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108學年鷺江國中第2次段考數學 第9題 詳解

判斷不能構成直角三角形的邊長組合 · 填充 · 題目出處:108 學年度第 1 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

答案(丁)看逐步解析 ↓

題目
下列哪一組邊長不能構成直角三角形?_____(填代號即可)
(甲) 66881010 (乙) 2\sqrt23\sqrt35\sqrt5 (丙) 57\dfrac{5}{7}127\dfrac{12}{7}137\dfrac{13}{7} (丁) (311)2\left(\dfrac{3}{11}\right)^2(411)2\left(\dfrac{4}{11}\right)^2(511)2\left(\dfrac{5}{11}\right)^2

逐步解析

  1. 1

    逆定理的判別法

    畢氏定理的逆定理:三角形三邊長 abca\le b\le c,只要 a2+b2=c2a^2+b^2=c^2 就是直角三角形,不相等就不是。所以每一組都先挑出最長邊,再比「另外兩邊平方和」和「最長邊平方」。
  2. 2

    檢查甲與乙

    (甲) 最長邊 101062+82=36+64=100=1026^2+8^2=36+64=100=10^2,相等,是直角三角形。 (乙) 最長邊 5\sqrt5(2)2+(3)2=2+3=5=(5)2(\sqrt2)^2+(\sqrt3)^2=2+3=5=(\sqrt5)^2,相等,也是直角三角形。
  3. 3

    檢查丙

    (丙) 最長邊 137\dfrac{13}{7}(57)2+(127)2=2549+14449=16949=(137)2\left(\dfrac57\right)^2+\left(\dfrac{12}7\right)^2=\dfrac{25}{49}+\dfrac{144}{49}=\dfrac{169}{49}=\left(\dfrac{13}7\right)^2,相等,是直角三角形。其實它就是 5512121313 同時除以 77,等比例縮放不影響形狀。
  4. 4

    檢查丁

    (丁) 的邊長是括號「整個再平方」:(311)2=9121\left(\dfrac3{11}\right)^2=\dfrac9{121}(411)2=16121\left(\dfrac4{11}\right)^2=\dfrac{16}{121}(511)2=25121\left(\dfrac5{11}\right)^2=\dfrac{25}{121}。最長邊平方 =(25121)2=62514641=\left(\dfrac{25}{121}\right)^2=\dfrac{625}{14641},另外兩邊平方和 =8114641+25614641=33714641=\dfrac{81}{14641}+\dfrac{256}{14641}=\dfrac{337}{14641},兩者不相等。更關鍵的是 9121+16121=25121\dfrac9{121}+\dfrac{16}{121}=\dfrac{25}{121},兩短邊之和恰好等於最長邊,這三段連三角形都圍不出來。
  5. 5

    結論

    (甲)(乙)(丙) 都滿足逆定理,只有 (丁) 不滿足。故答案填 (丁)。
答案
(丁)

關鍵觀念:#畢氏定理逆定理 #直角三角形判別

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常見卡點
(丁) 最容易看漏括號外那個平方:邊長是 9121\dfrac9{121}16121\dfrac{16}{121}25121\dfrac{25}{121},不是 311\dfrac3{11}411\dfrac4{11}511\dfrac5{11}。漏看平方就會用 9+16=259+16=25 判它成立,反而回頭去懷疑長相最奇怪的 (乙);但 (2)2+(3)2=2+3=5=(5)2(\sqrt2)^2+(\sqrt3)^2=2+3=5=(\sqrt5)^2 是貨真價實的直角三角形。檢查前先把每個邊長真正的值算出來,再套逆定理。

還是卡住嗎?

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