(2). 承(1).符號，證明餘弦定理：\( a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A \)。

3. 請用兩種不同的方法計算 115 年學測第 17 題：『直角 △ABC 中，∠CAB 為直角，\( \overline{AB} \) 邊上一點 D，滿足 ∠BCD=2∠ACD，且 \( \overline{BC} = 2\overline{BD} \)。若 \( \overrightarrow{AD} = k\overrightarrow{AB} \)，則 k 的值為？（化為最簡分數）』。請以寫給學生看的詳解方式書寫，每個完全正確的方法及過程最高得 5 分，合計最高 10 分。