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111學年鷺江國中第2次段考數學 第9題 詳解

凹五邊形(鏢形)五個角度總和 · 單選 · 題目出處:111 學年度第 2 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,A+B+C+D+E=\angle A+\angle B+\angle C+\angle D+\angle E=
(A) 90°90°
(B) 180°180°
(C) 270°270°
(D) 360°360°
鏢形(內凹)圖形:外側三頂點 $A$(最上)、$B$(左下)、$C$(右下);內部有 $D$(偏左上)、$E$(偏右下)兩點,$D$、$E$ 之間有一條短線段相連。連線方式是 $B$ 連到 $E$、$C$ 連到 $D$,這兩條線會互相交叉(交點落在 $D$、$E$ 的右下方),$D$、$E$ 與交點圍出一個朝下的白色小三角形。(即邊界順序是 $A\to B\to E\to D\to C\to A$,不是 $A\to B\to D\to E\to C\to A$。這一點決定整題:交叉讀法下 $\angle D+\angle E=\angle1+\angle2$,五角和為 $180°$;不交叉的凹五邊形讀法會得到 $540°$,與答案不符。)另有一條洋紅色虛線由 $B$ 直接連到 $C$,$B$ 端標 $\angle1$、$C$ 端標 $\angle2$,是輔助線不是邊界。

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先把連線看清楚

    這個圖的關鍵在於誰連誰:外側三個頂點是 AA(上)、BB(左下)、CC(右下),裡面有靠左的 DD 與靠右的 EE。仔細看會發現 BB 連到的是右邊的 EECC 連到的是左邊的 DD,所以 BE\overline{BE}CD\overline{CD} 會互相交叉。設交點為 PP
  2. 2

    把輔助線的兩個角放進三角形

    圖中的虛線是 BC\overline{BC}1=PBC\angle1=\angle PBC2=PCB\angle2=\angle PCB。在 PBC\triangle PBC 中,三內角和 180°180°,所以 BPC=180°12\angle BPC=180°-\angle1-\angle2
  3. 3

    用對頂角搬到上面的小三角形

    DPE\angle DPEBPC\angle BPC 是對頂角,所以 DPE=180°12\angle DPE=180°-\angle1-\angle2。又因為 PPCD\overline{CD} 上,D\angle D(即 EDC\angle EDC)就是 PDE\triangle PDEDD 的角;同理 PPBE\overline{BE} 上,E\angle E 就是 PDE\triangle PDEEE 的角。
  4. 4

    得到 D 與 E 的和

    PDE\triangle PDE 中:D+E=180°DPE=180°(180°12)=1+2\angle D+\angle E=180°-\angle DPE=180°-(180°-\angle1-\angle2)=\angle1+\angle2。也就是說,D+E\angle D+\angle E 可以整包換成 1+2\angle1+\angle2
  5. 5

    回到大三角形收尾

    ABC\triangle ABC 中,ABC=B+1\angle ABC=\angle B+\angle1ACB=C+2\angle ACB=\angle C+\angle2(射線 BEBEABC\angle ABC 內、射線 CDCDACB\angle ACB 內)。由內角和:A+(B+1)+(C+2)=180°\angle A+(\angle B+\angle1)+(\angle C+\angle2)=180°。把 1+2\angle1+\angle2 換成 D+E\angle D+\angle E,就得到 A+B+C+D+E=180°\angle A+\angle B+\angle C+\angle D+\angle E=180°。故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#三角形內角和 #對頂角 #角度總和

常見卡點
這題最大的陷阱是「看成一般的多邊形就套公式」。有人把中間的小缺口當成一個頂點,整個圖形算成四邊形,直接寫內角和 (42)×180°=360°(4-2)\times180°=360° 而選 (D);也有人乾脆搬「外角和 360°360°」。但圖上的 BE\overline{BE}CD\overline{CD} 是交叉的,這不是普通的凸多邊形,公式套不上去。正確做法是連 BC\overline{BC} 當輔助線,用對頂角把 D+E\angle D+\angle E 換成 1+2\angle1+\angle2

還是卡住嗎?

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