099_02M_q07
99 學測數學 第 7 題
📅 99 年 📝 學測數學 第 7 題 題型:單選 課綱:99課綱
令橢圓 $\Gamma_1: \dfrac{x^2}{5^2} + \dfrac{y^2}{3^2} = 1$、$\Gamma_2: \dfrac{x^2}{5^2} + \dfrac{y^2}{3^2} = 2$、$\Gamma_3: \dfrac{x^2}{5^2} + \dfrac{y^2}{3^2} = \dfrac{2x}{5}$ 的長軸長分別為 $l_1$、$l_2$、$l_3$。請問下列哪一個選項是正確的?
  1. $l_1 = l_2 = l_3$
  2. $l_1 = l_2 < l_3$
  3. $l_1 < l_2 < l_3$
  4. $l_1 = l_3 < l_2$
  5. $l_1 < l_3 < l_2$
橢圓的定義與標準式配方法坐標幾何二次曲線
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$(4)$

單選題

詳解
我們分別將三個橢圓化為標準式並找出其長軸長: 1. 對於 $\Gamma_1: \dfrac{x^2}{25} + \dfrac{y^2}{9} = 1$: 此橢圓為左右開口,長半軸平方 $a_1^2 = 25 \implies a_1 = 5$,長軸長為 $l_1 = 2a_1 = 10$。 2. 對於 $\Gamma_2: \dfrac{x^2}{25} + \dfrac{y^2}{9} = 2$: 兩邊同除以 $2$ 得到標準式: $$\dfrac{x^2}{50} + \dfrac{y^2}{18} = 1$$ 此長半軸平方 $a_2^2 = 50 \implies a_2 = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}$,長軸長為 $l_2 = 2a_2 = 10\sqrt{2}$。 3. 對於 $\Gamma_3: \dfrac{x^2}{25} + \dfrac{y^2}{9} = \dfrac{2x}{5}$: 將含 $x$ 項移項並配方: $$\dfrac{x^2}{25} - \dfrac{2x}{5} + \dfrac{y^2}{9} = 0 \implies \dfrac{x^2 - 10x}{25} + \dfrac{y^2}{9} = 0 \implies \dfrac{(x - 5)^2 - 25}{25} + \dfrac{y^2}{9} = 0$$ $$\implies \dfrac{(x-5)^2}{25} + \dfrac{y^2}{9} = 1$$ 此橢圓僅是由 $\Gamma_1$ 向右平移 $5$ 單位得到,因此長軸長不變,長軸長為 $l_3 = 10$。 比較三者長軸長,我們有 $l_1 = l_3 = 10$ 且 $l_2 = 10\sqrt{2} \approx 14.14$,因此: $$l_1 = l_3 < l_2$$ 故選 $(4)$。

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。