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112學年鷺江國中第1次段考數學 第22題 詳解

長方形內垂直線段比例 · 單選 · 題目出處:112 學年度第 1 學期第 1 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
如下圖(六),長方形 ABCDABCD中,BC=9\overline{BC}=9AB=6\overline{AB}=6,且 DECF\overline{DE}\perp\overline{CF},則 DECF=\dfrac{\overline{DE}}{\overline{CF}}=?(A) 32\dfrac{3}{2} (B) 23\dfrac{2}{3} (C) 85\dfrac{8}{5} (D) 45\dfrac{4}{5}
長方形 ABCD:A 在左上、D 在右上、B 在左下、C 在右下(AD、BC 為上下兩邊,AB、DC 為左右兩邊)。E 點在左邊 AB 上、約在 AB 的中段;F 點在上邊 AD 上、靠近 D。線段 E 到 D、線段 C 到 F 都已畫出,兩線段在長方形內部交於 G 點(G 就在 F 的下方不遠處)。題幹文字未說明 E、F 的確切位置,只由圖面標示 E 在 AB 上、F 在 AD 上。

答案(A)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先標清楚長方形的邊

    圖中 AA 在左上、DD 在右上、BB 在左下、CC 在右下。AD\overline{AD}BC\overline{BC} 是一組對邊,所以 AD=BC=9\overline{AD}=\overline{BC}=9AB\overline{AB}DC\overline{DC} 是另一組對邊,所以 DC=AB=6\overline{DC}=\overline{AB}=6EEAB\overline{AB} 上、FFAD\overline{AD} 上。
  2. 2

    找出兩個直角三角形

    DE\overline{DE}DAE\triangle DAE,它在 AA 處是長方形的角,DAE=90°\angle DAE=90°;連 CF\overline{CF}CDF\triangle CDF,它在 DD 處也是長方形的角,CDF=90°\angle CDF=90°。兩個都是直角三角形,這是第一組相等的角。
  3. 3

    用垂直找出第二組相等的角

    DE\overline{DE}CF\overline{CF} 交於 GG,因為兩線垂直,DGF=90°\angle DGF=90°。在 DGF\triangle DGF 中,FDG+DFG=90°\angle FDG+\angle DFG=90°,而 FDG\angle FDG 就是 ADE\angle ADEDFG\angle DFG 就是 DFC\angle DFC。另一方面在直角三角形 CDFCDF 中,DFC+DCF=90°\angle DFC+\angle DCF=90°。兩式相比得 ADE=DCF\angle ADE=\angle DCF
  4. 4

    下相似判斷

    DAE\triangle DAECDF\triangle CDF 中,DAE=CDF=90°\angle DAE=\angle CDF=90°ADE=DCF\angle ADE=\angle DCF,由 AA 相似性質得 DAECDF\triangle DAE\sim\triangle CDF,對應頂點是 DDCCAADDEEFF
  5. 5

    寫出比值

    DE\overline{DE}DAE\triangle DAE 的斜邊,對應的是 CDF\triangle CDF 的斜邊 CF\overline{CF};而 DA\overline{DA} 對應 CD\overline{CD}。所以 DECF=DACD=96=32\dfrac{\overline{DE}}{\overline{CF}}=\dfrac{\overline{DA}}{\overline{CD}}=\dfrac{9}{6}=\dfrac{3}{2}。故選 (A)。
  6. 6

    看清楚誤選 (B) 的原因

    (B) 23\dfrac{2}{3} 就是把對應關係顛倒,算成 CDDA=69=23\dfrac{\overline{CD}}{\overline{DA}}=\dfrac{6}{9}=\dfrac{2}{3}。寫比值時要盯緊題目問的是 DECF\dfrac{\overline{DE}}{\overline{CF}},分子在 DAE\triangle DAE 裡,分母在 CDF\triangle CDF 裡,順序不能對調。
答案
(A)

關鍵觀念:#矩形 #相似三角形 #垂直線段比例

常見卡點
題目沒有給 EEFF 的位置,很多人因此卡住。其實正是「DECF\overline{DE}\perp\overline{CF}」這一個條件把兩個直角三角形的形狀鎖成相似,比值只由長方形的兩邊決定,和 EEFF 落在哪裡無關。剩下的關鍵是別把 AD=9\overline{AD}=9DC=6\overline{DC}=6 記反:長方形上下兩邊長 99、左右兩邊長 66,而 DE\overline{DE} 所在的三角形以 99 為直角邊,所以比值大於 11

還是卡住嗎?

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