110學測數學單選第4題詳解

📅 110 年 📝 學測數學 第 4 題 題型:單選 課綱:99課綱

答案與本題考點

答案:$(5)$

本題考點:三角形面積、面積、平面向量

題目

設 $\overset{\large\rightharpoonup}{a}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 都是平面上不為零的向量。若 $2\overset{\large\rightharpoonup}{a}+\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{a}+2\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 所張成的三角形面積為 $6$,則 $3\overset{\large\rightharpoonup}{a}+\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{a}+3\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 所張成的三角形面積為下列哪一個選項?
  1. $8$
  2. $9$
  3. $12$
  4. $13.5$
  5. $16$
三角形面積面積平面向量

答案

答案

$(5)$

答案取自 PDF 最後一頁官方答案表。

詳解

詳解
1. 設 $D=|\det(\overset{\large\rightharpoonup}{a},\overset{\large\rightharpoonup}{b})|$。 2. 因為兩向量 $\overset{\large\rightharpoonup}{u}=2\overset{\large\rightharpoonup}{a}+\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{v}=\overset{\large\rightharpoonup}{a}+2\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 所張成的三角形面積為 $$\dfrac{1}{2}|\det(\overset{\large\rightharpoonup}{u},\overset{\large\rightharpoonup}{v})|=\dfrac{1}{2}|\det(2\overset{\large\rightharpoonup}{a}+\overset{\large\rightharpoonup}{b},\;\overset{\large\rightharpoonup}{a}+2\overset{\large\rightharpoonup}{b})|$$ 由行列式的線性性質: $$|\det(2\overset{\large\rightharpoonup}{a}+\overset{\large\rightharpoonup}{b},\;\overset{\large\rightharpoonup}{a}+2\overset{\large\rightharpoonup}{b})|=|2\cdot2-1\cdot1|\cdot|\det(\overset{\large\rightharpoonup}{a},\overset{\large\rightharpoonup}{b})|=3D$$ 所以 $\frac{1}{2}\cdot3D=6$,得 $D=4$。 3. 同理,$\overset{\large\rightharpoonup}{u'}=3\overset{\large\rightharpoonup}{a}+\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 與 $\overset{\large\rightharpoonup}{v'}=\overset{\large\rightharpoonup}{a}+3\overset{\large\rightharpoonup}{b}$ 所張成的三角形面積為 $$\dfrac{1}{2}|\det(3\overset{\large\rightharpoonup}{a}+\overset{\large\rightharpoonup}{b},\;\overset{\large\rightharpoonup}{a}+3\overset{\large\rightharpoonup}{b})|=\dfrac{1}{2}|3\cdot3-1\cdot1|D=\dfrac{1}{2}\cdot8\cdot4=16$$ 故選 $(5)$。

題目來源:民國110年學測數學 第4題(來源PDF第2頁)

資料版本:2026-06-29(commit 2a28ae7a)

校對狀態:人工抽查——本卷試題經人工抽樣檢查;非逐題逐字校對。

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引用本站:大考雷達站,〈110學測數學單選第4題詳解〉,資料版本 2026-06-29,https://twmath.com/questions/110_02M_q04.html

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