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111學年鷺江國中第2次段考數學 第2題 詳解

弧長、圓心角、扇形面積關係判斷 · 單選 · 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
當一個圓的半徑為 rr,其中一弧所對應的圓心角為 x°,下列敘述何者正確?(A) AB^=x°\widehat{AB}=x° (B) AOB=2x°\angle AOB=2x° (C) AB^=r2π×x360\widehat{AB}=r^2\pi\times\dfrac{x}{360} (D) 扇形 AOBAOB 的面積=2πr×x360=2\pi r\times\dfrac{x}{360}
一個圓,圓心標示為 O,圓上有 A、B 兩點。O 與 A、O 與 B 之間各畫一條半徑線段,兩半徑之間的夾角標示為 x°,A 點在圓的右上方、B 點在 A 的右下方(較靠近水平位置)。

答案(A)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先分清楚度數與長度

    圓的弧有兩個完全不同的量:一個是「度數」,一個是「長度」。弧的度數規定為它所對的圓心角的度數,所以 AB^\widehat{AB} 的度數就是 AOB\angle AOB 的度數;弧的長度則要用半徑算,公式是 2πr×x3602\pi r\times\dfrac{x}{360}。題目給的是半徑 rr 與圓心角 xx^\circ,四個選項就是在測驗這兩件事有沒有分清楚。
  2. 2

    檢查前兩個選項

    由定義,AB^\widehat{AB} 的度數等於所對圓心角 AOB\angle AOB 的度數,而圖上標的 AOB=x\angle AOB=x^\circ,所以 AB^=x\widehat{AB}=x^\circ,(A) 正確。至於 (B),它把 AOB\angle AOB 說成 2x2x^\circ,但 AOB\angle AOB 本身就是那個 xx^\circ 的角,沒有要乘 22。會乘 22 的是「圓心角等於同弧圓周角的兩倍」,那是圓周角的性質,跟這裡無關。
  3. 3

    後兩個選項剛好對調

    扇形的兩個公式要記牢:弧長 =2πr×x360=2\pi r\times\dfrac{x}{360},扇形面積 =πr2×x360=\pi r^2\times\dfrac{x}{360}。(C) 寫的是 AB^=r2π×x360\widehat{AB}=r^2\pi\times\dfrac{x}{360},右邊其實是扇形的面積,不是弧長;(D) 寫的是扇形面積 =2πr×x360=2\pi r\times\dfrac{x}{360},右邊其實是弧長。這兩個選項正好把兩個公式互換位置,所以都錯。
  4. 4

    用單位再確認一次

    還有一個快速檢查法:長度的單位是一次方,面積的單位是二次方。(C) 左邊 AB^\widehat{AB} 若當成長度看,右邊卻含 r2r^2,次方對不上;(D) 左邊是面積,右邊只含 rr 的一次方,次方也對不上。而 (A) 兩邊都是角度,完全相符。故選 (A)。
答案
(A)

關鍵觀念:#弧長 #圓心角 #扇形面積

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常見卡點
最容易失分的地方,是把「弧的度數」和「弧的長度」當成同一件事。弧的度數只跟圓心角有關,不管圓多大,xx^\circ 的圓心角所對的弧就是 xx^\circ;但弧的長度會隨半徑改變,一定要乘 2πr2\pi r。另一個常見狀況是背公式時把 2πr2\pi rπr2\pi r^2 記混。建議用單位檢查:看到 rr 的一次方就是長度,看到 r2r^2 就是面積,代一次就知道公式有沒有放錯位置。

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