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113學年鷺江國中第2次段考數學 第18題 詳解

切線長與等腰三角形求弦長 · 單選 · 題目出處:113 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(十三),PP 為圓 OO 外一點,PM\overrightarrow{PM}PN\overrightarrow{PN} 為圓 OO 的切線,MMNN 為切點,已知圓 OO 的半徑 44 公分,MOP=60°\angle MOP=60°,則 MN\overline{MN} 為多少公分?
(A) 44
(B) 434\sqrt{3}
(C) 55
(D) 535\sqrt{3}
圖(十三):圓O(灰底),M在圓周上方、N在圓周下方;O到M、O到N各畫一條半徑,M到N畫一條弦(大致鉛垂方向);P在圓外右側,由M到P、N到P各畫一條線段(切線),O到P之間畫有一條虛線(水平方向,與MN相交)。

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    看出對稱結構

    PM\overline{PM}PN\overline{PN} 都是圓 OO 的切線,MMNN 是切點。由切線長定理 PM=PN\overline{PM}=\overline{PN},又 OM=ON=4\overline{OM}=\overline{ON}=4(都是半徑),所以直線 OPOP 是整個圖形的對稱軸。
  2. 2

    求圓心處的夾角

    由對稱性,OP\overline{OP} 會把 MON\angle MON 平分,也就是 MOP=NOP=60°\angle MOP=\angle NOP=60°,所以 MON=2×60°=120°\angle MON=2\times 60°=120°
  3. 3

    作頂角的平分線

    OMN\triangle OMNOM=ON=4\overline{OM}=\overline{ON}=4,是等腰三角形,頂角 MON=120°\angle MON=120°。從 OOOHMN\overline{OH}\perp\overline{MN}HH,則 OH\overline{OH} 同時平分頂角與底邊,MOH=60°\angle MOH=60°HHMN\overline{MN} 的中點。
  4. 4

    算出 MN

    OMH\triangle OMHOHM=90°\angle OHM=90°MOH=60°\angle MOH=60°,是 30°30°60°60°90°90° 的直角三角形,斜邊 OM=4\overline{OM}=4。對 60°60° 的那一股 MH=4×32=23\overline{MH}=4\times\dfrac{\sqrt{3}}{2}=2\sqrt{3}。所以 MN=2×23=43\overline{MN}=2\times 2\sqrt{3}=4\sqrt{3} 公分。故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#切線長定理 #等腰三角形

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常見卡點
最容易中招的是把 MOP=60°\angle MOP=60° 誤當成整個 MON\angle MON。若真的以為 MON=60°\angle MON=60°,配上兩腰都等於 44OMN\triangle OMN 就變成正三角形,會算出 MN=4\overline{MN}=4 而選 (A)。題目給的 MOP\angle MOP 只是被 OP\overline{OP} 平分後的一半,必須先乘 22。另外算 MN\overline{MN} 時,從 OO 作的垂線只切到一半,求出 MH\overline{MH} 之後千萬別忘了再乘 22

還是卡住嗎?

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