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113學年鷺江國中第2次段考數學 第6題 詳解

尺規作圖複製角的下一步驟 · 單選 · 題目出處:113 學年度第 2 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
如下圖,已知 A\angle A,畫出一角使它等於 A\angle A。步驟如下:
請問應繼續下列那一個步驟後,連接 SR\overline{SR}RST\angle RST 即為所求?
(A) 以 S 點為圓心,AB\overline{AB} 長為半徑畫弧,交❸中的弧於 R 點
(B) 以 S 點為圓心,BC\overline{BC} 長為半徑畫弧,交❸中的弧於 R 點
(C) 以 T 點為圓心,AB\overline{AB} 長為半徑畫弧,交❸中的弧於 R 點
(D) 以 T 點為圓心,BC\overline{BC} 長為半徑畫弧,交❸中的弧於 R 點
尺規作圖複製角的四張步驟圖:最左為已知的 $\angle A$(藍色折線);步驟❶畫一直線 $L$,並在 $L$ 上取一點 $S$;步驟❷以 $A$ 點為圓心、適當長為半徑畫弧,交 $\angle A$ 的兩邊於 $B$、$C$ 兩點(圖中另畫出圓規示意);步驟❸以 $S$ 點為圓心、$\overline{AB}$ 長為半徑畫弧,交 $L$ 於 $T$ 點(圖中同樣畫出圓規示意)。

答案(D)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    複製角到底在複製什麼

    AA 為圓心畫弧,在 A\angle A 的兩邊截出 BBCC,此時 AB=AC\overline{AB}=\overline{AC}(同一個半徑),而 BC\overline{BC} 是這個角所對的弦。角的大小完全由「半徑」和「弦長」這兩個長度決定,所以複製角就是把這兩個長度原封不動搬過去。
  2. 2

    步驟三搬過去的是半徑

    ❸ 以 SS 為圓心、AB\overline{AB} 長為半徑畫弧交 LLTT,所以 ST=AB\overline{ST}=\overline{AB};而且那條弧上的每一點到 SS 的距離都等於 AB\overline{AB}。半徑已經搬好了。
  3. 3

    還缺的是弦長

    要讓新角和 A\angle A 一樣大,還必須讓新的弦 TR=BC\overline{TR}=\overline{BC}。所以下一步應該以 TT 點為圓心、BC\overline{BC} 長為半徑畫弧,交 ❸ 畫出的那條弧於 RR 點。
  4. 4

    其他三個選項哪裡不對

    (A) 以 SS 為圓心、AB\overline{AB} 長畫弧,畫出來就是 ❸ 那條弧本身,根本定不出 RR;(B) 以 SS 為圓心但半徑改成 BC\overline{BC},和 ❸ 的弧同圓心卻不同半徑,兩條弧不會相交;(C) 以 TT 為圓心、AB\overline{AB} 長畫弧,會使 ST=TR=SR\overline{ST}=\overline{TR}=\overline{SR} 全等於 AB\overline{AB},畫出來永遠是正三角形,RST\angle RST 固定是 60°60°,和 A\angle A 多大無關。
  5. 5

    用SSS確認這樣作是對的

    RR 在 ❸ 的弧上,所以 SR=AB=AC\overline{SR}=\overline{AB}=\overline{AC};又 ST=AB\overline{ST}=\overline{AB}TR=BC\overline{TR}=\overline{BC}。於是 STRABC\triangle STR\cong\triangle ABC(SSS),對應角相等,RST=A\angle RST=\angle A,正是所求。故選 (D)。
答案
(D)

關鍵觀念:#尺規作圖 #複製角

常見卡點
複製角的原理是「用 SSS 複製一個三角形」:半徑 AB\overline{AB} 決定 ST\overline{ST},弦 BC\overline{BC} 決定 TR\overline{TR},兩段的圓心不一樣,千萬別弄反。最容易選錯的是 (C):圓心改成 TT 了但半徑還是取 AB\overline{AB},這樣三邊都等於 AB\overline{AB},畫出來永遠是正三角形,RST\angle RST 固定 60°60°,跟 A\angle A 完全無關。記住「第二支圓規要跨在弧上量弦長」這個口訣就不會錯。

還是卡住嗎?

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