115 分科測驗數學甲 第 16 題
📅 115 年 📝 分科測驗數學甲 第 16 題 題型:非選 課綱:108課綱
15-17題為題組
考慮坐標空間中兩平面 $E_1: x + 2y + 2z = 2$、$E_2: 2x - y + 2z = 1$,並設其交線為 $L$。根據上述,試回答下列問題。
設另一平面 $E_3$ 與 $L$ 平行且包含直線 $L_3:\begin{cases} x=3+t \\ y=-2-t \\ z=2+3t \end{cases}$,$t$ 為實數,試求平面 $E_3$ 的方程式。
空間中的平面空間向量空間向量與空間中的直線與平面
答案

$x-2y-z=5$

非選擇題

詳解
$E_1$ 與 $E_2$ 的法向量為 $\overset{\large\rightharpoonup}{n}_1=(1,1,2)$、$\overset{\large\rightharpoonup}{n}_2=(2,-1,1)$,故交線 $L$ 的方向向量可取 $\overset{\large\rightharpoonup}{n}_1\times\overset{\large\rightharpoonup}{n}_2=(3,3,-3)$,即 $(1,1,-1)$。$L_3$ 的方向向量為 $(1,-1,3)$。平面 $E_3$ 同時含有方向 $(1,1,-1)$ 與 $(1,-1,3)$,其法向量可取 $$(1,1,-1)\times(1,-1,3)=(2,-4,-2),$$ 即 $(1,-2,-1)$。通過 $L_3$ 上點 $(3,-2,2)$,得 $x-2y-z=3+4-2=5$。故 $E_3:x-2y-z=5$。

題目來源:本題非大考試題,無官方考卷來源。

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