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108學年鷺江國中第3次段考數學 第11題 詳解

梯形中點四邊形周長求和 · 填充 · 題目出處:108 學年度第 1 學期第 3 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
如右圖,等腰梯形ABCDABCD中,AD/ ⁣/BC\overline{AD}\,/\!/\,\overline{BC}EEFFGGHH為各邊中點,且PPQQ分別為對角線BD\overline{BD}AC\overline{AC}的中點,若AB=CD=25\overline{AB}=\overline{CD}=25AD=11\overline{AD}=11BC=25\overline{BC}=25,則四邊形EFGHEFGH的周長+四邊形EPGQEPGQ的周長=____。
一個等腰梯形ABCD:A左上、D右上(AD為上底、較短),B左下、C右下(BC為下底、較長,與AD平行)。E為AD中點、F為AB中點、H為DC中點、G為BC中點,F、P、Q、H四點在同一條水平中位線上(由左至右依序F、P、Q、H),其中P為對角線BD的中點、Q為對角線AC的中點。圖中除梯形四邊(AD、AB、BC、DC)與兩條對角線(AC、BD,於梯形內部中央交叉)外,還畫出多條連接E、F、P、Q、G、H的線段,交織出密集的交叉圖案,對應題目所問的四邊形EFGH與四邊形EPGQ。
右圖

答案110110看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先算梯形的對角線

    等腰梯形 ABCDABCDAD=11\overline{AD}=11BC=25\overline{BC}=25AB=CD=25\overline{AB}=\overline{CD}=25。由 AADDBC\overline{BC} 作垂足,左右各多出 (2511)÷2=7(25-11)\div2=7,所以梯形的高 =25272=576=24=\sqrt{25^2-7^2}=\sqrt{576}=24。對角線 AC\overline{AC} 的水平位移是 7+11=187+11=18,鉛直位移是 2424,所以 AC=182+242=900=30\overline{AC}=\sqrt{18^2+24^2}=\sqrt{900}=30,等腰梯形兩對角線等長,BD\overline{BD} 也是 3030
  2. 2

    EFGH 各邊是什麼

    EEFFGGHH 依序是 AD\overline{AD}AB\overline{AB}BC\overline{BC}CD\overline{CD} 的中點。在 ABD\triangle ABD 中,EEFFAD\overline{AD}AB\overline{AB} 的中點,由中點連線定理 EF=12BD\overline{EF}=\frac{1}{2}\overline{BD};同理在 BCD\triangle BCDGH=12BD\overline{GH}=\frac{1}{2}\overline{BD},在 ABC\triangle ABCFG=12AC\overline{FG}=\frac{1}{2}\overline{AC},在 ACD\triangle ACDHE=12AC\overline{HE}=\frac{1}{2}\overline{AC}
  3. 3

    算 EFGH 的周長

    周長 =EF+FG+GH+HE=BD+AC=30+30=60=\overline{EF}+\overline{FG}+\overline{GH}+\overline{HE}=\overline{BD}+\overline{AC}=30+30=60
  4. 4

    EPGQ 各邊是什麼

    PPQQ 分別是對角線 BD\overline{BD}AC\overline{AC} 的中點。在 ABD\triangle ABDEEPPAD\overline{AD}BD\overline{BD} 的中點,所以 EP=12AB\overline{EP}=\frac{1}{2}\overline{AB};在 BCD\triangle BCDPG=12CD\overline{PG}=\frac{1}{2}\overline{CD};在 ABC\triangle ABCGQ=12AB\overline{GQ}=\frac{1}{2}\overline{AB};在 ACD\triangle ACDQE=12CD\overline{QE}=\frac{1}{2}\overline{CD}。因為 AB=CD=25\overline{AB}=\overline{CD}=25,四邊都等於 12.512.5EPGQEPGQ 是菱形。
  5. 5

    兩個周長相加

    EPGQEPGQ 的周長 =4×12.5=50=4\times12.5=50。所求 =60+50=110=60+50=110
答案
110110

關鍵觀念:#中點四邊形 #梯形 #中點連線定理

常見卡點
最常見的錯是以為「各邊中點連成的四邊形,周長是原四邊形周長的一半」,算成 (25+25+11+25)÷2=43(25+25+11+25)\div2=43。中點連線定理給的是「對角線的一半」,所以 EFGHEFGH 的周長等於兩條對角線的和,和梯形的四個邊長沒有直接關係;反倒是 EPGQEPGQ 才用到兩腰的長度,兩者千萬別搞混。

還是卡住嗎?

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