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114學年鷺江國中第2次段考數學 第26題 詳解

特殊角三角形面積計算 · 非選 · 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(十六)在 ABC\triangle ABC 中,AB=20\overline{AB}=20B=30°\angle B=30°C=45°\angle C=45°,則 ABC\triangle ABC 的面積=?(1-4)
三角形ABC:B在左下、C在右下、A在頂端偏右(不在B、C連線中點正上方,較靠近C側);圖上除三頂點標示外未見角度、邊長或其他標記。

答案503+5050\sqrt{3}+50看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    作一條高把圖形拆開

    B=30°\angle B=30°C=45°\angle C=45° 都是特殊角,但它們不在同一個直角三角形裡。從頂點 AABC\overline{BC} 作高,垂足記為 HH,這樣 ABH\triangle ABHACH\triangle ACH 都是直角三角形,而且共用高 AH\overline{AH}B\angle BC\angle C 各自落進一個。
  2. 2

    用三十度處理左半邊

    在直角三角形 ABHABH 中,AHB=90°\angle AHB=90°B=30°\angle B=30°,斜邊 AB=20\overline{AB}=20。三邊比是 1:3:21:\sqrt{3}:230°30° 的對邊是斜邊的一半,所以 AH=12×20=10\overline{AH}=\dfrac{1}{2}\times 20=10;另一股 BH=3×AH=103\overline{BH}=\sqrt{3}\times\overline{AH}=10\sqrt{3}
  3. 3

    用四十五度處理右半邊

    在直角三角形 ACHACH 中,AHC=90°\angle AHC=90°C=45°\angle C=45°,所以 CAH=45°\angle CAH=45°,這是等腰直角三角形,兩股等長:CH=AH=10\overline{CH}=\overline{AH}=10
  4. 4

    合起來算面積

    HHBC\overline{BC} 上,所以 BC=BH+HC=103+10\overline{BC}=\overline{BH}+\overline{HC}=10\sqrt{3}+10。三角形面積 =12×BC×AH=12×(103+10)×10=503+50=\dfrac{1}{2}\times\overline{BC}\times\overline{AH}=\dfrac{1}{2}\times(10\sqrt{3}+10)\times 10=50\sqrt{3}+50
答案
503+5050\sqrt{3}+50

關鍵觀念:#三角形面積 #特殊角 #正弦定理

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常見卡點
這題的關鍵是選對「從哪個頂點作高」:從 AA 作,兩個已知角剛好各自落進一個直角三角形;若從 BBCC 作,角度就拆不開。常見的兩個錯誤,一是把 AB=20\overline{AB}=20 當成高直接拿去乘;二是把三邊比 1:3:21:\sqrt{3}:2 套錯邊,把 30°30° 的對邊當成 3\sqrt{3} 那一股、鄰邊當成 11 那一股,於是高 AH\overline{AH} 算成 10310\sqrt{3}BH\overline{BH} 算成 1010,面積會變成 503+15050\sqrt{3}+150。畫完高之後,先把 1:3:21:\sqrt{3}:21:1:21:1:\sqrt{2} 兩組邊長比標在圖上再動筆,就不會記混。

還是卡住嗎?

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