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113學年鷺江國中第3次段考數學 第21題 詳解

三角形與平行四邊形重疊面積比 · 單選 · 題目出處:113 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
右圖為平行四邊形 ABCDABCDAEF\triangle AEF 的重疊情形,其中 EEAB\overline{AB} 的中點,DDAF\overline{AF} 上。若 AB=2AD\overline{AB}=2\overline{AD}A=60°\angle A=60°AEF=90°\angle AEF=90°,則平行四邊形 ABCDABCDAEF\triangle AEF 的面積比為何?【基98-2】
(A) 2:12:1
(B) 3:1\sqrt{3}:1
(C) 3:23:2
(D) 23:32\sqrt{3}:3
F在頂端;A在左下、B在右下(A、E、B三點共線,E為AB中點且標有直角記號);D在A、F之間的線段AF上;C在右上方;圖中畫出D到C的線段(與AB平行,D、C為平行四邊形ABCD的頂點),以及F到B的線段。

答案(A)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先設一個好算的長度

    AD=1\overline{AD}=1,則 AB=2AD=2\overline{AB}=2\overline{AD}=2EEAB\overline{AB} 的中點,所以 AE=EB=1\overline{AE}=\overline{EB}=1
  2. 2

    算平行四邊形的面積

    AB\overline{AB} 為底,高是 DDAB\overline{AB} 的距離。作 DHAB\overline{DH}\perp\overline{AB}HH,因為 A=60°\angle A=60°ADH\triangle ADH30°30°60°60°90°90° 的直角三角形,斜邊 AD=1\overline{AD}=1DH\overline{DH} 對著 60°60° 角,所以 DH=32\overline{DH}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}。平行四邊形面積 =2×32=3=2\times\dfrac{\sqrt{3}}{2}=\sqrt{3}
  3. 3

    算 △AEF 的面積

    DDAF\overline{AF} 上,所以 FAE\angle FAE 就是 A=60°\angle A=60°。又 AEF=90°\angle AEF=90°,於是 F=30°\angle F=30°AEF\triangle AEF 也是 30°30°60°60°90°90° 的直角三角形。AE=1\overline{AE}=1 是對著 30°30° 的短股,EF\overline{EF} 對著 60°60°,所以 EF=3×1=3\overline{EF}=\sqrt{3}\times 1=\sqrt{3}。面積 =12×1×3=32=\dfrac{1}{2}\times 1\times\sqrt{3}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}
  4. 4

    化簡面積比

    平行四邊形 ABCDABCD 面積 :AEF:\triangle AEF 面積 =3:32=\sqrt{3}:\dfrac{\sqrt{3}}{2}。兩邊同除以 3\sqrt{3}1:121:\dfrac{1}{2},再同乘 222:12:1,故選 (A)。
答案
(A)

關鍵觀念:#三角形 #平行四邊形 #面積比

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常見卡點
30°30°60°60°90°90° 直角三角形的三邊比是 1:3:21:\sqrt{3}:2,很多人把最長的 22(也就是斜邊 AF\overline{AF})誤當成三角形的高,算成 12×1×2=1\dfrac{1}{2}\times 1\times 2=1,面積比就變成 3:1\sqrt{3}:1。直角記號畫在 EE,代表以 AE\overline{AE} 為底時的高是 EF\overline{EF} 而不是 AF\overline{AF}。另外算平行四邊形時也別忘了 60°60° 的傾斜,高是 32\dfrac{\sqrt{3}}{2} 而不是 AD=1\overline{AD}=1

還是卡住嗎?

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