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114學年鷺江國中第3次段考數學 第20題 詳解

高的垂足與中點構成三角形的心判斷 · 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,△ABC中,BE\overline{BE}CF\overline{CF}分別為AC\overline{AC}AB\overline{AB}邊上的高,D為BC\overline{BC}的中點,已知CE=10\overline{CE}=10BE=24\overline{BE}=24,則D點是△BCF的什麼心?
(A) 內心 (B) 外心 (C) 重心 (D) 以上皆非
三角形ABC:B在左下、C在右下、A在上方頂點;F在AB邊上(直角記號,CF⊥AB於F)、E在AC邊上(直角記號,BE⊥AC於E);圖中畫出兩條高BE、CF,兩者相交於三角形內部;D以紅點標在BC邊上(BC中點)。圖上淺白色痕跡為掃描刮痕,不是畫出來的線段。

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    把注意力搬到三角形 BCF

    圖中 AA 在上方、BB 在左下、CC 在右下;CF\overline{CF}AB\overline{AB} 邊上的高,垂足 FFAB\overline{AB} 上(有直角記號);BE\overline{BE}AC\overline{AC} 邊上的高,垂足 EEAC\overline{AC} 上;DDBC\overline{BC} 的中點。題目問的是 DDBCF\triangle BCF 而言是什麼心,所以只要盯著 BBCCFF 這三點組成的三角形看。
  2. 2

    在這個三角形裡找出直角

    CF\overline{CF}AB\overline{AB} 邊上的高,表示 CFAB\overline{CF}\perp\overline{AB},所以 BFC=90\angle BFC=90^\circ。也就是說 BCF\triangle BCF 是一個直角三角形,直角在 FF,而 BC\overline{BC} 就是它的斜邊。
  3. 3

    用直角三角形外心的性質

    直角三角形的外心就是斜邊的中點。DD 正好是斜邊 BC\overline{BC} 的中點,所以 DB=DC=DF\overline{DB}=\overline{DC}=\overline{DF}DDBCF\triangle BCF 三個頂點等距離,符合外心的定義,故選 (B)。
  4. 4

    順手排除另外兩個心

    內心與重心都一定落在三角形「內部」,但 DD 落在 BCF\triangle BCF 的邊 BC\overline{BC} 上,所以兩者都不可能。另外要注意,重心是三條中線的「交點」,單單是某一邊的中點並不會自動變成重心。
答案
(B)

關鍵觀念:#高 #外心 #中點

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常見卡點
最常見的誤選是看到「DD 是中點」就直覺回答重心。重心是三條中線的交點,一個邊的中點本身不是重心;而且重心永遠在三角形內部,DD 卻落在邊 BC\overline{BC} 上。正確的切入點是先在 BCF\triangle BCF 裡找直角:CF\overline{CF} 是高所以 BFC=90\angle BFC=90^\circBC\overline{BC} 是斜邊,而直角三角形的外心就是斜邊中點。CE\overline{CE}BE\overline{BE} 這兩個長度在這一小題其實用不到。

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