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109學年鷺江國中第3次段考數學 第12題 詳解

坐標平面上直角三角形的外心 · 單選 · 題目出處:109 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,在坐標平面上,△ABC為直角三角形,∠B=90°90°AB\overline{AB}垂直x軸,M為△ABC的外心。若A點坐標為(3,4)(3,4),M點坐標為(1,1)(-1,1),則C點坐標為何?
(A) (6,2)(-6,-2) (B) (6,3)(-6,-3) (C) (5,2)(-5,-2) (D) (5,3)(-5,-3)
直角坐標平面,原點O、x軸、y軸皆標出。點A標在第一象限,旁註坐標「A(3,4)」;由A往下畫一條鉛直線段到點B,B在x軸下方(B未附坐標,位置在A的正下方);點M標在x軸上方、原點左側,旁註坐標「M(-1,1)」,且A、M、C三點以一條直線相連(A在右上、M在中間、C在左下,三點共線,此線段即為AC);點C在x軸下方、B的左側,且C與B之間畫有一條水平線段(C、B兩點大致與x軸平行,均在x軸下方同一水平線上)。

答案(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    直角三角形的外心在哪

    外心到三個頂點等距。直角三角形中,斜邊中點到三個頂點的距離都等於斜邊的一半,所以直角三角形的外心就是斜邊的中點。本題 B=90°\angle B=90°,斜邊是 AC\overline{AC},因此 MMAC\overline{AC} 的中點。
  2. 2

    用中點公式反推 C

    C(x,y)C(x,y)。因為 MMA(3,4)A(3,4)C(x,y)C(x,y) 的中點,所以 3+x2=1\dfrac{3+x}{2}=-14+y2=1\dfrac{4+y}{2}=1。兩個式子兩邊各乘 22,得 3+x=23+x=-24+y=24+y=2,解出 x=5x=-5y=2y=-2,即 C(5,2)C(-5,-2)
  3. 3

    對照圖形確認

    AB\overline{AB} 垂直 xx 軸,表示 BBAA 的橫坐標相同;由圖上 BC\overline{BC} 是水平的,表示 BBCC 的縱坐標相同,所以 B(3,2)B(3,-2)B\angle B 確實是直角。算出的 C(5,2)C(-5,-2) 位在 xx 軸下方、BB 的左邊,和圖上的位置吻合,故選 (C)。
答案
(C)

關鍵觀念:#外心 #坐標平面 #直角三角形 #中點坐標

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常見卡點
先問自己「外心在哪裡」,別急著動筆。直角三角形的外心一定是斜邊中點,這題斜邊是 AC\overline{AC},所以 MMAC\overline{AC} 的中點。用中點公式時很容易反著寫,直接算成 (13, 14)=(4,3)(-1-3,\ 1-4)=(-4,-3),那是從 AA 走到 MM 的移動量而不是 CC 的坐標,算出來根本不在選項裡。正確做法是把 MM 的坐標乘二,再扣掉 AA 的坐標。

還是卡住嗎?

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