與斜坡之夾角 $\angle PBA = 90^\circ - 10^\circ = 80^\circ$。 - 陽光由正西方(左)以俯角 $60^\circ$ 射向斜坡(仰角 $10^\circ$),故陽光線與斜坡之夾角 $\angle PAB = 60^\circ + 10^\circ = 70^\circ$。 - 由三角形內角和得角 $P$ 之大小為 $\angle APB = 180^\circ - 80^\circ - 70^\circ = 30^\circ$。 2. **使用正弦定理**: $$\dfrac{h}{\sin(\angle PAB)} = \dfrac{\overline{AB}}{\sin(\angle APB)} \implies \dfrac{h}{\sin 70^\circ} = \dfrac{11}{\sin 30^\circ}$$ 因為 $\sin 30^\circ = 0.5$ 且 $\sin 70^\circ = \cos 20^\circ$,所以: $$h = \dfrac{11 \cos 20^\circ}{0.5} = 22 \cos 20^\circ$$ 代入參考數值 $\cos 20^\circ \approx 0.940$: $$h \approx 22 \times 0.940 = 20.68\text{ 公尺}$$ 最接近 $20.7$ 公尺,故選 $(3)$。

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。