107_07A_q07
107 指考數學甲 第 7 題
📅 107 年 📝 指考數學甲 第 7 題 題型:多選 課綱:108課綱
設 $O$ 為複數平面上的原點,並令點 $A,B$ 分別代表複數 $z_1,z_2$,且滿足 $\left|z_1\right|=2$,$\left|z_2\right|=3$,$\left|z_2-z_1\right|=\sqrt{5}$。若 $\dfrac{z_2}{z_1}=a+bi$,其中 $a,b$ 為實數,$i=\sqrt{-1}$。試選出正確的選項。
  1. $\cos\angle AOB=\dfrac{2}{3}$
  2. $\left|z_2+z_1\right|=\sqrt{23}$
  3. $a>0$
  4. $b>0$
  5. 設點 $C$ 代表 $\dfrac{z_2}{z_1}$,則 $\angle BOC$ 可能等於 $\dfrac{\pi}{2}$
複數的幾何意義複數的極式運算餘弦定理複數與應用複數的極式複數平面與應用
答案

$(1)(3)(5)$

多選題

詳解
設 $\phi=\angle AOB$。由餘弦定理, $$\left|z_2-z_1\right|^2=\left|z_1\right|^2+\left|z_2\right|^2-2\left|z_1\right|\left|z_2\right|\cos\phi,$$ 故 $5=4+9-12\cos\phi$,得 $\cos\phi=\dfrac{2}{3}$,所以 $(1)$ 正確。 又 $$\left|z_1+z_2\right|^2=\left|z_1\right|^2+\left|z_2\right|^2+2\left|z_1\right|\left|z_2\right|\cos\phi=4+9+8=21,$$ 故 $\left|z_1+z_2\right|=\sqrt{21}\neq\sqrt{23}$,所以 $(2)$ 錯誤。 令 $z_1=2e^{i\theta_1}$、$z_2=3e^{i\theta_2}$,則 $$\dfrac{z_2}{z_1}=\dfrac{3}{2}e^{i(\theta_2-\theta_1)}=\dfrac{3}{2}(\cos\phi+i\sin\phi).$$ 因此 $a=\dfrac{3}{2}\cdot\dfrac{2}{3}=1>0$,故 $(3)$ 正確;而 $b=\dfrac{3}{2}\sin\phi$ 可正可負,故 $(4)$ 錯誤。 點 $C$ 代表 $\dfrac{z_2}{z_1}$。在不改變題目長度與夾角條件下,可整體旋轉 $z_1,z_2$,使 $\angle BOC=\dfrac{\pi}{2}$,故 $(5)$ 正確。 正確選項為 $(1)(3)(5)$。

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。