填充第 7 題
當某球通過 A,B 兩點且與 x 軸相切於 P 點,且球半徑為最小時,
∠APB 會有最大值。
(很抱歉,我實在是不太會畫立體圖~==
只好請您在腦海中想像一下~)
設此時 P(a,0,0)
因為球心必在 A,B 的垂直平分面 3y-\sqrt{3} z = 0 上,
設球心 Q(a, b, \sqrt{3} b)
由 \overline{QA}=\overline{QP}
\Rightarrow (a-1)^2 + (b-2)^2 +(\sqrt{3}b)^2 = b^2+(\sqrt{3}b)^2=\mbox{半徑的平方}
可得 4b=a^2-2a+5
當半徑有最小值時,b有最小值,所以,a=1, b=1
可得
P(1,0,0)
PA向量 =(0,2,0)
PB向量 =(0,-1,\sqrt{3})
\displaystyle \cos \theta = \frac{\mbox{PA向量} \cdot \mbox{PB向量}}{\left|\mbox{PA向量}\right| \cdot\left|\mbox{PB向量}\right|}= \frac{-1}{2}
\theta= 120^\circ.