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109_17A_q11
109 指考數學甲補考 第 11 題
📅 109 年
📝 指考數學甲補考
第 11 題
題型:選填
課綱:99課綱
等腰三角形 $ABC$ 中,令 $\theta = \angle BAC$。若 $\overline{AB}^2 = \overline{AC}^2 = \overline{BC} = \sin \theta$,則三角形 $ABC$ 的面積為 ____。(化成最簡分數)
三角比與三角函數
平面幾何
三角函數
解題手法
公式代入
〔AI 推測〕
答案
1/4
詳解
在等腰三角形 $ABC$ 中,設 $\overline{AB} = \overline{AC} = s$。根據題意: $s^2 = \overline{BC} = \sin \theta$ 由餘弦定理: $\overline{BC}^2 = \overline{AB}^2 + \overline{AC}^2 - 2 \overline{AB} \cdot \overline{AC} \cos \theta$ $(s^2)^2 = s^2 + s^2 - 2s^2 \cos \theta = 2s^2(1 - \cos \theta)$ 因 $s \neq 0$,得 $s^2 = 2(1 - \cos \theta)$。 代入 $s^2 = \sin \theta$: $\sin \theta = 2(1 - \cos \theta)$ $2 \sin \frac{\theta}{2} \cos \frac{\theta}{2} = 4 \sin^2 \frac{\theta}{2}$ 因為 $\sin \frac{\theta}{2} \neq 0$,得 $\cos \frac{\theta}{2} = 2 \sin \frac{\theta}{2} \implies \tan \frac{\theta}{2} = \frac{1}{2}$。 由此可得 $\sin \theta = \frac{2 \tan(\theta/2)}{1 + \tan^2(\theta/2)} = \frac{1}{1 + 1/4} = \frac{4}{5}$。 則 $s^2 = \sin \theta = \frac{4}{5}$。 三角形 $ABC$ 的面積為: $$\text{面積} = \frac{1}{2} \overline{AB} \cdot \overline{AC} \sin \theta = \frac{1}{2} s^2 \sin \theta = \frac{1}{2} \cdot \frac{4}{5} \cdot \frac{4}{5} = \frac{8}{25}$$ 故填 $\frac{8}{25}$。
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。