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111學年鷺江國中第2次段考數學 第5題 詳解

平行弦求弧長差 · 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
如右圖,AB\overline{AB} // CD\overline{CD},且 AB^+CD^=240°\widehat{AB}+\widehat{CD}=240°,則 BD^=\widehat{BD}=? (A) 50°50° (B) 60°60° (C) 70°70° (D) 80°80°
一個圓,圓內有兩條互相平行的水平弦:上方弦的左端點標示 A、右端點標示 B;下方弦的左端點標示 C、右端點標示 D。兩弦皆未通過圓心,圖上未畫出圓心。

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    把圓周切成四段弧

    圖上 AABB 在上面那條弦的左右兩端,CCDD 在下面那條弦的左右兩端。這四個點把整個圓周分成四段互不重疊的弧:上方的 AB^\widehat{AB}、右側的 BD^\widehat{BD}、下方的 DC^\widehat{DC}、左側的 CA^\widehat{CA}。四段加起來一定是 360360^\circ,這就是整題的骨架。
  2. 2

    平行弦夾出等弧

    連接 AD\overline{AD}。因為 AB\overline{AB} // CD\overline{CD},由平行線的內錯角相等可得 BAD=ADC\angle BAD=\angle ADC。而 BAD\angle BAD 是圓周角,對的是 BD^\widehat{BD}ADC\angle ADC 也是圓周角,對的是 CA^\widehat{CA}。同一個圓裡圓周角相等,所對的弧就相等,所以 BD^=CA^\widehat{BD}=\widehat{CA}。這就是「兩條平行弦所夾的兩段弧相等」。
  3. 3

    列式求解

    BD^=y\widehat{BD}=y^\circ,則 CA^=y\widehat{CA}=y^\circ。由四段弧總和為 360360^\circ 可得 AB^+CD^+BD^+CA^=360\widehat{AB}+\widehat{CD}+\widehat{BD}+\widehat{CA}=360^\circ,代入題目給的 AB^+CD^=240\widehat{AB}+\widehat{CD}=240^\circ,得 240+y+y=360240+y+y=360,所以 2y=1202y=120y=60y=60
  4. 4

    回頭檢查總和

    檢驗一次:AB^+CD^=240\widehat{AB}+\widehat{CD}=240^\circBD^=CA^=60\widehat{BD}=\widehat{CA}=60^\circ,四段相加 240+60+60=360240+60+60=360^\circ,完全吻合。所以 BD^=60\widehat{BD}=60^\circ,故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#弧 #平行弦 #圓心角

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常見卡點
最容易出錯的是算到 360240=120360^\circ-240^\circ=120^\circ 就停筆,忘了剩下的 120120^\circ 是「左右兩段弧的總和」,還要再平分一次才是單獨一段的 BD^\widehat{BD}。另一個要小心的是把 AB^\widehat{AB} 讀成含有 CCDD 的那一大段弧——題目中的 AB^\widehat{AB} 指的是弦 AB\overline{AB} 上方、不含其他標示點的那段。畫圖時先把四段弧用不同顏色描一次,就不會弄混誰是誰。

還是卡住嗎?

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