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107_07A_q11
107 指考數學甲 第 11 題
📅 107 年
📝 指考數學甲
第 11 題
題型:選填
課綱:108課綱
設 $A,B,C,D$ 為圓上的相異四點。已知圓的半徑為 $\dfrac{7}{2}$,$\overline{AB}=5$,兩線段 $\overline{AC}$ 與 $\overline{BD}$ 互相垂直,如圖所示(此為示意圖,非依實際比例)。則 $\overline{CD}$ 的長度為 ____ 。
圓內相交弦示意圖
圓的弦長性質
圓內角與弧之關係
直線與圓
平面幾何
圓方程式
圓與直線
解題手法
公式代入
〔AI 推測〕
答案
$2\sqrt{6}$
選填題 C
詳解
設圓之半徑為 $R = \dfrac{7}{2}$。設 $\overline{AC}$ 與 $\overline{BD}$ 交於 $P$ 點,且 $\overline{AC} \perp \overline{BD}$。 由圓內垂直相交弦性質知:對應弧長滿足 $\text{arc}(AB) + \text{arc}(CD) = 180^\circ$。 設 $\angle AOB = \alpha$,$\angle COD = \beta$,則 $\dfrac{\alpha}{2} + \dfrac{\beta}{2} = 90^\circ \implies \beta = 180^\circ - \alpha$。 弦長公式:$\overline{AB} = 2R \sin\dfrac{\alpha}{2} = 5$ $\overline{CD} = 2R \sin\dfrac{\beta}{2} = 2R \sin(90^\circ - \dfrac{\alpha}{2}) = 2R \cos\dfrac{\alpha}{2}$ 由於 $\sin^2\dfrac{\alpha}{2} + \cos^2\dfrac{\alpha}{2} = 1$,得: $$\left( \dfrac{5}{2R} \right)^2 + \left( \dfrac{\overline{CD}}{2R} \right)^2 = 1 \implies 5^2 + \overline{CD}^2 = (2R)^2$$ 代入 $2R = 7$: $$25 + \overline{CD}^2 = 49 \implies \overline{CD}^2 = 24 \implies \overline{CD} = \sqrt{24} = 2\sqrt{6}$$ 故填 $2\sqrt{6}$。
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。