112分科測驗數學甲非選第16題詳解

📅 112 年 📝 分科測驗數學甲 第 16 題 題型:非選 課綱:108課綱

答案與本題考點

答案:$y=\dfrac{\sqrt5}{2}x$,短軸長 $4$

本題考點:坐標幾何、平面上的坐標變換、橢圓、圓與直線

題目

題組
坐標平面上,設 $\Gamma$ 為中心在原點且長軸落在 $y$ 軸上的橢圓。已知對原點逆時針旋轉 $\theta$ 角(其中 $0<\theta<\pi$)的線性變換將 $\Gamma$ 變換到新橢圓 $\Gamma^{\prime}:40x^2+4\sqrt5xy+41y^2=180$,點 $(-\dfrac53,\dfrac{2\sqrt5}{3})$ 為 $\Gamma^{\prime}$ 上離原點最遠的兩點之一。根據上述,試回答下列問題。
試求 $\Gamma^{\prime}$ 短軸所在的直線方程式與短軸長。(非選擇題,$4$ 分)
坐標幾何平面上的坐標變換橢圓圓與直線
解題手法坐標化〔AI 推測〕

答案

答案

$y=\dfrac{\sqrt5}{2}x$,短軸長 $4$

詳解

詳解
1. 求短軸所在的直線方程式: 由第 $15$ 題可知,長軸通過點$\left(-\frac{5}{3},\frac{2\sqrt{5}}{3}\right)$,長軸所在直線的斜率為 $-\frac{2\sqrt{5}}{5}$。 因為短軸與長軸垂直,且橢圓中心在原點,所以短軸所在直線為 $y=\frac{\sqrt{5}}{2}x$。 2. 求短軸長: 將 $y=\frac{\sqrt{5}}{2}x$ 代入 $\Gamma'$ 的方程式 $40x^2+4\sqrt{5}xy+41y^2=180$, 得到短軸上頂點的坐標,其到原點距離為半短軸長 $2$。 因此短軸長為 $2\times2=4$。

題目來源:民國112年分科測驗數學甲 第16題(來源PDF第6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,〈112分科測驗數學甲非選第16題詳解〉,資料版本 2026-06-29,https://twmath.com/questions/112_0XA_q16.html

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