108_07A_q10
108 指考數學甲 第 10 題
📅 108 年 📝 指考數學甲 第 10 題 題型:選填 課綱:99課綱
在坐標平面上,$A(a, r)$、$B(b, s)$ 為函數圖形 $y = \log_2 x$ 上之兩點,其中 $a < b$。已知 $\overline{AB}$ 連線的斜率等於 $2$,且線段 $\overline{AB}$ 的長度為 $\sqrt{5}$,則 $(a, b) = (\text{____}, \text{____})$。(化成最簡分數)
對數函數直線斜率指數對數指數與對數
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$(\dfrac{1}{3}, \dfrac{4}{3})$

詳解
設 $A(a, \log_2 a)$,$B(b, \log_2 b)$。已知 $\overline{AB}$ 的斜率為 $2$: $$\dfrac{\log_2 b - \log_2 a}{b - a} = 2 \implies \log_2 \left(\dfrac{b}{a}\right) = 2(b - a)$$ 又線段 $\overline{AB}$ 的長度為 $\sqrt{5}$: $$\overline{AB}^2 = (b - a)^2 + (\log_2 b - \log_2 a)^2 = 5$$ 代入斜率關係式 $(\log_2 b - \log_2 a) = 2(b - a)$: $$(b - a)^2 + [2(b - a)]^2 = 5 \implies 5(b - a)^2 = 5 \implies (b - a)^2 = 1$$ 由於 $a < b$,故 $b - a = 1$。 將 $b - a = 1$ 代回斜率關係式: $$\log_2 \left(\dfrac{b}{a}\right) = 2(1) = 2 \implies \dfrac{b}{a} = 2^2 = 4 \implies b = 4a$$ 聯立方程式: $$\begin{cases} b - a = 1 \\ b = 4a \end{cases} \implies 4a - a = 1 \implies 3a = 1 \implies a = \dfrac{1}{3}$$ 則 $b = 4 \times \dfrac{1}{3} = \dfrac{4}{3}$。因此 $(a, b) = (\dfrac{1}{3}, \dfrac{4}{3})$。

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。