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113學年鷺江國中第3次段考數學 第24題 詳解

重心與平行四邊形面積比 · 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
如右圖,有一平行四邊形 CDEFCDEFABC\triangle ABC,其中 FF 點為 ABC\triangle ABC 的重心,且 AA 點在 DE\overline{DE} 上。求 ABC\triangle ABC 面積 : 平行四邊形 CDEFCDEF 面積 ==
(A) 1:21:2
(B) 2:32:3
(C) 2:12:1
(D) 3:23:2
C在左下、B在右下、A在上方偏右;D在A的左上方、E在A的右上方,且D、A、E三點共線(A在線段DE上);F在三角形內部偏下方;圖中畫出線段CD、DE、EF、FC(構成平行四邊形CDEF)與線段CA、AB、CB(構成三角形ABC);沒有C到E、也沒有A到F的連線。

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    平行四邊形給了什麼

    CDEFCDEF 是平行四邊形,所以 DECF\overline{DE}\parallel\overline{CF}AADE\overline{DE} 上,兩條平行線之間的距離處處相等,因此 AA 到直線 CFCF 的距離,就等於這個平行四邊形以 CF\overline{CF} 為底時的高。
  2. 2

    把面積用符號寫出來

    CF=a\overline{CF}=aAA 到直線 CFCF 的距離為 hh。平行四邊形 CDEFCDEF 的面積 =ah=ah
  3. 3

    用重心找出整條中線

    FFABC\triangle ABC 的重心,所以 CF\overline{CF} 的延長線一定通過 AB\overline{AB} 的中點,設為 MM,而且 CF:FM=2:1\overline{CF}:\overline{FM}=2:1。因此整條中線 CM=32CF=32a\overline{CM}=\dfrac{3}{2}\overline{CF}=\dfrac{3}{2}a
  4. 4

    算 △ACM 的面積

    MM 在直線 CFCF 上,所以 AA 到直線 CMCM 的距離仍然是 hhACM\triangle ACMCM\overline{CM} 為底,面積 =12×32a×h=34ah=\dfrac{1}{2}\times\dfrac{3}{2}a\times h=\dfrac{3}{4}ah
  5. 5

    補成整個三角形再比較

    MMAB\overline{AB} 的中點,中線 CM\overline{CM}ABC\triangle ABC 分成等面積的兩半,所以 ABC\triangle ABC 面積 =2×34ah=32ah=2\times\dfrac{3}{4}ah=\dfrac{3}{2}ah。於是 ABC\triangle ABC 面積 :: 平行四邊形 CDEFCDEF 面積 =32ah:ah=3:2=\dfrac{3}{2}ah:ah=3:2,故選 (D)。
答案
(D)

關鍵觀念:#重心 #平行四邊形 #面積比

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常見卡點
比例題最常見的失誤是把順序寫反——題目問的是「三角形比平行四邊形」,寫成 2:32:3 就是把兩者對調了。第二個坑是重心的 2:12:1 記錯方向:若誤以為 CF\overline{CF} 只佔中線的一半、也就是 CM=2CF=2a\overline{CM}=2\overline{CF}=2a,算出來 ACM\triangle ACM 面積會是 ahahABC\triangle ABC 面積會是 2ah2ah,比值就成了 2:12:1。記住重心到頂點那一段比較長,佔整條中線的 23\dfrac{2}{3}

還是卡住嗎?

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