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109學年鷺江國中第2次段考數學 第6題 詳解

四邊形中直角三角形求邊長範圍(如圖) · 單選 · 題目出處:109 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)

題目
如右圖,ABCDABCD為一四邊形,角AA=角CC=90度。若BC=CD=4\overline{BC}=\overline{CD}=4AD=3\overline{AD}=3,則AB\overline{AB}長會落在下列哪一個範圍內? (A) 4<AB<54<\overline{AB}<5 (B) 5<AB<65<\overline{AB}<6 (C) 6<AB<76<\overline{AB}<7 (D) 7<AB<87<\overline{AB}<8
四邊形ABCD:A在上方,D在A右側偏下方,B在左下角,C在右下角(D的正下方)。A處標有直角記號(∠A=90度,位於邊AD與邊AB之間);C處標有直角記號(∠C=90度,位於邊DC與邊CB之間)。另畫有對角線BD,將四邊形分成上方的△ABD與下方的△BCD,兩三角形以BD為共同邊(斜邊)。
右圖

答案(A)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先畫對角線

    圖中的對角線 BD\overline{BD} 把四邊形切成 ABD\triangle ABDBCD\triangle BCD。因為 A=C=90\angle A=\angle C=90^\circBD\overline{BD} 同時是這兩個直角三角形的斜邊,所以先算出 BD\overline{BD} 就能接著求 AB\overline{AB}
  2. 2

    先求對角線平方

    BCD\triangle BCDC=90\angle C=90^\circ,兩股 BC=CD=4\overline{BC}=\overline{CD}=4,由畢氏定理 BD2=42+42=32\overline{BD}^2=4^2+4^2=32。這裡不必把 BD\overline{BD} 開出來,留著平方值反而好用。
  3. 3

    回頭求 AB

    ABD\triangle ABDA=90\angle A=90^\circBD\overline{BD} 是斜邊,AD=3\overline{AD}=3AB\overline{AB} 是兩股,所以 AB2=BD2AD2=329=23\overline{AB}^2=\overline{BD}^2-\overline{AD}^2=32-9=23,得 AB=23\overline{AB}=\sqrt{23}
  4. 4

    估出範圍

    因為 42=164^2=1652=255^2=25,而 16<23<2516<23<25,所以 4<23<54<\sqrt{23}<5,也就是 4<AB<54<\overline{AB}<5。故選 (A)。
答案
(A)

關鍵觀念:#畢氏定理 #根式估計

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常見卡點
關鍵是分清楚誰是斜邊。BD\overline{BD} 在兩個三角形裡都是斜邊,所以在 ABD\triangle ABD 要用減法 329=2332-9=23。若把 AB\overline{AB} 誤當成斜邊而算成 32+9=4132+9=41,就會得到 41\sqrt{41} 大約 6.4 而選到 (C)。看圖時先找直角記號,夾住直角的那兩條邊是股,正對直角的那條才是斜邊。

還是卡住嗎?

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