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110學年鷺江國中第3次段考數學 第10題 詳解

平行四邊形被截三角形面積關係 · 是非 · 題目出處:110 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)

答案看逐步解析 ↓

題目
如下圖,ABCD\square ABCD 中,PPAD\overline{AD} 上一點。若 ABP\triangle ABP 的面積為 I,BPC\triangle BPC 的面積為 II,PCD\triangle PCD 的面積為 III,
則 I + III = II 。
平行四邊形 ABCD:A 左上、D 右上、B 左下、C 右下,P 在上邊 AD 上(介於 A、D 之間)。由 B 分別畫出到 A、P、C 的線段,加上 P 到 D 的線段(AD 邊的一部分)與 P 到 C 的線段,將圖形分成三個三角形:左側 △ABP 標「I」(未著色),中間 △BPC 標「II」(灰色),右側 △PCD 標「III」(灰色)。

逐步解析

  1. 1

    設出底和高

    AD=BC=a\overline{AD}=\overline{BC}=a,兩條平行的對邊 AD\overline{AD}BC\overline{BC} 之間的距離(也就是平行四邊形的高)為 hh,則 ABCD\square ABCD 的面積為 ahah
  2. 2

    算中間那塊

    BPC\triangle BPCBC\overline{BC} 為底,頂點 PP 落在對邊 AD\overline{AD} 上,所以 PPBC\overline{BC} 的距離就是 hh。面積 II =12ah=\dfrac{1}{2}ah,恰好是整個平行四邊形的一半。
  3. 3

    剩下就是兩側

    BP\overline{BP}PC\overline{PC} 把平行四邊形分成 I、II、III 三塊,所以 I ++ II ++ III =ah=ah。把 II =12ah=\dfrac{1}{2}ah 代入,得 I ++ III =ah12ah=12ah=ah-\dfrac{1}{2}ah=\dfrac{1}{2}ah
  4. 4

    下結論

    I ++ III =12ah==\dfrac{1}{2}ah= II,而且不論 PP 取在 AD\overline{AD} 上的哪個位置都成立。故本敘述正確,答 ○。
答案

關鍵觀念:#平行四邊形 #三角形面積

常見卡點
很多人看到 PP 偏向 AA 或偏向 DD,就覺得兩側的面積會跟著變,認為等式只有在 PP 是中點時才成立。其實 PP 移動時 I 變大 III 就變小,兩者的和永遠是平行四邊形的一半。只要記住「頂點落在對邊上的三角形,高就等於平行四邊形的高」,這類題目一眼就能判斷。

還是卡住嗎?

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