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114學年鷺江國中第2次段考數學 第8題 詳解

直角三角形母子性質求平方差 · 單選 · 題目出處:114 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(一),ABC\triangle ABC 中,ADBC\overline{AD}\perp\overline{BC}DD。若 AB=5\overline{AB}=5AC=210\overline{AC}=2\sqrt{10}BD=a\overline{BD}=aCD=b\overline{CD}=b,則 (a+b)(ab)(a+b)(a-b) 的值為何?
(A) 5-5
(B) 10-10
(C) 15-15
(D) 20-20
三角形ABC,A在頂端、B左下、C右下;D在底邊BC上,A到D畫有一條線段,D處標有直角記號。
圖(一)

答案(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    看圖切出兩個直角三角形

    圖(一)中 ADBC\overline{AD}\perp\overline{BC}DD,所以 AD\overline{AD}ABC\triangle ABC 切成左邊的 ABD\triangle ABD 和右邊的 ACD\triangle ACD,兩個都是直角三角形,而且共用同一條股 AD\overline{AD}BD=a\overline{BD}=aCD=b\overline{CD}=b 分別是它們的另一條股。
  2. 2

    把高的平方寫兩次

    ABD\triangle ABDAD2=AB2BD2=52a2=25a2\overline{AD}^2=\overline{AB}^2-\overline{BD}^2=5^2-a^2=25-a^2。在 ACD\triangle ACDAD2=AC2CD2=(210)2b2=40b2\overline{AD}^2=\overline{AC}^2-\overline{CD}^2=(2\sqrt{10})^2-b^2=40-b^2。注意 (210)2=22×10=4×10=40(2\sqrt{10})^2=2^2\times10=4\times10=40,外面的 22 也要平方。
  3. 3

    兩個式子相等

    因為算的是同一條 AD\overline{AD},所以 25a2=40b225-a^2=40-b^2。把含字母的項移到一邊:b2a2=4025=15b^2-a^2=40-25=15,換個方向寫就是 a2b2=15a^2-b^2=-15
  4. 4

    換回題目要的形式

    (a+b)(ab)(a+b)(a-b) 用平方差公式展開正好就是 a2b2a^2-b^2,所以 (a+b)(ab)=15(a+b)(a-b)=-15。故選 (C)。
答案
(C)

關鍵觀念:#畢氏定理 #母子相似性質 #平方差

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常見卡點
最容易錯的是減的方向反了,寫成 b2a2=15b^2-a^2=15 就得到正的 1515;四個選項全是負數,算出正值就該警覺方向弄反了——題目要的是 a2b2a^2-b^2,而 aa 配的是較短的 AB=5\overline{AB}=5,結果一定是負的。另一個坑是 (210)2(2\sqrt{10})^2 只算成 2×10=202\times10=20(忘了平方外面的 22),那會得到 a2b2=5a^2-b^2=5,同樣不在選項裡。

還是卡住嗎?

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