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108學年鷺江國中第1次段考數學 第21題 詳解

三角形高上一點與中點線段長 · 填充 · 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)

答案9369\sqrt3-6看逐步解析 ↓

題目
如右圖,ABC\triangle ABC中,AD\overline{AD}BC\overline{BC}上的高,E在AD\overline{AD}上,且BD=8\overline{BD}=8CD=18\overline{CD}=18CAD=30°\angle CAD=30°BEC=90°\angle BEC=90°,若M、N分別為AB\overline{AB}BE\overline{BE}的中點,則MN=\overline{MN}=___(12)___。
一個三角形ABC,A在頂端、B在左下、C在右下。D在BC上(AD為A到BC的高,即AD垂直BC)。E在AD上(介於A、D之間,偏上方)。另外畫出線段BE、EC(以塗灰網底標示的三角形BEC區域,D落在其底邊BC上、$\overline{ED}$ 就是 $\overline{AD}$ 的下半段($\overline{EC}$ 是另一條線,兩者不重疊))。M 在 $\overline{AB}$ 上,畫在中點的位置,N 在 $M$ 正下方、位於線段 $\overline{BE}$ 上(同樣畫在 $\overline{BE}$ 的中點),M與N之間畫有一小段直線並標有等長刻度記號。

逐步解析

  1. 1

    用 30 度角求出 AD

    ADBC\overline{AD}\perp\overline{BC},所以 ACD\triangle ACDADC=90\angle ADC=90^\circ,再加上 CAD=30\angle CAD=30^\circ,得 ACD=60\angle ACD=60^\circ。這種 3030^\circ6060^\circ9090^\circ 的直角三角形,三邊長的比是 1:3:21:\sqrt{3}:2CD\overline{CD}3030^\circ 的對邊、AD\overline{AD}6060^\circ 的對邊,所以 AD=18×3=183\overline{AD}=18\times\sqrt{3}=18\sqrt{3}
  2. 2

    用直角三角形的高求出 ED

    BEC=90\angle BEC=90^\circ,而 EDBC\overline{ED}\perp\overline{BC},所以 ED\overline{ED}BEC\triangle BEC 斜邊上的高。由母子相似得 ED2=BD×CD=8×18=144\overline{ED}^2=\overline{BD}\times\overline{CD}=8\times 18=144,所以 ED=12\overline{ED}=12
  3. 3

    算出 AE

    EEAD\overline{AD} 上,所以 AE=ADED=18312\overline{AE}=\overline{AD}-\overline{ED}=18\sqrt{3}-12
  4. 4

    用中點連線求 MN

    MMNN 分別是 AB\overline{AB}BE\overline{BE} 的中點,在 ABE\triangle ABEMN\overline{MN} 連接兩邊中點,由中點連線性質,MN\overline{MN} 平行 AE\overline{AE}MN=12AE\overline{MN}=\dfrac{1}{2}\overline{AE}
  5. 5

    代入並作答

    MN=12×(18312)=936\overline{MN}=\dfrac{1}{2}\times(18\sqrt{3}-12)=9\sqrt{3}-6
答案
9369\sqrt3-6

關鍵觀念:#三角形高 #中點連線 #直角關係

常見卡點
兩個常見失誤。第一,ED\overline{ED}BD\overline{BD}CD\overline{CD} 的比例中項,ED2=8×18=144\overline{ED}^2=8\times 18=144 所以 ED=12\overline{ED}=12;若誤取平均 8+182=13\dfrac{8+18}{2}=13,最後會變成 936.59\sqrt{3}-6.5。第二,MN\overline{MN}ABE\triangle ABE 的中點連線,只有 AE\overline{AE} 的一半;算出 AE=18312\overline{AE}=18\sqrt{3}-12 就收手,會答成 1831218\sqrt{3}-12,整整大了一倍。

還是卡住嗎?

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