105_02M_q15
105 學測數學 第 15 題
📅 105 年 📝 學測數學 第 15 題 題型:選填 課綱:99課綱
坐標平面上 $O$ 為原點,設 $\overset{\large\rightharpoonup}{u} = (1, 2)$、$\overset{\large\rightharpoonup}{v} = (3, 4)$。令 $\Omega$ 為滿足 $\overset{\large\rightharpoonup}{OP} = x \overset{\large\rightharpoonup}{u} + y \overset{\large\rightharpoonup}{v}$ 的所有點 $P$ 所形成的區域,其中 $\dfrac{1}{2} \le x \le 1$、$-3 \le y \le \dfrac{1}{2}$,則 $\Omega$ 的面積為 ____ 平方單位。(化成最簡分數)
平面向量的線性組合二階行列式與面積平面向量平面向量行列式、矩陣與應用
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$\dfrac{7}{2}$

選填題

詳解
1. 點 $P$ 的向量線性組合為 $$\overset{\large\rightharpoonup}{OP} = x \overset{\large\rightharpoonup}{u} + y \overset{\large\rightharpoonup}{v}$$。設區域由兩個線性無關的向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{v}$ 所張成。 2. 由向量線性組合且係數限制在區間內所構成的區域 $\Omega$,其形狀為平行四邊形。其面積滿足公式: $$\text{面積} = |x_2 - x_1| \cdot |y_2 - y_1| \cdot |\det(\overset{\large\rightharpoonup}{u}, \overset{\large\rightharpoonup}{v})|$$。 3. 計算 $$\overset{\large\rightharpoonup}{u} = (1, 2)$$ 與 $$\overset{\large\rightharpoonup}{v} = (3, 4)$$ 所張之平行四邊形面積(即行列式絕對值): $$\left| \det(\overset{\large\rightharpoonup}{u}, \overset{\large\rightharpoonup}{v}) \right| = \left| \det\begin{bmatrix} 1 & 3 \\ 2 & 4 \end{bmatrix} \right| = |1 \times 4 - 2 \times 3| = |4 - 6| = |-2| = 2$$。 4. 計算係數範圍的區間長度: - $x$ 範圍為 $[\frac{1}{2}, 1]$,長度為 $$1 - \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{2}$$。 - $y$ 範圍為 $[-3, \frac{1}{2}]$,長度為 $$\dfrac{1}{2} - (-3) = \dfrac{7}{2}$$。 5. 代入面積公式: $$\text{面積} = \dfrac{1}{2} \times \dfrac{7}{2} \times 2 = \dfrac{7}{2}\text{ 平方單位}$$。 (已為最簡分數)。

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。