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101_02M_q12
101 學測數學 第 12 題
📅 101 年
📝 學測數學
第 12 題
題型:多選
課綱:99課綱
在坐標平面上,廣義角 $\theta$ 的頂點為原點 $O$,始邊為 $x$ 軸的正向,且滿足 $\tan \theta = \dfrac{2}{3}$。若 $\theta$ 的終邊上有一點 $P$,其 $y$ 坐標為 $-4$,則下列哪些選項一定正確?
$P$ 的 $x$ 坐標是 $6$
$OP = 2\sqrt{13}$
$\cos \theta = \dfrac{3}{\sqrt{13}}$
$\sin 2\theta > 0$
$\cos \dfrac{\theta}{2} > 0$
廣義角三角比
半角公式
三角比與三角函數
三角函數
解題手法
公式代入
〔AI 推測〕
答案
$(2)(4)$
詳解
由廣義角三角函數的定義: 1. **求點 $P$ 的 $x$ 坐標**: $$\tan \theta = \dfrac{y}{x} = \dfrac{2}{3}$$ 已知 $P$ 點的 $y$ 坐標為 $-4$,代入可得: $$\dfrac{-4}{x} = \dfrac{2}{3} \implies 2x = -12 \implies x = -6$$ 所以點 $P$ 的坐標為 $(-6, -4)$,其 $x$ 坐標為 $-6$。故選項 $(1)$ 錯誤。 2. **求 $OP$ 的長度**: $$OP = \sqrt{x^2 + y^2} = \sqrt{(-6)^2 + (-4)^2} = \sqrt{36 + 16} = \sqrt{52} = 2\sqrt{13}$$ 故選項 $(2)$ 正確。 3. **求 $\cos \theta$ 的值**: 因為 $P$ 點在第三象限,其餘弦值為負值: $$\cos \theta = \dfrac{x}{OP} = \dfrac{-6}{2\sqrt{13}} = -\dfrac{3}{\sqrt{13}}$$ 故選項 $(3)$ 錯誤。 4. **判斷 $\sin 2\theta$ 的正負**: 由倍角公式 $\sin 2\theta = 2\sin\theta\cos\theta$。 因為 $\theta$ 為第三象限角,$\sin\theta < 0$ 且 $\cos\theta < 0$,兩者相乘為正數,故: $$\sin 2\theta = 2 \left(-\dfrac{2}{\sqrt{13}}\right) \left(-\dfrac{3}{\sqrt{13}}\right) = \dfrac{12}{13} > 0$$ 故選項 $(4)$ 正確。 5. **判斷 $\cos \dfrac{\theta}{2}$ 的正負**: 因為 $180^\circ < \theta < 270^\circ \implies 90^\circ < \dfrac{\theta}{2} < 135^\circ$。 此時 $\dfrac{\theta}{2}$ 位於第二象限,其餘弦值為負,即 $\cos \dfrac{\theta}{2} < 0$。故選項 $(5)$ 錯誤。 綜上所述,正確選項為 $(2), (4)$。
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。