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  |─ 張進通許世賢數學競試103年試題
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作者 標題: 張進通許世賢數學競試103年試題
佑    

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[ 220.135.74.86 ]
    發表於: 2018/4/4 上午 08:59:06            
現有一個有蓋的空心長方體紙箱,已知 EF=6、FG=5、FB=4。
若紙箱被壓歪成圖(8)的形狀使得∠AEF=60°、∠AEH=α、∠FEH=β 且 α、β 是圖(9)的直角三角形
的兩內角(注意:
∠AEH 不是直角)。則試問蜜蜂由 A 點飛至 G 點的最短路徑距離為何? (3%)
Lopez    

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[ 1.169.244.110 ]
         回覆於: 2018/4/5 上午 05:06:17                        

查了此題的資料, 發現是國中的數學競試題, 用國中的方法,我投降...
若用高中的向量與內積概念, 解如下:

圖(7)中, 令E為原點, EF為x軸正向, EH為y軸正向, EA為z軸正向.
當紙箱被壓歪成圖(8), 令 EA向量=(a,b,c) , EH向量=(d,e,0)
顯然, EF向量 = (6,0,0)

EA向量.EF向量 = |EA向量||EF向量|cos 60°
6a = 4*6*(1/2)
a = 2

EA向量.EH向量 = |EA向量||EH向量|cos α
ad + be = 4*5*(4/5)
2d + be = 16

EH向量.EF向量 = |EH向量||EF向量|cos β
6d = 5*6*(3/5)
d = 3

be = 16 - 2d = 10

|EA向量|= 4 = √( a² + b² + c² ) = √( 4 + b² + c² )
b² + c² = 12

|EH向量|= 5 = √( d² + e² ) = √( 9 + e² )
e = 4
又 be = 10 , 故 b = 5/2
再代入 b² + c² = 12 得: c = (1/2)√23

EG向量 = EH向量 + EF向量 = ( 6+d , e , 0 )
AG向量 = EG向量 - EA向量 = (6+d,e,0)-(a,b,c) = ( 7 , 3/2 , -(1/2)√23 )
|AG向量|= √( 49 + 9/4 + 23/4 ) = √57 ... Ans
Lopez    

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[ 36.226.181.240 ]
         回覆於: 2018/4/5 下午 02:42:03                        

30年前, 高中二年級數學課有教向量.
現在教改後的是在幾年級學?? 我也不清楚...

這題原始題目中有圖10,算是解題的提示,
但因為A點在壓縮前後有3個維度的變化, 所以我也不知該如何用提示.
用國中的方法比較難解,再看看其他高手能否提出高明的解吧!

有些幾何問題,用純幾何手法解會比較困難,因為可能要畫輔助線或一些天才的想法;
這時,考慮解析幾何的方法,有時可豁然開朗.(當然也有缺點,就是計算量通常較大).

向量是解析幾何更近一步的應用,這題用向量解就很容易,
純粹是計算而已,所以連我這樣一般程度的也會解.

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