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112學年鷺江國中第3次段考數學 第2題 詳解

外心、內心敘述正誤判斷 · 單選 · 題目出處:112 學年度第 1 學期第 3 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
關於三角形的外心、內心的敘述,下列何者錯誤?
(A) 重心都在三角形的內部 (B) 內心都在三角形的內部 (C) 等腰三角形的外心一定在三角形的內部 (D) 直角三角形的外接圓半徑恰為斜邊長的一半

答案(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先把三心的位置規則排好

    重心是三條中線的交點、內心是三條角平分線的交點,這兩個點不管三角形是銳角、直角還是鈍角,都一定落在三角形內部。外心就不一定了:銳角三角形的外心在內部,直角三角形的外心在斜邊中點,鈍角三角形的外心在三角形外部。
  2. 2

    檢查前兩個敘述

    (A) 重心是三條中線的交點,中線整條都在三角形內部,交點自然也在內部,敘述正確。(B) 內心是內切圓的圓心,內切圓必須整個塞在三角形裡面並和三邊相切,圓心當然在內部,敘述正確。
  3. 3

    檢查直角三角形那一項

    (D) 直角三角形的外心落在斜邊中點上。設直角頂點為 BB、斜邊為 AC\overline{AC}、中點為 MM,則 MA=MC=12AC\overline{MA}=\overline{MC}=\dfrac{1}{2}\overline{AC},而由「斜邊上的中線等於斜邊的一半」也有 MB=12AC\overline{MB}=\dfrac{1}{2}\overline{AC},三個距離相等,所以外接圓半徑恰為斜邊長的一半,敘述正確。
  4. 4

    找出錯誤的那一個

    (C) 等腰三角形只規定兩腰等長,完全沒有限制角度。舉個反例:頂角 120°120°、兩底角各 30°30° 的三角形也是等腰三角形,但它是鈍角三角形,外心會落在底邊之外,也就是三角形的外部。可見等腰三角形的外心不一定在內部,這個敘述是錯的。故選 (C)。
答案
(C)

關鍵觀念:#外心 #內心 #重心

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常見卡點
這題的陷阱藏在 (C) 的「等腰」兩個字。大家腦中浮現的等腰三角形幾乎都是尖尖瘦瘦、看起來很安全的銳角三角形,就以為外心一定在裡面。其實「等腰」只限制兩腰等長,頂角可以小於、等於或大於 90°90°:頂角是鈍角時外心跑到三角形外面,頂角恰好 90°90° 時外心落在底邊中點上。判斷外心位置要看最大角是銳角、直角還是鈍角,不是看這個三角形叫什麼名字。

還是卡住嗎?

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