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。