TutopiaTutopia 解題方城市 免費試用

114學年鷺江國中第2次段考數學 第17題 詳解

三圓半徑比與圓心角比求弧長與扇形面積比 · 填充 · 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(七)已知圓 O1O_1、圓 O2O_2、圓 O3O_3 三圓的半徑比為 1:2:31:2:3,且 AO1B:CO2D:EO3F=3:2:1\angle AO_1B:\angle CO_2D:\angle EO_3F=3:2:1
則:(1) AB^\widehat{AB} 長度:CD^\widehat{CD} 長度:EF^\widehat{EF} 長度 = ___(A)___
(2) 扇形 AO1BAO_1B 面積:扇形 CO2DCO_2D 面積:扇形 EO3FEO_3F 面積 = ___(B)___ (2-1)
由左至右三個大小遞增的圓:圓$O_1$最小,圓心$O_1$在圖中偏下方,畫出兩條半徑到A(左上)、B(右),構成扇形$AO_1B$;圓$O_2$居中大小,圓心$O_2$,畫出兩條半徑到C(正上方)、D(右),構成扇形$CO_2D$(該扇形圓心角為直角開口);圓$O_3$最大,圓心$O_3$在圖中央偏左,畫出兩條半徑到E(右上)、F(右),構成扇形$EO_3F$。
圖(七)

答案(1) 3:4:33:4:3 (2) 3:8:93:8:9看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先把半徑和圓心角設出來

    半徑比是 1:2:31:2:3,設三圓半徑分別為 rr2r2r3r3r;圓心角比是 3:2:13:2:1,設 AO1B=3θ\angle AO_1B=3\thetaCO2D=2θ\angle CO_2D=2\thetaEO3F=θ\angle EO_3F=\theta。用同一個 rr 和同一個 θ\theta 把六個量寫出來,比值才好算。
  2. 2

    弧長和什麼成正比

    圓心角 n° 所對的弧長是 2πr×n3602\pi r\times\dfrac{n}{360}。式子裡 2π2\pi360360 都是固定的,所以弧長和「半徑乘圓心角」成正比。
  3. 3

    算出第一格的弧長比

    AB^:CD^:EF^=(r×3θ):(2r×2θ):(3r×θ)=3rθ:4rθ:3rθ=3:4:3\widehat{AB}:\widehat{CD}:\widehat{EF}=(r\times 3\theta):(2r\times 2\theta):(3r\times\theta)=3r\theta:4r\theta:3r\theta=3:4:3。所以第一格填 3:4:33:4:3
  4. 4

    扇形面積和什麼成正比

    圓心角 n° 的扇形面積是 πr2×n360\pi r^2\times\dfrac{n}{360},同樣把固定的部分拿掉,扇形面積和「半徑平方乘圓心角」成正比。注意這裡半徑要先平方,這是和弧長最大的差別。
  5. 5

    算出第二格的面積比

    半徑平方比是 12:22:32=1:4:91^2:2^2:3^2=1:4:9,再乘上角度比:(1×3):(4×2):(9×1)=3:8:9(1\times 3):(4\times 2):(9\times 1)=3:8:9。所以第二格填 3:8:93:8:9
答案
(1) 3:4:33:4:3 (2) 3:8:93:8:9

關鍵觀念:#弧長 #扇形面積 #圓心角

同主題一起複習:平面幾何 → 直線與圓錐曲線 →

常見卡點
最常見的錯誤是面積比忘了把半徑平方,直接沿用弧長的算法,於是兩格都寫成 3:4:33:4:3。請記牢:弧長只帶一次半徑,扇形面積帶半徑的平方,所以面積要先把 1:2:31:2:3 平方成 1:4:91:4:9 再乘角度比。另一個坑是以為「圓心角比就是弧長比」——那只在同一個圓(半徑相同)裡才成立,這題三個圓大小不同,一定要把半徑一起乘進去。

還是卡住嗎?

📸 上傳你的算式,邏輯貓頭鷹幫你找出是「哪一步」開始錯的——不只給答案,一步步教到你會。

直接丟一題試試 →

免費試用,不用先註冊;要送出時再登入即可・或先註冊領 20 枚圖圖幣