105指考數學乙單選第3題詳解

📅 105 年 📝 指考數學乙 第 3 題 題型:單選 課綱:99課綱

答案與本題考點

答案:$(1)$

本題考點:向量內積、向量垂直、平面向量、向量化

題目

坐標平面上有兩向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{u} = (5,10)$,$\overset{\large\rightharpoonup}{v} = (-4, 2)$。請問下列哪一個向量的長度最大?
  1. $-3 \overset{\large\rightharpoonup}{u}$
  2. $6 \overset{\large\rightharpoonup}{v}$
  3. $-2 \overset{\large\rightharpoonup}{u} - 5 \overset{\large\rightharpoonup}{v}$
  4. $2 \overset{\large\rightharpoonup}{u} - 5 \overset{\large\rightharpoonup}{v}$
  5. $\overset{\large\rightharpoonup}{u} + 7 \overset{\large\rightharpoonup}{v}$
向量內積向量垂直平面向量
解題手法向量化〔AI 推測〕

答案

答案

$(1)$

單選題

詳解

詳解
1. 先計算 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}=(5,10)$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{v}=(-4,2)$ 的基本量: $$|\overset{\large\rightharpoonup}{u}|^2 = 5^2+10^2 = 25+100 = 125$$ $$|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2 = (-4)^2+2^2 = 16+4 = 20$$ 2. 因為 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}\cdot\overset{\large\rightharpoonup}{v} = 5\cdot(-4)+10\cdot 2 = -20+20 = 0$,所以 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}\perp\overset{\large\rightharpoonup}{v}$。因此對於任意實數 $p,q$,有 $|p\overset{\large\rightharpoonup}{u}+q\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2 = p^2|\overset{\large\rightharpoonup}{u}|^2+q^2|\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2$。 3. 計算各選項向量的長度平方: 選項 $(1)$:$|-3\overset{\large\rightharpoonup}{u}|^2 = 9\cdot 125 = 1125$ 選項 $(2)$:$|6\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2 = 36\cdot 20 = 720$ 選項 $(3)$:$|-2\overset{\large\rightharpoonup}{u}-5\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2 = 4\cdot 125 + 25\cdot 20 = 500+500 = 1000$ 選項 $(4)$:$|2\overset{\large\rightharpoonup}{u}-5\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2 = 4\cdot 125 + 25\cdot 20 = 1000$ 選項 $(5)$:$|\overset{\large\rightharpoonup}{u}+7\overset{\large\rightharpoonup}{v}|^2 = 1\cdot 125 + 49\cdot 20 = 125+980 = 1105$ 4. 因為 $1125 > 1105 > 1000 = 1000 > 720$,所以選項 $(1)$ 的向量 $-3\overset{\large\rightharpoonup}{u}$ 長度最大。故選 $(1)$。

題目來源:民國105年指考數學乙 第3題(來源PDF第3頁)

資料版本:2026-06-29(commit 2a28ae7a)

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,〈105指考數學乙單選第3題詳解〉,資料版本 2026-06-29,https://twmath.com/questions/105_07B_q03.html

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。