110指考數學乙試題-12

設直線 \(L: 4x-3y+k=0\)（法向量為(4,-3)）
A到L距離：\(\frac{|4(-3)-3(4)+k|}{\sqrt{4^2+(-3)^2}} = \frac{|-12-12+k|}{5} = \frac{|k-24|}{5}\)
B到L距離：\(\frac{|4(3)-3(2)+k|}{5} = \frac{|12-6+k|}{5} = \frac{|k+6|}{5}\)
依題意：\(\frac{|k-24|}{5} = 5 \times \frac{|k+6|}{5}\) ⇒ \(|k-24| = 5|k+6|\)
平方：\((k-24)^2 = 25(k+6)^2\)
\(k^2-48k+576 = 25k^2+300k+900\)
\(24k^2+348k+324=0\) ⇒ \(2k^2+29k+27=0\)
\((2k+27)(k+1)=0\) ⇒ \(k=-13.5\) 或 \(k=-1\)
但A,B在L兩側，需滿足\((4(-3)-3(4)+k)(4(3)-3(2)+k) \lt 0\)
檢驗：
k=-13.5：\((-12-12-13.5)(12-6-13.5)=(-37.5)(-7.5) \gt 0\)（同側）
k=-1：\((-12-12-1)(12-6-1)=(-25)(5) \lt 0\)（異側）
故 \(k=-1\)，直線 \(L: 4x-3y-1=0\)
答案：\(4x-3y-1=0\) 報錯
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