106_02M_q10
106 學測數學 第 10 題
📅 106 年 📝 學測數學 第 10 題 題型:多選 課綱:99課綱
坐標空間中有三直線 $L_1: \dfrac{x-1}{2} = \dfrac{y-1}{2} = \dfrac{z-1}{1}$,$L_2: \begin{cases} x-2y+2z=4 \\ 4x-y-5z=4 \end{cases}$,$L_3: \begin{cases} x=2+t \\ y=4-t \\ z=4 \end{cases}$,$t$ 為實數。請選出正確的選項。
  1. $L_1$ 與 $L_2$ 的方向向量互相垂直
  2. $L_1$ 與 $L_3$ 的方向向量互相垂直
  3. 有一個平面同時包含 $L_1$ 與 $L_2$
  4. 有一個平面同時包含 $L_1$ 與 $L_3$
  5. 有一個平面同時包含 $L_2$ 與 $L_3$
空間幾何空間向量與空間中的直線與平面
解題手法向量化〔AI 推測〕
答案

$2,3,4$

多選題

詳解
首先求三直線的方向向量與通過的點: 1. 直線 $L_1$ 的方向向量為 $\overset{\large\rightharpoonup}{v}_1 = (2, 2, 1)$,通過點 $P_1(1, 1, 1)$。 2. 直線 $L_2$ 的方向向量為兩法向量的外積: $$\overset{\large\rightharpoonup}{v}_2 = (1, -2, 2) \times (4, -1, -5) = (12, 13, 7)$$ 3. 直線 $L_3$ 的方向向量為 $\overset{\large\rightharpoonup}{v}_3 = (1, -1, 0)$,通過點 $P_3(2, 4, 4)$。 檢驗各選項: (1) $\overset{\large\rightharpoonup}{v}_1 \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{v}_2 = (2)(12) + (2)(13) + (1)(7) = 57 \ne 0$,故不垂直。$(1)$ 錯誤。 (2) $\overset{\large\rightharpoonup}{v}_1 \cdot \overset{\large\rightharpoonup}{v}_3 = (2)(1) + (2)(-1) + (1)(0) = 0$,故垂直。$(2)$ 正確。 (3) 經檢驗可得 $L_1$ 與 $L_2$ 為平行直線,平行直線必共平面。故 $(3)$ 正確。 (4) 經由聯立方程解交點,可得 $L_1$ 與 $L_3$ 交於一點,相交兩直線必共平面。故 $(4)$ 正確。 (5) $L_2$ 與 $L_3$ 為歪斜線,不共平面。故 $(5)$ 錯誤。 故選 $(2)(3)(4)$。

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。