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108學年鷺江國中第1次段考數學 第10題 詳解

正方形內等腰三角形交點面積 · 單選 · 題目出處:108 學年度第 1 學期第 1 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
如右圖,正方形ABCD的面積為4,BCF\triangle BCF為等腰三角形,F點在AD\overline{AD}上,BF\overline{BF}與對角線AC\overline{AC}相交於E點,求CEF\triangle CEF的面積=?(A)16\dfrac{1}{6} (B)23\dfrac{2}{3} (C)1 (D)83\dfrac{8}{3} 。
一個正方形ABCD:A在左上、D在右上、B在左下、C在右下(依A、D、C、B順序繞行成正方形)。F點在邊AD上(介於A、D之間)。圖中畫出對角線AC,以及線段BF;$\overline{BF}$ 與對角線 $\overline{AC}$ 相交於 $E$ 點($E$ 位於正方形內部、靠近 $A$ 側)。圖上另外畫有 $\overline{FC}$,與 $\overline{BF}$ 一起構成題幹所說的等腰三角形 $BCF$。

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先求邊長並定出 F 的位置

    正方形面積為 44,所以邊長 =4=2=\sqrt{4}=2BCF\triangle BCF 是等腰三角形而 FFAD\overline{AD} 上:若 FB=BC\overline{FB}=\overline{BC}FC=BC\overline{FC}=\overline{BC}FF 會被逼到頂點 AADD 上,所以只能是 FB=FC\overline{FB}=\overline{FC}FF 正好是 AD\overline{AD} 的中點,AF=1\overline{AF}=1
  2. 2

    找出交點處的相似三角形

    AD/ ⁣/BC\overline{AD}/\!/\overline{BC},所以 AF/ ⁣/BC\overline{AF}/\!/\overline{BC}AC\overline{AC}BF\overline{BF} 交於 EE,由內錯角相等與對頂角相等,EAFECB\triangle EAF\sim\triangle ECB
  3. 3

    算出 EF 佔整條 FB 的幾分之幾

    相似比 AF:CB=1:2\overline{AF}:\overline{CB}=1:2,所以 EF:EB=1:2\overline{EF}:\overline{EB}=1:2。整條 FB=FE+EB\overline{FB}=\overline{FE}+\overline{EB}1+2=31+2=3 份,EF\overline{EF} 只佔其中 13\dfrac{1}{3}
  4. 4

    算出三角形 BCF 的面積

    BCF\triangle BCFBC=2\overline{BC}=2 為底,頂點 FFAD\overline{AD} 上,高就是兩條平行邊的距離 22,所以面積 =12×2×2=2=\dfrac{1}{2}\times 2\times 2=2
  5. 5

    求三角形 CEF 的面積並作答

    CEF\triangle CEFCBF\triangle CBF 的頂點同為 CC,底 EF\overline{EF}BF\overline{BF} 在同一直線上,面積比等於 EF:BF=1:3\overline{EF}:\overline{BF}=1:3。所以 CEF=2×13=23\triangle CEF=2\times\dfrac{1}{3}=\dfrac{2}{3}。故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#正方形 #等腰三角形 #面積比 #相似三角形

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常見卡點
正方形面積 44 所以邊長 22BCF\triangle BCF 等腰只可能是 FB=FC\overline{FB}=\overline{FC}FFAD\overline{AD} 的中點。由 AF/ ⁣/BC\overline{AF}/\!/\overline{BC}EAFECB\triangle EAF\sim\triangle ECB,相似比 1:21:2;但那是 EF:EB\overline{EF}:\overline{EB},不是 EF:FB\overline{EF}:\overline{FB}。整條 FB\overline{FB} 要分成 33 份。若把 1:21:2 當成 EF:FB\overline{EF}:\overline{FB},就會把面積 22 折半得到 11 而選 (C)。

還是卡住嗎?

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