113學測數學A單選第2題詳解

📅 113 年 📝 學測數學A 第 2 題 題型:單選 課綱:108課綱

答案與本題考點

答案:$(5)$

本題考點:外積、空間向量與空間中的直線與平面、向量化

題目

如圖,$OABC-DEFG$ 為一正方體,試問向量外積 $\overset{\large\rightharpoonup}{AD}\times \overset{\large\rightharpoonup}{AG}$ 與下列哪一個向量平行?
正方體 OABC-DEFG
正方體 OABC-DEFG
  1. $\overset{\large\rightharpoonup}{AE}$
  2. $\overset{\large\rightharpoonup}{BE}$
  3. $\overset{\large\rightharpoonup}{CE}$
  4. $\overset{\large\rightharpoonup}{DE}$
  5. $\overset{\large\rightharpoonup}{OE}$
外積空間向量與空間中的直線與平面
解題手法向量化〔AI 推測〕

答案

答案

$(5)$

詳解

詳解
1. 由圖可知正方體 $OABC$-$DEFG$ 中,$D$、$E$、$F$、$G$ 依序在 $O$、$A$、$B$、$C$ 的正上方。取 $A$ 為原點,令 $\overset{\large\rightharpoonup}{AB}$、$\overset{\large\rightharpoonup}{AO}$、$\overset{\large\rightharpoonup}{AE}$ 為三個互相垂直的單位方向,所以可設 $$A=(0,0,0),\;B=(1,0,0),\;O=(0,1,0),\;E=(0,0,1).$$ 2. 因為 $D$ 在 $O$ 正上方、$G$ 在 $C$ 正上方,而 $C=B+\overset{\large\rightharpoonup}{AO}=(1,1,0)$,所以 $D=(0,1,1)$、$G=(1,1,1)$,得 $$\overset{\large\rightharpoonup}{AD}=(0,1,1),\;\overset{\large\rightharpoonup}{AG}=(1,1,1).$$ 3. 計算外積,所以 $$\overset{\large\rightharpoonup}{AD}\times \overset{\large\rightharpoonup}{AG}=\left(1\cdot 1-1\cdot 1,\;1\cdot 1-0\cdot 1,\;0\cdot 1-1\cdot 1\right)=(0,1,-1).$$ 4. 逐一檢視選項的向量:$\overset{\large\rightharpoonup}{AE}=(0,0,1)$、$\overset{\large\rightharpoonup}{BE}=(-1,0,1)$、$\overset{\large\rightharpoonup}{CE}=(-1,-1,1)$、$\overset{\large\rightharpoonup}{DE}=(0,-1,0)$、$\overset{\large\rightharpoonup}{OE}=(0,-1,1)$。 5. 因為 $(0,1,-1)=-(0,-1,1)$,兩者成實數倍,所以外積只與 $\overset{\large\rightharpoonup}{OE}$ 平行;其餘四個向量都不是 $(0,1,-1)$ 的實數倍。 故選 $(5)$。

題目來源:民國113年學測數學A 第2題(來源PDF第2頁)

資料版本:2026-07-19(commit 30b35dce)

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引用本站:大考雷達站,〈113學測數學A單選第2題詳解〉,資料版本 2026-07-19,https://twmath.com/questions/113_02A_q02.html

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