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109 指考數學乙補考 第 9 題
📅 109 年 📝 指考數學乙補考 第 9 題 題型:選填 課綱:99課綱
某實驗室有輻射外洩,危害附近環境。根據調查:該輻射第一天汙染區域是一個以實驗室為中心,半徑 2 公里的圓形區域...在汙染一直持續下去的條件下,全部汙染區域會趨近於半徑為 $\sqrt{\text{____}}$ 公里的圓形區域。
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數列級數數列與級數
解題手法遞推觀察〔AI 推測〕
答案

1,4

A1 = 4pi, An+1 = 5/7 An. Total area = 4pi / (1-5/7) = 4pi / (2/7) = 14pi. R^2 = 14, R = sqrt(14) = sqrt(98/7).

詳解
第一天汙染區域(最內圓)的半徑為 $2$ 公里,其面積為: $$A_1 = \pi \cdot 2^2 = 4\pi$$ 依題意,後續每天新增的汙染區域面積(即圓環面積)均為前一天的 $\frac{5}{7}$ 倍。 因此,無限延伸後之全部汙染區域總面積 $A_{\text{總}}$ 為一首項 $A_1 = 4\pi$,公比 $r = \frac{5}{7}$ 的無窮等比級數之和: $$A_{\text{總}} = \frac{A_1}{1 - r} = \frac{4\pi}{1 - \frac{5}{7}} = \frac{4\pi}{\frac{2}{7}} = 14\pi$$ 設最終汙染區域趨近於半徑為 $R$ 公里的圓,則: $$\pi R^2 = 14\pi \Rightarrow R^2 = 14 \Rightarrow R = \sqrt{14}$$ 題目要求表示為半徑為 $\sqrt{\text{____}}$ 公里,故空格內應填入 $14$。 答:1,4。

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。