098_07A_q04
98 指考數學甲 第 4 題
📅 98 年 📝 指考數學甲 第 4 題 題型:多選 課綱:99課綱
設 $a, b$ 為實數。如果空間中某一個平面通過 $(a,0,0)$、 $(0,b,0)$、 $(0,0,3)$、 $(1,2,3)$ 這些點,則下列哪些選項是正確的?
  1. $a, b$ 有可能都是正數
  2. $a, b$ 有可能是一個正數一個負數
  3. $a, b$ 有可能都是負數
  4. $a, b$ 有可能只有一個等於 $0$
平面方程式截距式空間向量空間向量與空間中的直線與平面
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$(2)$

多選題

詳解
已知平面通過三點 $(a,0,0)$、 $(0,b,0)$、 $(0,0,3)$。 **情況一:$a, b$ 皆不為 $0$** 此時平面與三軸的截距分別為 $a, b, 3$。我們可以使用平面的截距式: $\dfrac{x}{a} + \dfrac{y}{b} + \dfrac{z}{3} = 1$。 將點 $(1,2,3)$ 代入上式: $\dfrac{1}{a} + \dfrac{2}{b} + \dfrac{3}{3} = 1 \implies \dfrac{1}{a} + \dfrac{2}{b} + 1 = 1 \implies \dfrac{1}{a} + \dfrac{2}{b} = 0 \implies b = -2a$。 因為 $a, b \neq 0$,由 $b = -2a$ 可知, $a$ 與 $b$ 必異號(一正一負)。 故 (1)(3) 錯誤,(2) 正確。 **情況二:$a, b$ 有包含 $0$ 的情況** - 若 $a=0$,則平面通過原點 $(0,0,0)$、 $(0,b,0)$、 $(0,0,3)$ 且通過 $(1,2,3)$。 設平面方程式為 $Ax + By + Cz = 0$(因為通過原點)。 代入 $(0,0,3) \implies 3C = 0 \implies C = 0$,故平面方程式為 $Ax + By = 0$(其中 $A, B$ 不全為 $0$)。 代入 $(1,2,3) \implies A + 2B = 0 \implies A = -2B \neq 0$。 此時平面為 $-2Bx + By = 0 \implies -2x + y = 0$。 因為平面必須通過 $(0,b,0)$,代入可得 $b = 0$。 這表示當 $a=0$ 時,必然有 $b=0$。 同理,若 $b=0$,也必然有 $a=0$。 因此,$a, b$ 要麼都為 $0$,要麼都不為 $0$。 這說明 $a, b$ 不可能「只有一個等於 $0$」。故 (4) 錯誤。 綜上所述,只有選項 $(2)$ 是正確的。 故選 $(2)$。

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。