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108學年鷺江國中第1次段考數學 第23題 詳解

光源投影相似三角形應用(求影長) · 非選 · 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
身高180公分的小文站立於B點處,A點處的燈光以放射狀發射光線,則在牆上會出現人影,已知AB=3\overline{AB}=3公尺,BC=5\overline{BC}=5公尺,則小文的影長CD\overline{CD}為多少公分? (4分)
地面上由左至右依序標示三點A、B、C:A為光源所在位置(地面上一點),B為小文站立的位置(以站立的人形圖案表示),C為地面上一面垂直牆的底部(C處標有直角記號,牆由C垂直往上)。牆頂端標示為D。一條虛線由A出發,沿斜向往上延伸、掠過人形圖案的頭頂,一路延伸到牆上的D點(表示光線路徑:光源經過人頭頂再投射到牆上形成影子頂點D)。

答案480480 公分看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先統一單位並算出全長

    AB=3\overline{AB}=3 公尺 =300=300 公分,BC=5\overline{BC}=5 公尺 =500=500 公分。AABBCC 在同一條地面上依序排列,所以 AC=300+500=800\overline{AC}=300+500=800 公分。
  2. 2

    找出相似三角形

    設小文的頭頂為 EE,則 BE=180\overline{BE}=180 公分且 BEAC\overline{BE}\perp\overline{AC};牆 CD\overline{CD} 也垂直於地面 AC\overline{AC}。兩者都垂直於同一條線,所以 BE/ ⁣/CD\overline{BE}/\!/\overline{CD},得 ABEACD\triangle ABE\sim\triangle ACD
  3. 3

    設未知數並列出比例式

    設影長 CD=h\overline{CD}=h 公分。相似三角形的對應邊成比例,BE:CD=AB:AC\overline{BE}:\overline{CD}=\overline{AB}:\overline{AC},代入得 180:h=300:800180:h=300:800
  4. 4

    解方程式

    交叉相乘得 300h=180×800=144000300h=180\times 800=144000,所以 h=144000÷300=480h=144000\div 300=480
  5. 5

    作答

    小文的影長 CD=480\overline{CD}=480 公分。
答案
480480 公分

關鍵觀念:#相似三角形應用 #投影 #比例線段

常見卡點
最常見的錯是把 AB\overline{AB} 對到 BC\overline{BC}。相似的兩個三角形是 ABE\triangle ABEEE 為頭頂)與 ACD\triangle ACD,它們共用頂點 AA,對應的底邊是 AB=300\overline{AB}=300 與「整段」AC=800\overline{AC}=800,不是 BC=500\overline{BC}=500;用 180:h=3:5180:h=3:5 會算出 300300 公分。另外比例顛倒成 h=180×300800h=180\times\dfrac{300}{800} 會得到 67.567.5 公分,比人還矮,一看就知道錯了。

還是卡住嗎?

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