← 回搜尋
106_02M_q20
106 學測數學 第 20 題
📅 106 年
📝 學測數學
第 20 題
題型:選填
課綱:99課綱
地面上甲、乙兩人從同一地點同時開始移動。甲以每秒 $4$ 公尺向東等速移動,乙以每秒 $3$ 公尺向北等速移動。在移動不久之後,他們互望的視線被一圓柱體建築物阻擋了 $6$ 秒後才又相見。此圓柱體建築物底圓的直徑為 $\text{____}$ 公尺。
平面幾何
綜合應用
圓與直線
解題手法
設未知數
〔AI 推測〕
答案
14.4
選填題
詳解
設出發起點為坐標原點 $O(0,0)$。經過時間 $t$ 秒時: - 甲的位置為 $P(4t, 0)$(向東移動) - 乙的位置為 $Q(0, 3t)$(向北移動) 連接甲與乙的視線直線 $L(t)$ 方程式為: $$\dfrac{x}{4t} + \dfrac{y}{3t} = 1 \implies 3x + 4y - 12t = 0$$ 設圓柱體底圓的圓心為 $(h, k)$,半徑為 $r$。圓柱體阻擋視線的條件,即為直線 $L(t)$ 與此底圓相切或相交。 當直線與底圓相切時,圓心到直線 $L(t)$ 的距離恰為半徑 $r$。根據點到直線距離公式: $$\dfrac{|3h + 4k - 12t|}{5} = r \implies |3h + 4k - 12t| = 5r$$ 展開去絕對值可得兩個切點的臨界時間 $t_1, t_2$ 滿足: - $12t_1 = 3h + 4k - 5r$ - $12t_2 = 3h + 4k + 5r$ 這兩個切點時間之差,即為視線被阻擋的持續時間 $\Delta t = 6$ 秒: $$t_2 - t_1 = \dfrac{10r}{12} = 6 \implies 10r = 72 \implies r = 7.2\text{ 公尺}$$ 底圓的直徑為 $2r$: $$\text{直徑} = 2 \times 7.2 = 14.4\text{ 公尺}$$。
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。