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109學年鷺江國中第3次段考數學 第4題 詳解

三角形的心综合判斷 · 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
平面座標中有一個△ABC,下列選項何者是錯誤的?
(A) 若有一點G,使得△GBC與△GCA與△GAB面積相等,則點G必為△ABC的重心。
(B) 若△ABC為等腰三角形,則△ABC的重心與外心與內心皆在同一個點。
(C) △ABC必可用尺規作圖做出內切圓。
(D) △ABC必可用尺規作圖做出外接圓。

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    檢查等面積的那一句

    AG\overline{AG} 並延長交 BC\overline{BC}DDGAB\triangle GABGCA\triangle GCA 可以看成以 AG\overline{AG} 為共同底邊,兩者面積相等就表示 BBCC 到直線 ADAD 的距離相等,因此 AD\overline{AD} 會通過 BC\overline{BC} 的中點,是一條中線。同理把 BG\overline{BG} 延長也會得到中線,兩條中線的交點正是重心,所以 (A) 這句話正確。
  2. 2

    等腰不等於三心重合

    等腰三角形只保證三個心都落在底邊的中垂線這一條對稱軸上,位置卻不一定相同。以 AB=AC=13\overline{AB}=\overline{AC}=13BC=10\overline{BC}=10 為例,高是 1212、面積是 6060,重心到 BC\overline{BC} 的距離是 12÷3=412\div3=4,而內切圓半徑是 60÷18=10360\div18=\dfrac{10}{3},也就是內心到 BC\overline{BC} 的距離。兩者明顯不同,所以 (B) 這句話錯誤。
  3. 3

    兩個圓一定作得出來

    任何三角形的三條內角平分線一定交於一點,那一點到三邊等距,以它為圓心就能畫出內切圓;三邊的中垂線也一定交於一點,那一點到三頂點等距,以它為圓心就能畫出外接圓。角平分線與中垂線都是尺規作圖的基本作法,所以 (C)、(D) 兩句都正確。
  4. 4

    下結論

    四個敘述裡只有「等腰三角形的重心、外心、內心都在同一點」不成立,題目問的是何者錯誤,故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#重心 #外心 #內心 #三角形的心

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常見卡點
「等腰」和「正三角形」是這題唯一的分水嶺。等腰三角形只有一條對稱軸,三個心都在這條線上,但彼此不重合;要三邊都相等、三條對稱軸疊在一起,三個心才會落到同一點。另一個常見的猶豫是懷疑後面兩句:不論三角形長什麼樣,三條角平分線必交於一點、三邊中垂線也必交於一點,內切圓與外接圓一定作得出來。

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