101指考數學甲選填第11題詳解

📅 101 年 📝 指考數學甲 第 11 題 題型:選填 課綱:99課綱

答案與本題考點

答案:$27$

本題考點:向量內積、平面向量、公式代入、向量化

題目

空間中,以 $\overline{AB}$ 為共同邊的兩正方形 $ABCD$、$ABEF$,其邊長皆為 $4$。已知內積 $\overset{\large\rightharpoonup}{AD} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AF} = 11$,則 $\overset{\large\rightharpoonup}{AC} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AE} =$ ____。
向量內積平面向量
解題手法公式代入向量化〔AI 推測〕

答案

答案

$27$

選填題

詳解

詳解
因為 $ABCD$ 與 $ABEF$ 均為正方形,且邊長為 $4$,我們有: $\overline{AB} = \overline{AD} = \overline{AF} = 4$ $\implies |\overset{\large\rightharpoonup}{AB}|^2 = 16$。 且 $\overset{\large\rightharpoonup}{AB} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AD} = 0$, $\overset{\large\rightharpoonup}{AB} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AF} = 0$。 根據幾何向量的合成: $\overset{\large\rightharpoonup}{AC} = \overset{\large\rightharpoonup}{AB} + \overset{\large\rightharpoonup}{AD}$ $\overset{\large\rightharpoonup}{AE} = \overset{\large\rightharpoonup}{AB} + \overset{\large\rightharpoonup}{AF}$ 計算內積 $\overset{\large\rightharpoonup}{AC} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AE}$: $$\begin{aligned} \overset{\large\rightharpoonup}{AC} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AE} &= (\overset{\large\rightharpoonup}{AB} + \overset{\large\rightharpoonup}{AD}) \cdot (\overset{\large\rightharpoonup}{AB} + \overset{\large\rightharpoonup}{AF}) \\[4pt] &= \overset{\large\rightharpoonup}{AB} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AB} + \overset{\large\rightharpoonup}{AB} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AF} + \overset{\large\rightharpoonup}{AD} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AB} + \overset{\large\rightharpoonup}{AD} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AF} \\[4pt] &= |\overset{\large\rightharpoonup}{AB}|^2 + 0 + 0 + \overset{\large\rightharpoonup}{AD} \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{AF} \\[4pt] &= 16 + 11 = 27 \end{aligned}$$ 故答案為 $27$。

題目來源:民國101年指考數學甲 第11題(來源PDF第7頁)

資料版本:2026-06-10(commit 2ef807dc)

校對狀態:人工抽查——本卷試題經人工抽樣檢查;非逐題逐字校對。

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引用本站:大考雷達站,〈101指考數學甲選填第11題詳解〉,資料版本 2026-06-10,https://twmath.com/questions/101_07A_q11.html

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