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111學年鷺江國中第1次段考數學 第21題 詳解

正方形田地開路面積應用 · 填充 · 題目出處:111 學年度第 1 學期第 1 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

答案72x216x72x^2-16x看逐步解析 ↓

題目
阿輝伯有一塊正方形田地,邊長為 7x27x-2 公尺,若他在四周開闢一條寬為 2x2x 公尺的小路,如下圖所示,則小路的面積是?平方公尺。
外圈是一個虛線正方形(整塊田地連同外圍小路的範圍),內部有一個實線正方形(田地本身),兩者中心重合、四邊的間隙等寬。上方的間隙處畫有一個鉛直的雙向箭頭並標示 $2x$,箭頭正好跨滿虛線與實線之間那一段。實線正方形的右側另畫有一條弧線,從它的右上角拉到右下角、中段向左(也就是往正方形內部)微凸,形如左括號「(」;$7x-2$ 寫在這條弧線的左側、也就是正方形裡面,標的是實線正方形(田地)的邊長。

逐步解析

  1. 1

    先看清楚路在哪

    圖中央那個實線的正方形才是田地,邊長 7x27x-2 公尺;小路是圍在田地外面的一圈,最外面的虛線正方形是「田地加小路」的整個範圍。圖上方的雙向箭頭標的 2x2x,就是田地上緣到外圍虛線之間的距離,也就是小路的寬。
  2. 2

    求外圍正方形的邊長

    小路在四周都有,所以從田地往左、往右各多出 2x2x,往上、往下也各多出 2x2x。外圍正方形的邊長為 (7x2)+2x+2x=11x2(7x-2)+2x+2x=11x-2 公尺。
  3. 3

    面積相減列式

    小路的面積就是外圍正方形面積扣掉田地面積:小路面積 =(11x2)2(7x2)2=(11x-2)^2-(7x-2)^2(平方公尺)。
  4. 4

    用平方差公式計算

    兩個平方相減,直接套 A2B2=(A+B)(AB)A^2-B^2=(A+B)(A-B)。其中 A+B=(11x2)+(7x2)=18x4A+B=(11x-2)+(7x-2)=18x-4AB=(11x2)(7x2)=4xA-B=(11x-2)-(7x-2)=4x。所以小路面積 =(18x4)×4x=72x216x=(18x-4)\times4x=72x^2-16x
  5. 5

    展開驗算

    也可以各自展開核對:(11x2)2=121x244x+4(11x-2)^2=121x^2-44x+4(7x2)2=49x228x+4(7x-2)^2=49x^2-28x+4,相減得 121x244x+449x2+28x4=72x216x121x^2-44x+4-49x^2+28x-4=72x^2-16x,兩種算法一致。所以小路的面積是 72x216x72x^2-16x 平方公尺。
答案
72x216x72x^2-16x

關鍵觀念:#多項式應用 #面積 #生活情境

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常見卡點
兩個關鍵。第一,小路寬 2x2x 指的是「每一邊」各加 2x2x,外圍邊長要加兩次,是 7x2+4x=11x27x-2+4x=11x-2;只加一次會算成 (9x2)2(7x2)2=32x28x(9x-2)^2-(7x-2)^2=32x^2-8x。第二,要看清楚小路在田地外面,標 7x27x-2 的是裡面的實線正方形;若誤以為小路是從田地內部挖出來的,會算成 (7x2)2(3x2)2=40x216x(7x-2)^2-(3x-2)^2=40x^2-16x。動筆前先在圖上把大、小正方形的邊長各自標出來,就不會搞混。

還是卡住嗎?

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