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108學年鷺江國中第3次段考數學 第16題 詳解

樓梯臺階高度應用問題 · 單選 · 題目出處:108 學年度第 2 學期第 3 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
如右圖為某大樓一、二樓水平地面間的樓梯臺階位置圖,共2020階水平臺階,每臺階的高度均為aa公尺,寬度均為bb公尺(aba\neq b)。求圖中一樓地面與二樓地面的距離為多少公尺? (A) a2+b2×20\sqrt{a^2+b^2}\times20 (B) a+b2×20\dfrac{a+b}{2}\times20 (C) 20a20a (D) 20b20b
一、二樓間樓梯的剖面圖:外框為一個矩形。矩形內靠左處有一個轉折點,它並不落在左邊界上——它與左框之間還有一小段水平線,那就是樓梯的中間平台。由轉折點向右上、右下各引出一條粗直線,形成「<」形的骨架(轉折在左、兩臂向右張開),沿此骨架畫出鋸齒狀的階梯輪廓(每階為一個小矩形凸起)。右上方骨架末端標示「二樓地面」,矩形右下方底邊標示「一樓地面」。右下方其中一階標示了該階的垂直高度「a 公尺」(箭頭指向豎直的階面)與水平寬度「b 公尺」(箭頭指向水平的踏面)。

答案(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    看清楚要求的是什麼

    題目要的是一樓地面到二樓地面的「距離」,也就是鉛直方向的總高度,不是沿著樓梯走的路程。圖中樓梯雖然在中間平台轉了個彎,但轉彎只改變水平方向,不影響爬升。
  2. 2

    把高度一階一階加起來

    每一階把人往上抬 aa 公尺,總共 2020 階,所以從一樓地面爬到二樓地面總共上升 a×20=20aa\times20=20a 公尺。寬度 bb 只決定往前走多遠,對高度沒有貢獻。
  3. 3

    下結論

    因此一樓地面與二樓地面的距離是 20a20a 公尺,故選 (C)。
  4. 4

    檢查其他選項

    (D) 20b20b 是把水平的寬度當成高度,剛好把 aabb 的角色互換。(A) a2+b2×20\sqrt{a^2+b^2}\times20 算的是每一階斜拉一條線的長度 a2+b2\sqrt{a^2+b^2} 再乘 2020,那是沿著扶手斜著走的總長度,比高度長。(B) 把 aabb 平均起來沒有任何幾何意義。
答案
(C)

關鍵觀念:#樓梯模型 #等量代換 #應用問題

常見卡點
這題的圖畫得很唬人:有鋸齒、有中間平台、還折了一個彎,讓人以為要算什麼複雜的路徑。其實只要抓住一句話,走完二十階就上升二十個 a,水平方向不管怎麼繞都不影響高度。題目特別註明 a 不等於 b,就是要擋住把兩者混用的人。

還是卡住嗎?

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