111學測數學A非選第19題詳解

📅 111 年 📝 學測數學A 第 19 題 題型:非選 課綱:108課綱

答案與本題考點

答案:$\cos\angle OA^{\prime}B^{\prime}=0,\ A^{\prime}\text{ 的極坐標為 }(\sqrt{3},\dfrac{5\pi}{6})$

本題考點:坐標幾何、三角函數、坐標化

題目

18-20題為題組
坐標平面上有一環狀區域由圓 $x^2+y^2=3$ 的外部與圓 $x^2+y^2=4$ 的內部交集而成。欲用一支長度為 $1$ 的筆直掃描棒掃描此環狀區域之 $x$ 軸上方的某區域 $R$。掃描棒黑、白兩端分別在半圓 $C_1:x^2+y^2=3\ (y\ge 0)$、$C_2:x^2+y^2=4\ (y\ge 0)$ 上移動。開始時黑端在點 $A(\sqrt{3},0)$,白端在 $C_2$ 的點 $B$。黑、白兩端各沿 $C_1$、$C_2$ 逆時針移動,直到白端碰到 $C_2$ 的點 $B^{\prime}(-2,0)$ 便停止掃描。
令 $O$ 為原點,掃描棒停止時黑、白兩端所在位置分別為 $A^{\prime},B^{\prime}$。試在答題卷上作圖區中以斜線標示掃描棒掃過的區域 $R$;並於求解區內求 $\cos\angle OA^{\prime}B^{\prime}$ 及點 $A^{\prime}$ 的極坐標。(非選擇題,$6$ 分)
題組環狀區域示意圖
題組環狀區域示意圖
坐標幾何三角函數
解題手法坐標化〔AI 推測〕

答案

答案

$\cos\angle OA^{\prime}B^{\prime}=0,\ A^{\prime}\text{ 的極坐標為 }(\sqrt{3},\dfrac{5\pi}{6})$

答案取自 PDF 答案或評分參考頁。

詳解

詳解
掃描棒停止時黑端在 $A'$,白端在 $B'$。由題意可知 $A'$ 在內圓 $C_1$(半徑 $\sqrt{3}$)上,$B'$ 在外圓 $C_2$(半徑 $2$)上,且 $\overline{A'B'}=1$。 1. 在 $\triangle OA'B'$ 中,$\overline{OA'}=\sqrt{3}$,$\overline{OB'}=2$,$\overline{A'B'}=1$。因為 $$\overline{OA'}^2+\overline{A'B'}^2=3+1=4=\overline{OB'}^2,$$ 所以 $\angle OA'B'=90^\circ$,即 $\cos\angle OA'B'=0$。 2. 由圖形與題目條件可確定 $A'$ 的位置在第二象限,方向角為 $\frac{5\pi}{6}$($150^\circ$)。 因此 $A'$ 的極坐標為 $(\sqrt{3},\;\frac{5\pi}{6})$。 故 $\cos\angle OA'B'=0$,$A'$ 的極坐標為 $(\sqrt{3},\frac{5\pi}{6})$。
解答圖:第19題掃描區域與停止位置
解答圖:第19題掃描區域與停止位置

題目來源:民國111年學測數學A 第19題(來源PDF第7頁)

資料版本:2026-07-17(commit e3f5a492)

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。

發現錯誤?回報此題問題 →

引用本站:大考雷達站,〈111學測數學A非選第19題詳解〉,資料版本 2026-07-17,https://twmath.com/questions/111_02A_q19.html

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。