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111學年鷺江國中第3次段考數學 第13題 詳解

共頂點兩正方形角度大小比較 · 單選 · 題目出處:111 學年度第 2 學期第 3 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
如(圖四),已知四邊形ABCDABCDAEFGAEFG皆為正方形,連接BG\overline{BG}後,請問下列敘述何者正確?(3-5) (A) 1<2\angle 1<\angle 2 (B) 2<1\angle 2<\angle 1 (C) 3<4\angle 3<\angle 4 (D) 4<3\angle 4<\angle 3
(圖四)兩個正方形共用頂點 $A$:正方形 $ABCD$ 軸對齊擺放($A$ 左下、$B$ 右下、$C$ 右上、$D$ 左上);正方形 $AEFG$ 以 $A$ 為公共頂點逆時針轉了一個角度($E$ 在右、$F$ 在最上、$G$ 在左上方外側)。$E$ 就落在 $\overline{BC}$ 這條邊上(嚴格介於 $B$ 與 $C$ 之間,不是「靠近」而已)——這一點是本題的關鍵:由此得 $\overline{AE}$ 是直角三角形 $ABE$ 的斜邊,所以 $\overline{AG}=\overline{AE}>\overline{AB}$。圖中另畫出 $\overline{AE}$ 與 $\overline{BG}$,兩者在正方形 $ABCD$ 內部交叉。四個角標的位置(逐一量過):$\angle1$ 在 $A$ 的右側、$\overline{AB}$ 上方(即 $\angle BAE$);$\angle2$ 在 $A$ 的左上(即 $\angle DAG$);$\angle3$ 在 $B$ 的左側、$\overline{AB}$ 上方(即 $\angle ABG$);$\angle4$ 在 $G$ 的右下(即 $\angle AGB$)。
圖四

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先讀懂圖

    兩個正方形 ABCDABCDAEFGAEFG 共用頂點 AA,而且 EE 落在 BC\overline{BC} 這條邊上。四個角分別是 1=BAE\angle1=\angle BAE2=DAG\angle2=\angle DAG3=ABG\angle3=\angle ABG4=AGB\angle4=\angle AGB
  2. 2

    1\angle12\angle2

    BAD\angle BADGAE\angle GAE 都是正方形的內角,都等於 90°90°。射線 AE\overrightarrow{AE} 落在 BAD\angle BAD 內部,所以 1=BADDAE=90°DAE\angle1=\angle BAD-\angle DAE=90°-\angle DAE,而 2=GAEDAE=90°DAE\angle2=\angle GAE-\angle DAE=90°-\angle DAE。兩者相等,所以 (A)、(B) 都不成立。
  3. 3

    3\angle34\angle4 放進同一個三角形

    3=ABG\angle3=\angle ABG4=AGB\angle4=\angle AGB 都是 ABG\triangle ABG 的內角。3\angle3 的對邊是 AG\overline{AG}4\angle4 的對邊是 AB\overline{AB},只要比出這兩邊的長短就能比角。
  4. 4

    比對邊長短

    EEBC\overline{BC} 上,所以 ABE=90°\angle ABE=90°ABE\triangle ABE 是直角三角形,斜邊 AE\overline{AE} 比股 AB\overline{AB} 長。又 AG\overline{AG}AE\overline{AE} 是同一個正方形 AEFGAEFG 的邊,AG=AE\overline{AG}=\overline{AE},所以 AG>AB\overline{AG}>\overline{AB}
  5. 5

    用大邊對大角下結論

    ABG\triangle ABGAG>AB\overline{AG}>\overline{AB},大邊對大角,所以 3>4\angle3>\angle4,也就是 4<3\angle4<\angle3。故選 (D)。
答案
(D)

關鍵觀念:#正方形性質 #全等 #角度比較

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常見卡點
看到兩個正方形就以為邊長一樣、AG=AB\overline{AG}=\overline{AB},於是判成 3=4\angle3=\angle4 而不知道要選誰。關鍵是 EE 落在 BC\overline{BC} 上,AE\overline{AE} 是直角三角形 ABEABE 的斜邊,一定比 AB\overline{AB} 長。

還是卡住嗎?

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