111學測數學B非選第20題詳解

📅 111 年 📝 學測數學B 第 20 題 題型:非選 課綱:108課綱

答案與本題考點

答案:$100\sqrt{6}-240\approx 4.9$ 公尺

本題考點:平面幾何、畢氏定理、三角函數、設未知數

題目

18-20 題為題組
瘦長的塔因為年代久遠,塔身容易傾斜。在下方右圖中,以粗黑線條代表塔身,而塔身的長度稱為塔高,塔身與鉛直虛線的夾角 $\theta^\circ$ 稱為該塔的傾斜度($0 \leq \theta < 90$),又塔頂至鉛直虛線的距離稱為該塔的偏移距離。根據上述資料,試回答下列問題。
假設有塔高相等的兩座鐵塔,它們的傾斜度 $\alpha^\circ$、$\beta^\circ$ 分別滿足 $\sin\alpha^\circ=\dfrac{1}{5}$ 與 $\sin\beta^\circ=\dfrac{7}{25}$。已知兩座鐵塔的偏移距離相差 $20$ 公尺,試求它們的塔頂到地面之距離相差多少公尺。(非選擇題,$6$ 分)
斜塔外觀示意圖
斜塔外觀示意圖
塔身、鉛直線、偏移距離與傾斜角示意圖
塔身、鉛直線、偏移距離與傾斜角示意圖
平面幾何畢氏定理三角函數
解題手法設未知數〔AI 推測〕

答案

答案

$100\sqrt{6}-240\approx 4.9$ 公尺

答案來自 PDF 答案表或非選評分參考。

詳解

詳解
設兩座鐵塔的塔高皆為 $x$ 公尺。因為偏移距離 $=$ 塔高 $\times\sin$(傾斜度),所以兩塔的偏移距離分別為 $\frac{x}{5}$ 與 $\frac{7x}{25}$。 由兩偏移距離相差 $20$ 公尺:$\left|\frac{x}{5}-\frac{7x}{25}\right|=20$,通分得 $\frac{2x}{25}=20$,解得 $x=250$ 公尺。 塔頂到地面的距離為塔高乘以 $\cos$(傾斜度): $$\cos\alpha^\circ=\sqrt{1-\sin^2\alpha^\circ}=\sqrt{1-\frac{1}{25}}=\frac{\sqrt{24}}{5}=\frac{2\sqrt{6}}{5},\; \cos\beta^\circ=\sqrt{1-\sin^2\beta^\circ}=\sqrt{1-\frac{49}{625}}=\frac{\sqrt{576}}{25}=\frac{24}{25}$$ 兩塔的塔頂到地面距離分別為 $250\times\frac{2\sqrt{6}}{5}=100\sqrt{6}$ 與 $250\times\frac{24}{25}=240$ 公尺,相差 $100\sqrt{6}-240$ 公尺。 故相差 $100\sqrt{6}-240$ 公尺。

題目來源:民國111年學測數學B 第20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。

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引用本站:大考雷達站,〈111學測數學B非選第20題詳解〉,資料版本 2026-07-17,https://twmath.com/questions/111_02B_q20.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。