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109學年鷺江國中第3次段考數學 第3題 詳解

三角形重心(質心)的物理應用 · 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,有一質地均勻的三角形鐵片,其中一中線 AD\overline{AD} 長24公分。若家瑋想用修長又帥氣的食指撐住此鐵片並保持平衡,如圖(二),則支撐點應設在 AD\overline{AD} 上的何處最恰當?
(A) 距離D點24公分處 (B) 距離A點16公分處 (C) 距離A點12公分處 (D) 距離D點12公分處

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    平衡點就是重心

    質地均勻的三角形鐵片,用一根手指就能撐住而保持平衡的位置,就是這塊鐵片的重心,也就是三角形三條中線的交點。題目已經告訴我們 AD\overline{AD} 是一條中線,所以重心 GG 一定落在 AD\overline{AD} 上。
  2. 2

    重心把中線分成 2 比 1

    重心把每一條中線分成兩段,靠頂點的那一段是靠對邊中點那一段的兩倍,也就是 AG:GD=2:1\overline{AG}:\overline{GD}=2:1。因此 AG\overline{AG} 佔整條 AD\overline{AD}23\dfrac{2}{3}GD\overline{GD}13\dfrac{1}{3}
  3. 3

    代入長度求位置

    AD=24\overline{AD}=24 公分,所以 AG=24×23=16\overline{AG}=24\times\dfrac{2}{3}=16 公分、GD=24×13=8\overline{GD}=24\times\dfrac{1}{3}=8 公分。支撐點要放在 AD\overline{AD} 上距離 AA1616 公分的地方,故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#重心 #三角形的心 #中線

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常見卡點
重心不是中線的中點,這是這題唯一的關卡。若誤以為支撐點在正中央,量出來會是距離 AA1212 公分、也是距離 DD1212 公分,(C) 和 (D) 其實指同一個位置,兩個選項同時成立本身就說明這條路走錯了。另一種錯是把二比一記反,算成距離 AA88 公分、距離 DD1616 公分,這兩個數字都不在選項裡。

還是卡住嗎?

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