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110學年鷺江國中第3次段考數學 第17題 詳解

作圖法判斷能否得平行四邊形 · 單選 · 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)

題目
如下圖,已知 ABC\angle ABCAA 點、CC 點,則下列四種作圖方式,何者無法作出平行四邊形 ABCDABCD?
甲:過 AA 作一直線 LL 平行 BC\overline{BC},在 LL 上取一點 DD,使得 AD=BC\overline{AD}=\overline{BC},則四邊形 ABCDABCD 為平行四邊形。
乙:過 AA 作一直線 LL 平行 BC\overline{BC},過 CC 作一直線 MM 平行 AB\overline{AB},設直線 LLMM 相交於 DD 點,則四邊形 ABCDABCD 為平行四邊形。
丙:連接 AC\overline{AC},取 AC\overline{AC} 的中點 OO,作直線 BOBO 並在直線 BOBO 上取一點 DD,使得 BO=DO\overline{BO}=\overline{DO},連接 AD\overline{AD}CD\overline{CD},則四邊形 ABCDABCD 為平行四邊形。
丁:分別以 AACC 為圓心,AB\overline{AB}BC\overline{BC} 為半徑畫弧,設兩弧交於 DD 點,連接 AD\overline{AD}CD\overline{CD},則四邊形 ABCDABCD 為平行四邊形。
(A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁
$\angle ABC$:頂點 $B$ 在左下,一邊 $\overline{BA}$ 向右上延伸,$A$ 點標在這條邊上(不是端點,邊還往右上再延伸出一小段);另一邊 $\overline{BC}$ 大致水平向右延伸,$C$ 就是這一邊的端點——水平線到 $C$ 為止,沒有再往右延伸。

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先看甲

    甲過 AALL // BC\overline{BC},並在 LL 上取 DD 使 AD=BC\overline{AD}=\overline{BC}。此時 AD\overline{AD}BC\overline{BC} 是四邊形 ABCDABCD 的一組對邊,既平行又等長,由判別法可作出平行四邊形,甲可行。
  2. 2

    再看乙

    乙過 AALL // BC\overline{BC}、過 CCMM // AB\overline{AB},兩線交於 DD。於是 AD\overline{AD} // BC\overline{BC}CD\overline{CD} // AB\overline{AB},兩組對邊分別平行,乙可行。
  3. 3

    接著看丙

    丙取 AC\overline{AC} 的中點 OO,並在直線 BOBO 上取 DD 使 BO=DO\overline{BO}=\overline{DO}。這表示 AC\overline{AC}BD\overline{BD} 互相平分,由「對角線互相平分」的判別法,丙也可行。
  4. 4

    找出丁的破綻

    丁以 AA 為圓心、AB\overline{AB} 為半徑,以 CC 為圓心、BC\overline{BC} 為半徑。這樣得到的 DD 滿足 AD=AB\overline{AD}=\overline{AB}CD=CB\overline{CD}=\overline{CB},是「鄰邊相等」。要作平行四邊形應該是 AD=BC\overline{AD}=\overline{BC}CD=AB\overline{CD}=\overline{AB},兩個半徑剛好對調了。
  5. 5

    下結論

    BB 點本身就同時滿足「到 AA 的距離為 AB\overline{AB}」與「到 CC 的距離為 BC\overline{BC}」,所以 BB 就是兩弧的一個交點,另一個交點是 BBAC\overline{AC} 的對稱點,連起來只會得到箏形。故選 (D)。
答案
(D)

關鍵觀念:#平行四邊形作圖

常見卡點
丁最容易被當成正確作法,因為「以兩點為圓心畫弧取交點」看起來就是標準的尺規作圖流程。問題出在半徑配對:作平行四邊形必須讓 AD=BC\overline{AD}=\overline{BC}CD=AB\overline{CD}=\overline{AB},丁卻把兩個半徑對調了。檢查這類作圖題,最快的方法是看新作出的點有沒有讓「對邊」相等。

還是卡住嗎?

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