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113學年鷺江國中第1次段考數學 第16題 詳解

對角三角形相似判斷 · 單選 · 題目出處:113 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
如圖(七),不等長的兩對角線 AC\overline{AC}BD\overline{BD} 交於 OO 點,且將四邊形 ABCDABCD 分成甲、乙、丙、丁四個三角形。
OA:OC=OB:OD=1:2\overline{OA}:\overline{OC}=\overline{OB}:\overline{OD}=1:2,則下列何者正確?
(A) 甲、丙相似,乙、丁相似
(B) 甲、丙不相似,乙、丁相似
(C) 甲、丙相似,乙、丁不相似
(D) 甲、丙不相似,乙、丁不相似
四邊形ABCD:A在上方、B在左邊、D在右邊、C在下方;對角線AC與BD相交於O點,將四邊形分成四個三角形:甲(由A、B、O圍成,左上)、乙(由B、O、C圍成,左下)、丁(由A、O、D圍成,右上)、丙(由O、C、D圍成,右下)。
圖(七)

答案(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先把四塊寫清楚

    =ABO=\triangle ABO、乙 =BOC=\triangle BOC、丙 =OCD=\triangle OCD、丁 =AOD=\triangle AOD。設 OA=a\overline{OA}=a,則 OC=2a\overline{OC}=2a;設 OB=b\overline{OB}=b,則 OD=2b\overline{OD}=2b
  2. 2

    甲與丙用 SAS 相似

    AOB\angle AOBCOD\angle COD 是對頂角,相等。夾這個角的兩組邊:OAOC=a2a=12\dfrac{\overline{OA}}{\overline{OC}}=\dfrac{a}{2a}=\dfrac{1}{2}OBOD=b2b=12\dfrac{\overline{OB}}{\overline{OD}}=\dfrac{b}{2b}=\dfrac{1}{2},兩個比值相同。由 SAS 相似性質,AOBCOD\triangle AOB\sim\triangle COD,也就是甲、丙相似。
  3. 3

    乙與丁怎麼配都對不上

    BOC\angle BOCDOA\angle DOA 也是對頂角。若配成 BOCDOA\triangle BOC\sim\triangle DOA,需要 OBOD=OCOA\dfrac{\overline{OB}}{\overline{OD}}=\dfrac{\overline{OC}}{\overline{OA}},即 12=2\dfrac{1}{2}=2,不成立。若配成 BOCAOD\triangle BOC\sim\triangle AOD,需要 OBOA=OCOD\dfrac{\overline{OB}}{\overline{OA}}=\dfrac{\overline{OC}}{\overline{OD}},即 ba=2a2b=ab\dfrac{b}{a}=\dfrac{2a}{2b}=\dfrac{a}{b},要 a=ba=b 才行。
  4. 4

    用「對角線不等長」收尾

    AC=a+2a=3a\overline{AC}=a+2a=3aBD=b+2b=3b\overline{BD}=b+2b=3b。題目說兩條對角線不等長,所以 3a3b3a\ne 3b,也就是 aba\ne b。上一步的條件不成立,因此乙、丁不相似。
  5. 5

    對照選項

    甲、丙相似,乙、丁不相似,故選 (C)。
答案
(C)

關鍵觀念:#相似三角形 #四邊形對角線

常見卡點
最容易誤選 (A):看到四塊三角形都有對頂角,就以為兩兩都相似。對頂角只提供一組角相等,還要夾這個角的兩組邊成比例才算 SAS。甲、丙成立是因為 OA:OC\overline{OA}:\overline{OC}OB:OD\overline{OB}:\overline{OD} 剛好都是 1:21:2;換到乙、丁,要比的變成 OB:OA=b:a\overline{OB}:\overline{OA}=b:aOC:OD=a:b\overline{OC}:\overline{OD}=a:b,除非 a=ba=b 否則對不上。題目特別寫「不等長的兩對角線」,就是把 a=ba=b 這個例外堵掉。

還是卡住嗎?

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