104_02M_q14
104 學測數學 第 14 題
📅 104 年 📝 學測數學 第 14 題 題型:選填 課綱:99課綱
平面 $x - y + z = 0$ 與三平面 $x = 2$,$x - y = -2$,$x + y = 2$ 分別相交所得的三直線可圍成一個三角形。此三角形之周長化成最簡根式,可表為 $a\sqrt{b} + c\sqrt{d}$,其中 $a, b, c, d$ 為正整數且 $b < d$,則 $a = $____,$b = $____,$c = $____,$d = $____。
空間中的直線與平面兩點間距離公式三角形周長空間向量空間向量與空間中的直線與平面
解題手法坐標化〔AI 推測〕
答案

$a=6, b=2, c=2, d=6$

選填題

詳解
平面 $E_0: x - y + z = 0$。 求此平面與另外三平面兩兩相交的交點(即三角形的三個頂點): 1. 點 $A$:為 $E_0$ 與 $x = 2$、$x - y = -2$ 的聯立解: - 由 $x = 2$ 代入 $x - y = -2$ 得 $y = 4$。 - 代入 $E_0$ 得 $2 - 4 + z = 0 \implies z = 2$。故 $A = (2, 4, 2)$。 2. 點 $B$:為 $E_0$ 與 $x = 2$、$x + y = 2$ 的聯立解: - 由 $x = 2$ 代入 $x + y = 2$ 得 $y = 0$。 - 代入 $E_0$ 得 $2 - 0 + z = 0 \implies z = -2$。故 $B = (2, 0, -2)$。 3. 點 $C$:為 $E_0$ 與 $x - y = -2$、$x + y = 2$ 的聯立解: - 兩式相減:$-2y = -4 \implies y = 2$。代入得 $x = 0$。 - 代入 $E_0$ 得 $0 - 2 + z = 0 \implies z = 2$。故 $C = (0, 2, 2)$。 計算三角形的三邊長: - $AB = \sqrt{(2-2)^2 + (4-0)^2 + (2 - (-2))^2} = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}$。 - $BC = \sqrt{(2-0)^2 + (0-2)^2 + (-2-2)^2} = \sqrt{24} = 2\sqrt{6}$。 - $CA = \sqrt{(0-2)^2 + (2-4)^2 + (2-2)^2} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}$。 三角形周長 = $AB + BC + CA = 4\sqrt{2} + 2\sqrt{6} + 2\sqrt{2} = 6\sqrt{2} + 2\sqrt{6}$。 對照題目要求的周長格式 $a\sqrt{b} + c\sqrt{d}$ 且 $b < d$ ($2 < 6$): $$a = 6,b = 2,c = 2,d = 6$$。

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。