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113學年鷺江國中第2次段考數學 第19題 詳解

外心到三頂點等距應用 · 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(十四),恩恩、霖霖、崴崴三位帥哥均相距 3030 公尺,且三帥不在同一直線上,現在有位溫柔可愛的牧潔姐姐與三帥同時等距,請問姐姐與任一位帥哥相距多少公尺?
(A) 1010
(B) 10210\sqrt{2}
(C) 10310\sqrt{3}
(D) 2020

答案(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    看出是正三角形

    三個人兩兩之間的距離都是 3030 公尺,而且三人不在同一直線上,所以三人的位置構成一個邊長 3030 公尺的正三角形。
  2. 2

    等距的點就是外心

    牧潔姐姐與三人同時等距,也就是她到三角形三個頂點的距離相等。到三頂點等距的點是三角形的外心,這段距離就是外接圓的半徑 RR
  3. 3

    先求正三角形的高

    正三角形的高會把它切成兩個 30°30°60°60°90°90° 的直角三角形,斜邊是邊長 3030、短股是半邊 1515。所以高 h=302152=900225=675=153h=\sqrt{30^2-15^2}=\sqrt{900-225}=\sqrt{675}=15\sqrt{3} 公尺。
  4. 4

    外心在高上的位置

    正三角形的外心和重心重合,落在高(同時也是中線)上,並把中線分成 2:12:1,靠頂點的那一段佔 23\dfrac{2}{3}。所以 R=23h=23×153=103R=\dfrac{2}{3}h=\dfrac{2}{3}\times 15\sqrt{3}=10\sqrt{3} 公尺。故選 (C)。
答案
(C)

關鍵觀念:#外心 #等距應用

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常見卡點
2:12:1」這個比例是用在中線(也就是高)上,不是用在邊長上。若直接拿邊長 3030 去乘 23\dfrac{2}{3},會得到 2020 而選 (D);若乘 13\dfrac{1}{3} 則得到 1010 而選 (A)——兩者都跳過了「先求高 15315\sqrt{3}」這個步驟。另外要分清楚外心到頂點的距離(外接圓半徑 10310\sqrt{3})和外心到邊的距離(內切圓半徑 535\sqrt{3})不一樣,題目問的是到「人」,也就是到頂點。

還是卡住嗎?

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