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112學年鷺江國中第2次段考數學 第2題 詳解

由中垂線尺規作圖痕跡判別等腰三角形 · 單選 · 題目出處:112 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(圖二),ABC\triangle ABC 中,以尺規作圖在 AC\overline{AC} 上分別取 PPQQRR 三點,其中直線 LLAB\overline{AB} 的中垂線,依據尺規作圖痕跡判別下列何者為等腰三角形?
(A) ABP\triangle ABP
(B) ABQ\triangle ABQ
(C) ABR\triangle ABR
(D) 以上皆是
三角形ABC,A在上方頂點,B在右下、C在左下。邊AC上由上而下依序有P、Q、R三點(R最接近C)。圖中畫有多道尺規作圖弧線:P 是以 B 為圓心、$\overline{BA}$ 為半徑所畫的弧與 $\overline{AC}$ 的交點;Q 是以 A 為圓心、$\overline{AB}$ 為半徑所畫的弧與 $\overline{AC}$ 的交點;直線L是 $\overline{AB}$ 的中垂線(兩組弧在 $\overline{AB}$ 兩側的交點連線),由左下向右上延伸,與 $\overline{AC}$ 的交點是 R(不是 P)。

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先讀懂三組作圖痕跡

    圖上一共有三組痕跡:一條通過 AA 的大弧、一條通過 BB 的大弧,以及由兩段相交弧定出的直線 LL(即 AB\overline{AB} 的中垂線)。這三組痕跡各自和 AC\overline{AC} 交出一點,由靠近 AACC 依序就是 PPQQRR
  2. 2

    從 P 的痕跡看

    通過 AA 的那條弧,是以 BB 為圓心、BA\overline{BA} 為半徑畫出來的,弧上每一點到 BB 的距離都等於 AB\overline{AB}PP 落在這條弧上,所以 BP=BA\overline{BP}=\overline{BA}ABP\triangle ABP 有兩邊相等,是等腰三角形。
  3. 3

    從 Q 的痕跡看

    通過 BB 的那條弧,是以 AA 為圓心、AB\overline{AB} 為半徑畫出來的,弧上每一點到 AA 的距離都等於 AB\overline{AB}QQ 落在這條弧上,所以 AQ=AB\overline{AQ}=\overline{AB}ABQ\triangle ABQ 也是等腰三角形。
  4. 4

    從 R 的痕跡看

    直線 LLAB\overline{AB} 的中垂線,它與 AC\overline{AC} 的交點正是 RR。中垂線上的點到線段兩端等距離,所以 RA=RB\overline{RA}=\overline{RB}ABR\triangle ABR 也是等腰三角形。
  5. 5

    下結論

    ABP\triangle ABPABQ\triangle ABQABR\triangle ABR 三個都是等腰三角形,故選 (D)。
答案
(D)

關鍵觀念:#中垂線 #尺規作圖 #等腰三角形

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常見卡點
題目只明講了「LLAB\overline{AB} 的中垂線」,很多人就只用這一條線索,找到 RA=RB\overline{RA}=\overline{RB} 後直接勾 (C) 收工,完全沒理會圖上另外兩條大弧。判別尺規作圖題的固定作法是:對每一段弧都問「它以誰為圓心、拿什麼當半徑」,翻成一個等長關係。三組痕跡就該翻出三個結論。

還是卡住嗎?

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