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108學年鷺江國中第3次段考數學 第4題 詳解

垂足距離和求值 · 單選 · 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,在ABC\triangle ABC中,DFAB\overline{DF}\perp\overline{AB}DEAC\overline{DE}\perp\overline{AC},若AB=AC=8\overline{AB}=\overline{AC}=8BC=12\overline{BC}=12,則DE+DF=\overline{DE}+\overline{DF}=? (A) 373\sqrt{7} (B) 372\dfrac{3\sqrt{7}}{2} (C) 88 (D) 66
三角形 ABC,A 為頂角在上、B 左下、C 右下,BC 為底邊。F 在 AB 邊上,明顯偏 B 側(約在 AB 靠近 B 的三分之一處);E 在 AC 邊上,幾乎就在中點(若要說偏,是略偏 A 側,不是靠近 C)。D 在 BC 邊上,位置明顯偏左、較靠近 B。由 D 分別畫出 DF 與 DE 兩條線段,F 處與 E 處各標有直角記號(表示 DF⊥AB、DE⊥AC)。D 與 A 之間沒有連線。
右圖

答案(A)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    連 AD 切成兩塊

    連接 AD\overline{AD}ABC\triangle ABC 被切成 ABD\triangle ABDACD\triangle ACD。注意 DF\overline{DF} 正好是 ABD\triangle ABDAB\overline{AB} 邊上的高,DE\overline{DE} 正好是 ACD\triangle ACDAC\overline{AC} 邊上的高。
  2. 2

    兩塊面積相加

    ABD+ACD=ABC\triangle ABD+\triangle ACD=\triangle ABC,也就是 12×AB×DF+12×AC×DE=ABC\frac{1}{2}\times\overline{AB}\times\overline{DF}+\frac{1}{2}\times\overline{AC}\times\overline{DE}=\triangle ABC。因為 AB=AC=8\overline{AB}=\overline{AC}=8,可以把 88 提出來:12×8×(DE+DF)=ABC\frac{1}{2}\times8\times(\overline{DE}+\overline{DF})=\triangle ABC,即 4(DE+DF)=ABC4(\overline{DE}+\overline{DF})=\triangle ABC
  3. 3

    求三角形面積

    ABC\triangle ABC 是等腰三角形,作底邊上的高 AM\overline{AM}MMBC\overline{BC} 的中點,BM=6\overline{BM}=6。由畢氏定理 AM=8262=28=27\overline{AM}=\sqrt{8^2-6^2}=\sqrt{28}=2\sqrt7。面積 =12×12×27=127=\frac{1}{2}\times12\times2\sqrt7=12\sqrt7
  4. 4

    代回求和

    4(DE+DF)=1274(\overline{DE}+\overline{DF})=12\sqrt7,兩邊同除以 44DE+DF=37\overline{DE}+\overline{DF}=3\sqrt7。故選 (A)。
答案
(A)

關鍵觀念:#全等三角形 #角平分線性質 #垂直距離

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常見卡點
面積法最容易掉的坑是忘了三角形面積的 12\frac{1}{2}:若寫成 8×DF+8×DE=1278\times\overline{DF}+8\times\overline{DE}=12\sqrt7,會解出 372\frac{3\sqrt7}{2},剛好就是選項 (B)。另外 DD 不是 BC\overline{BC} 的中點,別想用對稱硬求 DE\overline{DE}DF\overline{DF} 個別的長度;題目只問兩段的和,用面積切割一次就解決,不必個別去算。

還是卡住嗎?

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