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099_02M_q13
99 學測數學 第 13 題
📅 99 年
📝 學測數學
第 13 題
題型:選填
課綱:99課綱
坐標平面上有一個平行四邊形 $ABCD$,其中點 $A$ 的坐標為 $(2, 1)$,點 $B$ 的坐標為 $(8, 2)$,點 $C$ 在第一象限且知其 $x$ 坐標為 $12$。若平行四邊形 $ABCD$ 的面積等於 $38$ 平方單位,則點 $D$ 的坐標為 (____, ____)。
向量表示法
平行四邊形性質
二階行列式求面積
平面向量
平面向量
解題手法
設未知數
〔AI 推測〕
答案
6, 8
選填題多格答案以逗號分隔
詳解
設 $C$ 點的坐標為 $(12, y)$。 因為 $ABCD$ 為平行四邊形,所以向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{AB}$ 等於 $\overset{\large\rightharpoonup}{DC}$: $$\overset{\large\rightharpoonup}{AB} = B - A = (8 - 2, 2 - 1) = (6, 1)$$ 故 $D = C - \overset{\large\rightharpoonup}{AB} = (12 - 6, y - 1) = (6, y - 1)$。 此時,向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{AD} = D - A = (6 - 2, y - 1 - 1) = (4, y - 2)$。 平行四邊形 $ABCD$ 的面積為由向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{AB}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{AD}$ 所構成的行列式絕對值: $$\text{面積} = \left| \det\begin{pmatrix} 6 & 1 \\ 4 & y - 2 \end{pmatrix} \right| = |6(y - 2) - 4| = |6y - 16| = 38$$ 我們解此絕對值方程式: - 若 $6y - 16 = 38 \implies 6y = 54 \implies y = 9$ - 若 $6y - 16 = -38 \implies 6y = -22 \implies y = -\dfrac{11}{3}$ 由於已知點 $C$ 在第一象限,故其縱坐標 $y$ 必須大於 $0$,因此 $y = -\dfrac{11}{3}$ 不合,取 $y = 9$。 因此點 $D$ 的坐標為 $(6, 9 - 1) = (6, 8)$。 故填 $(6, 8)$。
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。