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Thinking Mathematically

日期
主題
作者(提供者)
8/07/1999
從國中到高中都能解的大學聯考試題!!
數學王子
友tseng同學來信和數學王子討論以下的題目,這個題目是74年大學聯考的考題
二、觀念引導

 題目
        

 

思考重點可以直接算出嗎?

    @.

          

    @.思考方向--

     1圖中有好幾個三角形---利用外角定理,得

     2正方形邊長是平行線---想到平行線性質(內錯角相等、同側

     內角互補、同位角相等),還是無法直接求出角度大小

      如下圖

                    

    @.大膽的猜測--嗎?

          

            

 【作法一】國三程度的作法(利用相似形,證明)    

    
     則∠1+∠2+∠3 = 90°

 

 【作法二】國二程度的作法(利用畢氏定理,證明)          很精彩的證法喔(謝謝 tseng同學提供)

    1首先將的位置,轉換至下面來(最巧妙的一步),如下圖。

    2則ΔABC為一等腰直角三角形(WHY?)

     ∴∠2+∠3 ﹦45°

     即∠1+∠2+∠3 = 90°
    

 

 

 

 【作法三】高一程度的作法(利用三角函數,證明)

   

    則∠1+∠2+∠3 = 90°

 

 

 

 【作法四】高一程度的作法(利用三角函數,證明)

   

 

 

 【作法五】高一程度的作法(利用三角函數,證明∠1+∠2+∠3 = 90°)

    

    這個證明留給聰明的你去完成,有問題的話,請e-mail討論。

 

 

 

  【推廣思考

    1.有沒有實驗方式的驗證法呢?(嚴格來說,只能當佐證)

     實驗1
     

     實驗2

     

         

    2.你最喜歡那一種那一種證法?理由是什麼?

 

 

 深層思考
    
    1.如果正方形的數量是四個、五個、甚至以上,這些角度有規則

     循嗎?


    2.這個題目如果不是正方形,而是用三個長方形組合而成的,是否

      有這種美妙的結論?


    3.你想到了【作法二】的三角形,為什麼是直角三角形了嗎
?
    

    4.你還有其他證法嗎?

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,雖然這是十多年前的題目,但是從討論的過程中,數學王子也學到很多,從國二到國三乃至於高一,不同程度的同學會有不種的想法,尤以「畢氏定理」之運用,最為精妙,感謝tseng提供此法。
【註】:本內容適合國中二、三年級及高中一年級

一、前言

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