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112學年鷺江國中第2次段考數學 第5題 詳解

正三角形逐層中點三角形線段和 · 單選 · 題目出處:112 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
如圖(三),ABC\triangle ABC為邊長88的正三角形,且DDEEFF分別為ABC\triangle ABC各邊中點,GGHHII分別為DEF\triangle DEF各邊中點,則圖中所有線段長的和為
(A) 4242
(B) 4444
(C) 4646
(D) 4848
正三角形ABC(A在頂端、B在左下、C在右下);D、E、F分別為AB、AC、BC的中點,連成三角形DEF;G、H、I分別為DE、DF、EF的中點,連成最內層的三角形GHI(G在上、H在左下、I在右下)。
圖(三)

答案(A)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    用中點連線求中層邊長

    DDEEFFABC\triangle ABC 三邊的中點。中點連線定理說:連接兩邊中點的線段,長度是第三邊的一半。所以 DE\overline{DE}EF\overline{EF}DF\overline{DF} 各是某一邊的一半,都等於 8÷2=48\div 2=4DEF\triangle DEF 是邊長 44 的正三角形。
  2. 2

    再做一次得最內層邊長

    同樣的道理再用一次:GGHHIIDEF\triangle DEF 三邊的中點,所以 GHI\triangle GHI 每邊都是 4÷2=24\div 2=2,是邊長 22 的正三角形。
  3. 3

    清點圖中所有線段

    圖裡畫出來的線段就是三層三角形的邊:最外層 AB\overline{AB}BC\overline{BC}CA\overline{CA}88;中層 DE\overline{DE}EF\overline{EF}DF\overline{DF}44;最內層 GH\overline{GH}HI\overline{HI}IG\overline{IG}22。每一層三條,共九條線段。
  4. 4

    相加得總長

    8×3+4×3+2×3=24+12+6=428\times 3+4\times 3+2\times 3=24+12+6=42 所有線段長的和是 4242。故選 (A)。
  5. 5

    看看誘答怎麼來的

    (D) 的 4848 來自「第二次忘了再減半」:把最內層的邊也當成 44,算成 8×3+4×3+4×3=24+12+12=488\times 3+4\times 3+4\times 3=24+12+12=48。中點連線要連用兩次,每用一次就再除以 22 一次。
答案
(A)

關鍵觀念:#中點連線 #正三角形 #線段長總和

常見卡點
這題有兩個常見失分點。第一是只算了外層和中層就相加得三十六,漏掉最內層的三條;或是相反,把最內層邊長也寫成四而多算。第二是誤以為「所有線段長的和」要把被中點切成兩半的小段重複算進去——圖上畫出來的線就是那九條邊,中點只是標示位置,不會多出新的線段。動筆前先把圖上的線一條一條數過再開始加,最保險。

還是卡住嗎?

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