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114學年鷺江國中第3次段考數學 第19題 詳解

坐標平面三角形求內心坐標 · 單選 · 題目出處:114 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,直角坐標平面上有一△OAB,若A點坐標為(3,4)(3,4)、B點坐標為(6,0)(6,0),則的△OAB內心坐標為?
(A) (3,32)(3,\dfrac32) (B) (4,43)(4,\dfrac43) (C) (5,54)(5,\dfrac54) (D) (6,65)(6,\dfrac65)
直角坐標平面,O在原點,A在第一象限(不在y軸上)、B在x軸正側;O、A、B三點連成三角形。

答案(A)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先算出三角形的三邊長

    圖中 OO 在原點、AA 在第一象限、BBxx 軸正向上。OB=6\overline{OB}=6;用距離公式 OA=32+42=9+16=5\overline{OA}=\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{9+16}=5AB=(63)2+(04)2=9+16=5\overline{AB}=\sqrt{(6-3)^2+(0-4)^2}=\sqrt{9+16}=5
  2. 2

    發現這是等腰三角形,定出 x 坐標

    OA=AB=5\overline{OA}=\overline{AB}=5,所以 OAB\triangle OAB 是以 AA 為頂角的等腰三角形。等腰三角形頂角的角平分線同時是底邊的中垂線,內心一定落在這條線上;底邊 OB\overline{OB} 兩端點是 (0,0)(0,0)(6,0)(6,0),中垂線就是鉛直線 x=0+62=3x=\frac{0+6}{2}=3。所以內心的 xx 坐標是 33
  3. 3

    用面積與半周長求內切圓半徑

    OB\overline{OB} 為底,底長 66,高就是 AAyy 坐標 44,所以 OAB=12×6×4=12\triangle OAB=\frac12\times 6\times 4=12。半周長 s=5+6+52=8s=\frac{5+6+5}{2}=8。由「三角形面積 =r×s=r\times s」得 12=r×812=r\times 8,所以 r=128=32r=\frac{12}{8}=\frac32
  4. 4

    把半徑轉成 y 坐標

    OB\overline{OB} 躺在 xx 軸上,而內心到每一邊的距離都等於內切圓半徑,所以內心到 xx 軸的距離就是 r=32r=\frac32,也就是內心的 yy 坐標。因此 OAB\triangle OAB 的內心坐標為 (3,32)\left(3,\frac32\right),故選 (A)。
答案
(A)

關鍵觀念:#內心 #直角坐標系

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常見卡點
最容易混淆的是把內心當成重心。重心才是三頂點坐標的平均,算出來是 (0+3+63,0+4+03)=(3,43)\left(\frac{0+3+6}{3},\frac{0+4+0}{3}\right)=\left(3,\frac43\right),選項裡沒有這個點,正好提醒你用錯了心。內心要從「到三邊等距」下手:先用面積除以半周長求出內切圓半徑 rr,因為有一邊剛好躺在 xx 軸上,rr 就直接是內心的 yy 坐標;xx 坐標則靠等腰的對稱性定出來。

還是卡住嗎?

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