103_02M_q15
103 學測數學 第 15 題
📅 103 年 📝 學測數學 第 15 題 題型:選填 課綱:99課綱
小鎮 $A$ 距離一筆直道路 $6$ 公里,並與道路上的小鎮 $B$ 相距 $12$ 公里。今欲在此道路上蓋一家超級市場使其與 $A$, $B$ 等距,則此超級市場與 $A$ 的距離須為 ____ 公里。(化為最簡根式)
直角坐標幾何坐標幾何圓與直線
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$4\sqrt{3}$

選填題 C

詳解
我們建立直角坐標系。設筆直道路為 $x$ 軸。設 $A$ 的投影點為原點 $O(0,0)$,則 $A$ 的坐標為 $(0,6)$。 因為 $A$ 與道路上的 $B$ 相距 $12$ 公里,設 $B$ 點坐標為 $(x_B, 0)$,由畢氏定理:$$x_B^2 + 6^2 = 12^2 = 144 \implies x_B^2 = 108 \implies x_B = 6\sqrt{3}$$(不失一般性,設 $B$ 坐標為 $(6\sqrt{3}, 0)$)。 設超級市場位於道路上的點 $P(x,0)$。依題意,$P$ 與 $A, B$ 等距,即 $\overline{PA} = \overline{PB} \implies \overline{PA}^2 = \overline{PB}^2$: - $$\overline{PA}^2 = (x-0)^2 + (0-6)^2 = x^2 + 36$$ - $$\overline{PB}^2 = (x-6\sqrt{3})^2 = x^2 - 12\sqrt{3}x + 108$$兩式相等得:$$x^2 + 36 = x^2 - 12\sqrt{3}x + 108 \implies 12\sqrt{3}x = 72 \implies x = \dfrac{6}{\sqrt{3}} = 2\sqrt{3}$$將 $x = 2\sqrt{3}$ 代回 $\overline{PA}^2$ 計算距離:$$\overline{PA} = \sqrt{x^2 + 36} = \sqrt{12 + 36} = \sqrt{48} = 4\sqrt{3}$$故此距離為 $4\sqrt{3}$ 公里。

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。