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114會考數學 第12題 詳解

正三角錐・側面判斷 · 單選 · 題目出處:114 年國中教育會考 數學科(國立臺灣師範大學心理與教育測驗研究發展中心)

題目
有甲、乙、丙三種三角形木片,其邊長如下:甲為三邊長 3、3、3 的三角形;乙為三邊長 3、3、2 的三角形;丙為三邊長 4、4、3 的三角形。阿林、小博打算利用這三種木片各自組合成一個正三角錐(底面為正三角形、三個側面為全等的等腰三角形)。首先兩人皆選一片甲當作底面,接著阿林選三片乙當作側面,小博選三片丙當作側面,關於兩人選的木片能不能組合成一個正三角錐,下列判斷何者正確?
(A) 兩人皆能 (B) 兩人皆不能 (C) 阿林能,小博不能 (D) 阿林不能,小博能

逐步解析

  1. 1

    先判斷正三角錐的結構

    正三角錐的底面是正三角形,三個側面都要是全等等腰三角形。既然甲的邊長是 3,3,33,3,3,所以它當底面時,每一片側面「貼到底面」的那一邊,都必須是 33
  2. 2

    阿林選乙,先看能不能對上底邊

    乙的邊長是 3,3,23,3,2。把邊長 33 的那一邊貼到底面後,剩下兩邊是 3322
  3. 3

    阿林不能組成正三角錐

    正三角錐的三個側面要在同一個錐頂相交,所以每個側面的另外兩邊,代表錐頂到底面兩個頂點的距離,必須相等。可是乙剩下的兩邊是 3322,不相等,表示三條側稜無法一致,因此阿林不能組成正三角錐。
  4. 4

    小博選丙,先看能不能對上底邊

    丙的邊長是 4,4,34,4,3。把邊長 33 的那一邊貼到底面後,剩下兩邊是 4444
  5. 5

    小博可以組成正三角錐

    丙剩下的兩邊相等,表示三片側面的側稜都可以是 44,能在同一個錐頂交會。再檢查幾何可行性:底面正三角形邊長 33 的外接圓半徑是 33=31.73\frac{3}{\sqrt{3}}=\sqrt{3}\approx1.73,而側稜長 4>1.734>1.73,所以錐高存在,小博可以組成正三角錐。
答案
(D) 阿林不能,小博能

關鍵觀念:#正三角錐 #等腰三角形 #底邊對應

常見卡點
不要只看側面是不是等腰三角形,還要記得貼到底面的那一邊必須等於底邊長三,剩下兩邊也要相等。

還是卡住嗎?

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