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111學年鷺江國中第2次段考數學 第6題 詳解

座標系最短路徑距離 · 填充 · 題目出處:111 學年度第 1 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
如右圖(一),若小熊想從 AA 點快速到達 CC 點,查了一下 GOOGLE 地圖,發覺從 AA 走到 BB、再走到 CC 是最近的距離,已知 A(76)A(7,6)B(33)B(3,3)C(13)C(1,3),試問這段最短之距離為【17】
俯視示意圖,灰色矩形代表房子、白色空隙代表馬路。左上方一棟房子、右上方一棟房子,兩者之間留有一道上下走向的空隙;下方另有一棟橫跨整個畫面的長條房子,它與上方兩棟之間的橫向空隙標示「馬路」。圖上三個黑點:A 在右上那棟房子的左上角、B 在左上那棟房子的右下角、C 在左上那棟房子底緣的中段偏左(沿該底緣約 44% 處)。A 到 B、B 到 C 各以虛線箭頭相連,構成一條由 A 往左下、再往左的折線路徑。圖下方標「(圖一)」。
這張圖不按比例:題幹給 A(7,6)、B(3,3)、C(1,3),A 到 B 的水平距離是 4 單位、B 到 C 是 2 單位,但圖上兩段畫得一樣長——同一個方向、差一倍的長度卻畫成等長,所以不能從圖上量長度。解題的數值一律以題幹座標為準。
圖(一)

答案77看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先看清楚怎麼走

    由圖可知房子擋住了去路,小熊只能沿著兩棟房子中間的空隙走到 BB,再沿著馬路走到 CC。所以要算的不是 AACC 的直線,而是 AB+BC\overline{AB}+\overline{BC} 這兩段的長度和。兩段分開算,最後再相加。
  2. 2

    AB 段:用畢氏定理

    A(7,6)A(7,6)B(3,3)B(3,3)。兩點的 xx 坐標差 73=47-3=4yy 坐標差 63=36-3=3。過 AA 作鉛直線、過 BB 作水平線,兩線交於一點,就補出一個兩股為 4433 的直角三角形,而 AB\overline{AB} 是它的斜邊。由畢氏定理 AB2=42+32=16+9=25\overline{AB}^2=4^2+3^2=16+9=25,所以 AB=5\overline{AB}=5
  3. 3

    BC 段:同高直接減

    B(3,3)B(3,3)C(1,3)C(1,3)yy 坐標都是 33,代表兩點落在同一條水平線上,這一段不必再用畢氏定理,長度直接由 xx 坐標相減得到:BC=31=2\overline{BC}=3-1=2
  4. 4

    相加得總長

    把兩段接起來:總長 =AB+BC=5+2=7=\overline{AB}+\overline{BC}=5+2=7。故這段最短之距離為 77
答案
77

關鍵觀念:#畢氏定理 #坐標平面 #應用問題

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常見卡點
兩個常見的錯。一是把「最快」讀成直線,去算 AC=(71)2+(63)2=36+9=45=35\overline{AC}=\sqrt{(7-1)^2+(6-3)^2}=\sqrt{36+9}=\sqrt{45}=3\sqrt{5},可是中間有房子擋著,這條路走不了。二是算 AB\overline{AB} 時把橫向差與縱向差直接相加寫成 4+3=74+3=7,再加上 BC=2\overline{BC}=2 得到 99;坐標差要先各自平方、相加後再開根號才是斜邊。另外圖只是示意,線段長短沒有照比例畫,一切以題目給的坐標為準。

還是卡住嗎?

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