← 回搜尋
109_17A_q10
109 指考數學甲補考 第 10 題
📅 109 年
📝 指考數學甲補考
第 10 題
題型:選填
課綱:99課綱
在坐標平面上,一圓心在 $y$ 軸正向上的圓,與直線 $y = mx$ 相切,其中 $m > 0$。若此圓圓心與 $x$ 軸的距離和切點與 $x$ 軸的距離之比值為 $5$,則 $m=\text{____}$。(化成最簡分數)
直線與圓
平面幾何
圓與直線
解題手法
坐標化
〔AI 推測〕
答案
1/2
詳解
設圓心為 $C(0, k)$,其中 $k > 0$。圓心到 $x$ 軸的距離為 $k$。 直線 $L: mx - y = 0$。圓與 $L$ 相切,半徑 $R$ 為圓心到 $L$ 的距離: $R = \frac{|m \cdot 0 - k|}{\sqrt{m^2 + 1}} = \frac{k}{\sqrt{m^2 + 1}}$ 設切點為 $P(x_0, y_0)$。已知 $\frac{k}{y_0} = 5$,故 $y_0 = \frac{k}{5}$。 切點 $P$ 在直線 $y = mx$ 上,故 $x_0 = \frac{y_0}{m} = \frac{k}{5m}$。 又向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{CP}$ 必垂直於直線 $L$,而直線 $L$ 的方向向量為 $(1, m)$,故 $\overset{\large\rightharpoonup}{CP} = (x_0 - 0, y_0 - k) = (\frac{k}{5m}, -\frac{4k}{5})$ 需與 $(1, m)$ 的內積為 $0$: $\frac{k}{5m} \cdot 1 + (-\frac{4k}{5}) \cdot m = 0$ $\frac{1}{5m} = \frac{4m}{5} \implies 4m^2 = 1 \implies m^2 = \frac{1}{4}$ 因 $m > 0$,故 $m = \frac{1}{2}$。 故填 $\frac{1}{2}$。
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。