<多選>設地球是一個球體。地球表面上五個點\(A\)、\(B\)、\(C\)、\(D\)、\(E\)的經緯度如下表,例如\(A\)點位在經度\(0\)度,北緯\(60\)度。

大圓為通過球心的平面與球面相交所形成的圓,且球面上相異兩點在大圓上所形成較小的弧為最短路徑。根據上述,試選出正確的選項。(1) 「北極點到\(A\)的最短路徑長」等於「北極點到\(B\)的最短路徑長」;(2) 「\(A\)到\(B\)的最短路徑長」等於「\(C\)到\(D\)的最短路徑長」;(3) \(A\)到\(E\)的最短路徑必經過\(C\);(4) \(C\)到\(D\)的最短路徑必經過北極點;(5) 「\(E\)到北極點的最短路徑長 」與「\(C\)到\(D\)的最短路徑長」的比為\(2:3\)
1. 分析選項(1):
北極點到 \( A \) 的緯度差為 \( 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ \),北極點到 \( B \) 的緯度差也為 \( 30^\circ \)。球面上兩點沿大圓的最短距離與緯度差成正比,故兩者最短路徑長相等,選項(1)正確。
2. 分析選項(2):
\( A \) 到 \( B \) 的經度差 \( 180^\circ \),緯度 \( 60^\circ \),其最短徑對應的圓心角需結合經緯度計算;\( C \) 到 \( D \) 經度差 \( 180^\circ \),緯度 \( 30^\circ \),兩者對應的大圓弧長不同(因緯度圈半徑不同),選項(2)錯誤。
3. 分析選項(3):
\( A \)(北緯 \( 60^\circ \),經度 \( 0^\circ \))到 \( E \)(赤道,經度 \( 0^\circ \))的最短路徑沿經度 \( 0^\circ \) 的大圓(子午線),會經過北緯 \( 30^\circ \) 的點,但不一定是 \( C \)(\( C \) 是北緯 \( 30^\circ \)、經度 \( 0^\circ \),實際上會經過,此處需再驗證:經度相同的兩點最短徑沿子午線,故 \( A \) 到 \( E \) 必經過 \( C \),選項(3)正確。
4. 分析選項(4):
\( C \) 到 \( D \) 經度差 \( 180^\circ \),緯度 \( 30^\circ \),其最短徑是沿緯度 \( 30^\circ \) 的大圓(經度 \( 180^\circ \) 的大圓),經過北極點,選項(4)正確。
5. 分析選項(5):
\( E \) 到北極點的緯度差 \( 90^\circ \),\( C \) 到 \( D \) 的最短徑對應的圓心角需計算:\( C \)(北緯 \( 30^\circ \),經度 \( 0^\circ \))與 \( D \)(北緯 \( 30^\circ \),經度 \( 180^\circ \))的大圓弧長對應圓心角為 \( 120^\circ \)(因緯度 \( 30^\circ \) 時,經度差 \( 180^\circ \) 的大圓弧心角為 \( 180^\circ - 2 \times 30^\circ = 120^\circ \))。兩者弧長比為 \( 90^\circ: 120^\circ = 3:4 \),非 \( 2:3 \),選項(5)錯誤。
综上,正確選項為(1)(3)(4)。" 報錯
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