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1 以下將依據九年一貫數學部編教科書九年一貫數學部編教科書的章節內容, 以 MAXIMA 軟體解答國中三年級上學期習作以供國中生參考 目錄 國中三年級上學期 ( 第 5 冊 ) 第 1 章相似三角形 1-1 縮放 1-2 相似三角形 1-3 相似形的應用第 1 章綜合習題第 2 章圓 2-1 圓 2-2 圓與角 2-3 圓與多邊形 2-4 數學證明第 2 章綜合習題第 3 章二次函數 3-1 二次函數與圖形 3-2 配方法與拋物線第 3 章綜合習題 國中三年級下學期 ( 第 6 冊 ) 第 1 章機率與統計 1-1 資料的統計與分析 1-2 資料的分佈 1-3 機率第 1 章綜合習題第 2 章回顧與前瞻 2-1 數與量 2-2 代數 2-3 幾何 2-4 綜合解題 2010/03/18 1

2 國中三年級上學期 ( 第 5 冊 ) 第 1 章相似三角形 1-1 縮放 1-2 相似三角形 1-3 相似形的應用第 1 章綜合習題第 2 章圓 2-1 圓 2-2 圓與角 2-3 圓與多邊形 2-4 數學證明第 2 章綜合習題第 3 章二次函數 3-1 二次函數與圖形 3-2 配方法與拋物線第 3 章綜合習題 第 1 章相似三角形 1-1 縮放 1. 如右圖, 有一矩形 ABCD,F 為 AC 上的一點, 且 AEFI 面積 :FGCH 面積 :ABCD 面積 =1:4:9, 若 ABCD 面積為 120, 求梯形 EBCF 的面積 由於 AEFI 面積 :FGCH 面積 :ABCD 面積 =1:4:9, AEFI 面積 :ABCD 面積 =1:9 AEFI 面積 :120=1:9 120=9AEFI 面積, 因此,AEFI 面積 = 120 9, 2010/03/18 2

3 EBCF 的面積 =ABCD 面積 2-AEFI 面積 2= =160 平方單位 3 (%i1) (120/2)-((120/9)/2); 直接輸入 (120/2)-((120/9)/2) ctrl+enter (%o1) 如右圖, 試回答下列問題 : (1) 若 AE =4, EF =4, BE =10, 求 AF BC AC AE : AB = EF : BC 4:14=4: BC 56=4 BC, 因此, BC =14, (%i1) solve([56=4*x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([56=4*x], [x]) ctrl+enter (%o1) [x=14] AC = = 392, AF : AC = AE : AB AF : 392 =4: =14 AF, 因此, AF =4 2, (%i3) solve([4*sqrt(392)=14*x], [x]); (%o3) [x=4 2 ] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表 示求解, 輸入 solve([4*sqrt(392)=14*x], [x]) ctrl+enter (2) 若 A Q Q 在同一直線上, 求 AQ ': AQ 2010/03/18 3

4 AQ ': AQ = AE : AB =4:4+10=4:14=2:7 3. 如右圖, 有一直角三角形 ABC, 且 EF AB, 若 AC =5, AF =2 試回答下列 問題 : (1) 求 EF : BC 及 AE : AB 由於 EF : BC = AE : AB = AF : AC, 而題意可知, AF =2, AC =5, 因此, EF : BC = AE : AB = AF : AC =2:5 (2) 求 AEF 面積 : ABC 面積 令 AE =r; EF =k; AB =r; BC =k, AEF 面積 : ABC 面積 = 2 r 2 k 2 : 5 r 5 2 k =2r 2k:5r 5k=4rk:25rk=4:25 4. 將 A B C D 各點分別由 O(0,0) 點縮放 2 倍, 求所對應的點 A B C D 的坐標, 並標示在坐標平面上 2010/03/18 4

5 縮小 : A = 2 2 (4 0) + (0 0) 2=2 B = 2 2 ( 2 0) + (0 0) 2=1 C = 2 2 (0 0) + (1 0) 2= 1 2 D = 2 2 (0 0) + ( 1 0) 2= 1 2 (%i1) sqrt((4-0)^2+(0-0)^2)/2; (%o1) 2 (%i2) sqrt((-2-0)^2+(0-0)^2)/2; (%o2) 1 (%i3) sqrt((0-0)^2+(1-0)^2)/2; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((4-0)^2+(0-0)^2)/2 ctrl+enter sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((-2-0)^2+(0-0)^2)/2 ctrl+enter sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((0-0)^2+(1-0)^2)/2 ctrl+enter (%o3) 1 2 (%i4) sqrt((0-0)^2+(-1-0)^2)/2; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((0-0)^2+(-1-0)^2)/2 ctrl+enter (%o4) 1 2 因此, 縮小後的 A (2,0) B (-1,0) C (0, 1 2 ) D (0,- 1 2 ) 圖中綠色部分 放大 : A = 2 2 (4 0) + (0 0) 2=8 B = 2 2 ( 2 0) + (0 0) 2=4 2010/03/18 5

6 C = 2 2 (0 0) + (1 0) 2=2 D = 2 2 (0 0) + ( 1 0) 2=2 (%i1) sqrt((4-0)^2+(0-0)^2)*2; (%o1) 8 (%i2) sqrt((-2-0)^2+(0-0)^2)*2; (%o2) 4 (%i3) sqrt((0-0)^2+(1-0)^2)*2; (%o3) 2 (%i4) sqrt((0-0)^2+(-1-0)^2)*2; (%o4) 2 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((4-0)^2+(0-0)^2)*2 ctrl+enter sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((-2-0)^2+(0-0)^2)*2 ctrl+enter sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((0-0)^2+(1-0)^2)*2 ctrl+enter sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((0-0)^2+(-1-0)^2)*2 ctrl+enter 因此, 放大後的 A (8,0) B (-4,0) C (0,2) D (0,-2) 圖中藍色部分 5. 如右圖, ABC 中 A=60, B=75, C=45, A B C 為由 O 將 ABC 縮 放 2 倍的三角形 試說明 A B // AB, 並求 A B C 由於 ABC~ A B C, 根據課本定理可知, 直線變成直線 若縮放前後的直線是相異兩直線, 則此兩直線平行 而角度保持不變 因此, A B // AB, 而 A = A=60 B = B=75 C = C= /03/18 6

7 6. 如右圖, A B 為由 O 將 AB 縮放 2 1 倍的線段 若 OA =x, OB =y-3, OA =y, 2 OB =5x, 求 x y 1 y = 2 x 2 1 5x = 2 ( y 3) 2 (%i1) solve([y=(2+1/2)*x,5*x=(2+2/1)*(y-3)], [x,y]); solve( [ 變數算式, 變數算 式 ], [ 變數, 變數 ] ) 指 令表示求解, 輸入 solve([y=(2+1/2)*x,5*x=( 2+2/1)*(y-3)], [x,y]) ctrl+enter (%o1) [[x= 12 5,y=6]] 7. 如右圖,A B C 為由 O 將 A B C 縮放 r 倍得到的點 若 AB =10, AC =8 BC =12 A B =25, 求 r B C A C 2010/03/18 7

8 r=25 10= 5 2 (%i1) 25/10; 直接輸入 25/10 ctrl+enter (%o1) 5 2 B C = =30 (%i2) 12*(5/2); 直接輸入 12*(5/2) ctrl+enter (%o2) 30 A C =8 5 2 =20 直接輸入 8*(5/2) ctrl+enter (%i3) 8*(5/2); (%o3) 20 如右圖, 光源 O 到銀幕的距離 OP =10, 試回答下列的問題 : (1) 若欲使 AB 在銀幕上影長為 AB 的 5 倍, 求 O 到 AB 的距離 O 到 AB 的距離 :O 到 A B 的距離 =1:5, O 到 AB 的距離 :10=1:5 10=5 O 到 AB 的距離, (%i1) solve([10=5*x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 2010/03/18 8

9 (%o1) [x=2] 輸入 solve([10=5*x], [x]) ctrl+enter 因此,O 到 AB 的距離 =5 (2) 若欲使 AB 在銀幕上影長為 AB 的 10 倍, 求 O 到 AB 的距離 O 到 AB 的距離 :O 到 A B 的距離 =1:10, O 到 AB 的距離 :10=1:10 10=10 O 到 AB 的距離, (%i2) solve([10=10*x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([10=10*x], [x]) ctrl+enter (%o2) [x=1] 因此,O 到 AB 的距離 =1 (3) 若光源和銀幕的距離 OP =10 固定, 試在下表的空格填入正確的答案 並根據下 表說明 AB 影長和 AB 的比值與 O 到 AB 的距離成反比 AB影長 AB O 到 AB 的距離 如右圖, 四邊形 ABCD 為一箏形, 四邊形 A B C D 是將 ABCD 縮放 2 倍的圖形, 說明四邊形 A B C D 仍是一箏形 2010/03/18 9

10 無論中心點 O 在哪裡, 都有 A B =2 AB, B C =2 BC,C D =2 CD, A D =2 AD, 角度經縮放後, 角的度數保持不變 如右圖, ABC 為一等腰三角形, 而 A B C 是將 ABC 縮放倍的圖形, 說 3 明 A B C 為一等腰三角形 無論中心點 O 在哪裡, 都有 AB = 1 3 A B, BC = 1 3 B C, AC = 1 3 A C, 因為 ABC 為一等腰三角形, 所以, AB = AC, A B = A C, 因此, A B C 也同為一等腰三角形 11. 如下圖,P Q 為圓 A 上的兩點,A P Q 為由 O 將 A P Q 縮放兩倍的點 (1) 試說明 A P = A Q 由於 P Q 為圓 A 上的兩點, 所以, 同為圓 A 的半徑, 因此, AP = AQ, 而 A P Q 為由 O 將 A P Q 縮放兩倍的點, 因此, A P = A Q (2) 若圓 A 為半徑為 5 的圓, 求 A P 2010/03/18 10

11 A P = AP 2=5 2= 如右圖, 已知兩三角形相似, 試依據右圖的條件, 求出 A B C 的對應點 依據角度相等可知,A 的對應點為 E;B 的對應點為 F;C 的對應點為 D 13. 如右圖, 兩梯形 ABCD 與 A B C D, 依據右圖的條件, 試說明此兩梯形相似, 以及其頂點的對應關係 AB : B A = BC : A C =CD :C D = AD : B D =2:1, 依據角度相等和邊長等比例可知,A 的對應點為 B ;B 的對應點為 A ;C 的對應 點為 C ;D 的對應點為 D 14. 已知右圖的兩個五邊形相似, 其中 CD=8, AE =12, FJ =4,GH =6, 試依據右 2010/03/18 11

12 圖的條件, 求出 A B C D E 的對應點 由角度可知, A= H; C= J; 由邊長等比例可知,CD : JF = AE : HG =2:1, 由上述可知,A 的對應點為 H;B 的對應點為 I;C 的對應點為 J;D 的對應點為 F; E 的對應點為 G 第 1 章相似三角形 1-2 相似三角形 1. 選擇題 : ( B )(1) 已知 ABC 中, A=55 B=78 ; DEF 中, D=78, 若再知道下列哪一個條件, 就可以知道 ABC 相似於 DEF? (A) E=37 (B) F=47 (C) E=78 (D) F=78 ( D )(2) 已知 ABC 中, AB =4 AC =3 BAC=50 請問下列四個三角形中, 哪一個與 ABC 相似? ( D )(3) 在 ABC 與 DEF 中, 已知 AB :EF = BC : DE, 若再知道下列哪一個條 2010/03/18 12

13 件, 就可以知道 ABC 相似於 DEF? (A) A= E (B) A= F (C) B= D (D) B= E ( A )(4) 已知 ABC 的三邊長為 4 6 9; DEF 的兩邊長為 甲 : 如果 DEF 的第三邊長為 8, 則 DEF 相似於 ABC 乙 : 如果 DEF 的第三邊長為 15, 則 DEF 相似於 ABC 丙 : 如果 DEF 的第三邊長為 27, 則 DEF 相似於 ABC 下列的敘述中何者正確? (A) 只有甲是正確的 (B) 只有乙是正確的 (C) 只有丙是正確的 (D) 甲 丙均正確 2. 如右圖, AE 與 BD 相交於 C 點, 試回答下面問題 : (1) 說明 ABC 相似於 DEC 若兩三角形中兩組對應角相等, 則此兩三角形相似 由於 A= D, C= C,(AA 相似性質 ) 因此, ABC 相似於 DEC (2) 若 BC : EC =2:3, 試求 ABC 面積 : DEC 面積 兩相似三角形面積的比為對應邊平方的比 ABC 面積 : DEC 面積 =2 2 :3 2 =4:9 3. 如右圖, MQ 與 NR 相交於 P 點, 試回答下面問題 : 2010/03/18 13

14 (1) 說明 PMN 相似於 PQR 兩三角形若有一組角相等, 且夾此等角的兩組對應邊成比例, 則此兩三角形相似 由於 P= P, MP : QP = NP : RP =3:1,(SAS 全等性質 ) 因此, PMN 相似於 PQR (2) MN 是否與 QR 平行? 是 (3) 求 MNP 面積 : QRP 面積 兩相似三角形面積的比為對應邊平方的比 MNP 面積 : QRP 面積 =6 2 :2 2 =36:4=9:1 4. 如右圖, 試回答下面問題 : (1) 說明 ABC 相似於 AEF 兩三角形若有一組角相等, 且夾此等角的兩組對應邊成比例, 則此兩三角形相 似 由於 A= A, AB : AE = AC : AF =2:1,(SAS 全等性質 ) 因此, ABC 相似於 AEF (2) 求 ABC 面積 : AEF 面積 ABC 面積 : AEF 面積 =6 2 :3 2 =36:9=4:1 (3) ABC 是否為一直角? 2010/03/18 14

15 是 5. 如右圖, 試回答下列問題 (1) 說明 ADE 相似於 CEB 若兩三角形中三組對應邊成比例, 則此兩三角形相似 AD :CE = DE : EB = AE : CB =3:5,(SSS 全等性質 ) 因此, ADE 相似於 CEB (2) 求 ADE 面積 : BCE 面積 ADE 面積 : BCE 面積 =9 2 :15 2 =81:225=9:25 (3) BEC 是否為直角? 是 6. 如右圖 EF // BC, 試回答下列問題 (1) 試說明 ABC 相似於 AEF A= A, 由於, EF // BC, 而 ABC= AEF, ACB= AFE,(AA 相似性質 ) 因此, ABC 相似於 AEF 2010/03/18 15

16 (2) 若 AB =5 AC =6 BC =6 AF =8, 求 AE EF AC : AF = AB : AE 6:8=5: AE 40=6 AE, (%i1) solve([40=6*x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([40=6*x], [x]) ctrl+enter (%o1) [x= 20 3 ] 因此, AE = 20 3, AC : AF = BC : EF 6:8=6: EF 48=6 EF, (%i2) solve([48=6*x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([48=6*x], [x]) ctrl+enter (%o2) [x=8] 因此, EF =8 7. 如圖中 AB =16 AD =8 AC =10 CD=6, 試問 ABD 是否與 CAD 相似? BD = =8 3 (%i1) sqrt(16^2-8^2); sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(16^2-8^2) ctrl+enter (%o1) 8 3 比較邊長是否有成對比 : AB CA = BD AD 16 6 = 8 3 6, (%i2) compare(16/6,8*sqrt(3)/6); compare( 算式, 算式 ) 指令表示展開算式, 輸入 compare(16/6,8*sqrt(3)/6) ctrl+enter (%o2) > 2010/03/18 16

17 經過邊長比可知, ABD 與 CAD 不相似 8. 如右圖, 兩個三角形相似, 根據右圖的條件, 求 x 6:7=x+3:2x+2 7(x+3)=6(2x+2), (%i1) solve([7*(x+3)=6*(2*x+2)]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([7*(x+3)=6*(2*x+2)]) ctrl+enter (%o1) [x= 9 5 ] 7:8=2x+2:3x+1 8(2x+2)=7(3x+1), (%i2) solve([8*(2*x+2)=7*(3*x+1)]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([8*(2*x+2)=7*(3*x+1)]) ctrl+enter (%o2) [x= 9 5 ] 6:8= x+3:3x+1 8(x+3)=6(3x+1), (%i3) solve([8*(x+3)=6*(3*x+1)]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([8*(x+3)=6*(3*x+1)]) ctrl+enter (%o3) [x= 9 5 ] 9. 如右圖, ABC 和 ABD 相似, 求 x 2010/03/18 17

18 8:12+x=x:8 x(12+x)=8 8, (%i1) solve([x*(12+x)=8*8]); (%o1) [x=4,x=-16] 負不符所求, 因此,x=4 solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([x*(12+x)=8*8]) ctrl+enter 10. 如右圖, ABC 中 BD=2CD, 且 AF =2 FB, 其中 EF // BD, 若 ABD 面積為 36 試回答下面問題 : (1) 求 AEF 的面積 兩相似三角形面積的比為對應邊平方的比 由於, AF =2 FB, 所以, AF : FB =2:1, 而 AF : AB =2:3, 根據定理可知, AFE 面積 : ABD 面積 =4:9, AFE 面積 :36=4:9 36 4=9 AFE 面積, (%i1) solve([36*4=9*x], [x]); (%o1) [x=16] 因此, AFE 面積 =16 平方單位 (2) 求 ADC 的面積 BD =2 CD BD :CD =2:1, solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([36*4=9*x], [x]) ctrl+enter 2010/03/18 18

19 由於 ABD 面積與 ADC 面積同高, 所以, 邊長比 = 面積比, ABD 面積 : ADC 面積 =2:1, 36: ADC 面積 =2:1 2 ADC 面積 =36 1, (%i2) solve([36=2*x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o2) [x=18] 因此, ADC 面積 =18 平方單位 輸入 solve([36=2*x], [x]) ctrl+enter 11. 如右圖,AD 為直角三角形 ABC 斜邊 BC 上的高, 已知 BD=18 DC =8, 求 AD BD : AD = AD : DC 18: AD = AD :8, 令 AD =x 18:x=x:8 x 2 =18 8, (%i1) solve([x^2=18*8]); (%o1) [x=-12,x=12] 負不符所求, 所以,x=12, 因此, AD =12 solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸 入 solve([x^2=18*8]) ctrl+enter 12. 如右圖, 已知 AB : BD = BD: DC, 試回答下列問題 : 2010/03/18 19

20 (1) 求 x AB : BD = BD: DC x:6=6:5x-3 6 6=x(5x-3), (%i1) solve([6*6=x*(5*x-3)]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([6*6=x*(5*x-3)]) ctrl+enter (%o1) [x=3,x= ] 負不符所求, 因此,x=3 (2) 將 x 代入圖形後, 說明 ABD 與 BDC 相似 代入後如圖所示, 根據邊長等比可知, AB : BD = AD : BC = BD: DC =2:1,(SSS 全等性質 ) 因此, ABD 與 BDC 為相似三角形 13. 如右圖, 有一梯形 ABCD, 其中 AD // BC 已知 BPC 的面積 : APD 的面積 =9:4, 求 : 2010/03/18 20

21 (1) BP : DP 兩相似三角形面積的比為對應邊平方的比 BPC 的面積 : APD 的面積 =9:4, 因此, BP : DP = 9 : 4 =3:2 (%i1) sqrt(9); sqrt( 數值 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(9) ctrl+enter (%o1) 3 (%i2) sqrt(4); sqrt( 數值 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(4) ctrl+enter (%o2) 2 (2) 若 APD 的面積為 16, 求 ABP 的面積, 及梯形 ABCD 的面積 BPC 的面積 : APD 的面積 =9:4 9:4=x:16 4x=9 16, (%i1) solve([4*x=9*16]); (%o1) [x=36] 因此, BPC 的面積 =36 平方單位, ABP 面積 : BPC 面積 =2:3 ABP 面積 :36=2:3 3 ABP 面積 =36 2, solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸 入 solve([4*x=9*16]) ctrl+enter (%i2) solve([3*a=36*2],[a]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o2) [a=24] 因此, ABP 的面積 =24 平方單位, PDC 面積 : APD 面積 =3:2 PDC 面積 :16=3:2 2 PDC 面積 =16 3, 輸入 solve([3*a=36*2],[a]) ctrl+enter (%i3) solve([2*b=16*3],[b]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o3) [b=24] 因此, PDC 的面積 =24 平方單位, 梯形 ABCD 的面積 = =100 輸入 solve([2*b=16*3],[b]) ctrl+enter (%i4) ; 直接輸入 ctrl+enter 2010/03/18 21

22 (%o4) 100 第 1 章相似三角形 1-3 相似形的應用 1. 如右圖, ABC 中, AB =10 BC =12 AC =15, 且 DE // FG // BC 已知 AE : EG :GC =2:2:1, 求 : (1) AD AE : EG :GC =2:2:1= AD : DF : FB, 2x+2x+x=15, (%i1) solve([2*x+2*x+x=15]); (%o1) [x=3] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([2*x+2*x+x=15]) ctrl+enter AD =2 3=6 (2) FG DE : BC = AE : AC DE :12=2:5 12 2=5 DE, (%i2) solve([12*2=5*x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o2) [x= 24 5 ] DE : FG = AE : AG 24 5 (%i3) solve([2*x=(24/5)*4], [x]); 輸入 solve([12*2=5*x], [x]) ctrl+enter : FG =2:4 2 FG = , solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([2*x=(24/5)*4], [x]) 2010/03/18 22

23 (%o3) [x= 48 5 ] 因此, FG = 48 5 (3) ADE 面積 : ABC 面積 ctrl+enter 兩相似三角形面積的比為對應邊平方的比 ADE 面積 : ABC 面積 =6 2 :15 2 =36: 如右圖, 三條相互平行的直線 M 1 M 2 M 3 交直線 L 1 於 A B C 三點, 交直 線 L 2 於 D E F 三點 若 AB =5 BC =10 AD =8 DF =45 CF =32, 求 DE EF BE 5: DE =15:45 15 DE =5 45, (%i1) solve([15*x=5*45]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([15*x=5*45]) ctrl+enter (%o1) [x=15] 因此, DE =15 EF =45-15=30, (%i2) 45-15; 直接輸入 ctrl+enter (%o2) 30 8: BE =5:10 5 BE =8 10, (%i3) solve([5*x=8*10]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸 入 solve([5*x=8*10]) ctrl+enter 2010/03/18 23

24 (%o3) [x=16] 3. 如右圖,E F G H 分別是菱形 ABCD 各邊的中點 若已知 AC =8 BD =12, 求 : (1) EH BD 12 EH = = 2 2 =6 (%i1) 12/2; 直接輸入 12/2 ctrl+enter (%o1) 6 (2) EF EF 8 EF = = 2 2 =4 (%i2) 8/2; 直接輸入 8/2 ctrl+enter (%o2) 4 (3) 四邊形 EFGH 的面積 四邊形 EFGH 的面積 =6 4=24 平方單位 (%i3) 6*4; 直接輸入 6*4 ctrl+enter (%o3) 如右圖,E F G H 分別是菱形 ABCD 各邊的中點, 說明四邊形 EFGH 的面 積是 ABCD 面積的 1 倍 /03/18 24

25 連接 BD, AEH~ ABD, (AA 相似 ) 而 E F 分別為 AB AD 中點, EH = 1 2 BD, 接著連接 AC, ACD~ DHG, (AA 相似 ) 而 H G 分別為 AD CD 中點, HG = 1 2 AC, 所以, 菱形 ABCD 面積 =( AC BD) 1 2, 四邊形 EFGH= EH HG = 1 2 BD 1 2 AC = 1 2 AC BD 1 2, 因此, 四邊形 EFGH 的面積是 ABCD 面積的 1 倍 2 5. 如右圖,E F G 是 ABC 各邊的中點 若已知 ABC 的面積為 120, 求 : 2010/03/18 25

26 (1) AEG 的面積 AEG 的面積 = ABC面積 = =30 平方單位 (%i1) 120/4; 直接輸入 120/4 ctrl+enter (%o1) 30 (2) EFG 的面積 EFG 的面積 = ABC面積 = =30 平方單位 (%i1) 120/4; 直接輸入 120/4 ctrl+enter (%o1) 如右圖,E F G 是正三角形 ABC 各邊中點 (1) 說明 EFG 是一正三角形 如題所示, ABC 屬於正三角形, 而 E F G 是 ABC 各邊中點, 所以, EFG 是一正三角形 (2) 求 EFG 面積 : ABC 面積 EFG 面積 : ABC 面積 =1:4 7. 如右圖,E F G H 是正方形 ABCD 各邊的中點 (1) 說明四邊形 EFGH 為一正方形 根據題意所示,E F G H 是正方形 ABCD 各邊的中點, 2010/03/18 26

27 所以,ABCD 為一正方形, 因此,EFGH 必也為是一正方形 (2) 若 AB =2, 求 1 EF EF = = 8 (%i1) sqrt(2^2+2^2); sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(2^2+2^2 ctrl+enter (%o1) 8 2 正方形 EFGH 的面積 : 正方形 ABCD 的面積 正方形 EFGH 的面積 : 正方形 ABCD 的面積 = 8 8 :(2+2) (2+2)=8:16=1:2 (%i2) sqrt(8)*sqrt(8); sqrt( 數值 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(8)*sqrt(8) ctrl+enter (%o2) 8 (%i3) (2+2)*(2+2); 直接輸入 (2+2)*(2+2) ctrl+enter (%o3) 如右圖,F G H I J 是正五邊形 ABCDE 各邊的中點, 試回答下列問題 : (1) 求 JFG 正 n 邊形的每個內角為 n 正五邊形的每個內角為 =108 5 (%i1) 180-(360/5); 直接輸入 180-(360/5) ctrl+enter (%o1) 108 (2) 說明 FJ = FG 根據題意所示,F G H I J 是正五邊形 ABCDE 各邊的中點, 2010/03/18 27

28 因此, 每邊長必相等 (3) 說明五邊形 FGHIJ 是一正五邊形 根據題意所示,F G H I J 是正五邊形 ABCDE 各邊的中點, 所以,ABCDE 為一正五邊形, 因此,FGHIJ 必也為是一正五邊形 應用問題 Maxima 軟體無法直接解 9. 如右圖, 從光明路到建安路, 沿著垂楊路中間有兩條小巷 已知垂楊路從光明路口到建安路口共長 180 公尺, 求垂楊路上, 光明路口到 28 巷口 28 巷口到 36 巷口 36 巷口到建安路口的長度各約是多少公尺?( 答案用四捨五入取整數值 ) 光明路口到 28 巷口 :28 巷口到 36 巷口 :36 巷口到建安路口 =40:30:35=8:6: 7 令光明路口到 28 巷口為 8x;28 巷口到 36 巷口為 6x;36 巷口到建安路口為 7x, 8x+6x+7x=180, (%i1) solve([8*x+6*x+7*x=180]); (%o1) [x= 60 7 ] 光明路口到 28 巷口 = =69 公尺 (%i2) float(8*(60/7)); (%o2) 巷口到 36 巷口 = =51 公尺 (%i3) float(6*(60/7)); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示 求解, 輸入 solve([8*x+6*x+7*x=180]) ctrl+enter float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小數, 輸入 float(8*(60/7)) ctrl+enter float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小數, 輸入 float(6*(60/7)) ctrl+enter 2010/03/18 28

29 (%o3) 巷口到建安路口 = =51 公尺 (%i4) float(7*(60/7)); (%o4) 60.0 應用問題 Maxima 軟體無法直接解 float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小數, 輸入 float(7*(60/7)) ctrl+enter 10. 如下圖, 將長 30 公分的線段 AB, 投到距離光源 5 公尺的銀幕上, 若影像長 2 公尺, 問 AB 離光源幾公分? 2 公尺 =200 公分 ;5 公尺 =500 公分, 令 AB 離光源為 x, 200:30=500:x =200x, (%i1) solve([30*500=200*x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([30*500=200*x]) ctrl+enter (%o1) [x=75] 因此, AB 離光源為 75 公分 應用問題 Maxima 軟體無法直接解 11. 如右圖, 在陽光的照射下, 高 50 公尺的尖塔 AB, 其影子 AE 長為 40 公尺 若 尖塔頂端直立一枝避雷針 ( 即 BC ), 此時避雷針的影長 DE 為 1.2 公尺, 試求避雷 2010/03/18 29

30 針的長度 BC 令 BC 為 x, 40:50=1.2:x =40x (%i1) solve([50*1.2=40*x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([50*1.2=40*x]) ctrl+enter rat: replaced 60.0 by 60/1 = 60.0 (%o1) [x= 3 2 ] 因此, BC = 3 2 公尺 應用問題 Maxima 軟體無法直接解 12. 如右圖, 有一兩岸彼此平行的河流, 小東想利用相似形的性質來測量河寬 AB, 自 B 點沿河岸走 20 公尺到達 C 點, 再向前走到達 E 點, 而後朝著與河岸垂直的 方向到達 D 點, 此時 A C D 三點共線, 並量得 DE 長 15 公尺 CE 長 10 公尺 試求河寬 AB 2010/03/18 30

31 令 AB 為 x, 10:20=15:x 20 15=10x, (%i1) solve([20*15=10*x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([20*15=10*x]) ctrl+enter (%o1) [x=30] 因此, AB =30 公尺 13. 如右圖,E 1 E 2 為兩個水平面, 現一光源 O 從高處將 E 1 上的 ABC 投影到 E 2 上的 A B C 若 OA=10 AA =20, 試回答下面問題 (1) 若 AC =6, 求 A C OA :OA = AC : A C 10:30=6: A C 30 6=10 A C, 2010/03/18 31

32 (%i1) solve([30*6=10*x], [x]); (%o1) [x=18] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([30*6=10*x], [x]) ctrl+enter 因此, A C =18 (2) 若 OC =12, 求 OC OA :OA =OC :OC 10:30=12:OC 30 12=10 OC, (%i2) solve([30*12=10*x], [x]); (%o2) [x=36] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([30*12=10*x], [x]) ctrl+enter 因此,OC =36 (3) 若 BC =7, 求 B C OA :OA = BC : B C 10:30=7: B C 30 7=10 B C, (%i3) solve([30*7=10*x], [x]); (%o3) [x=21] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([30*7=10*x], [x]) ctrl+enter 因此, B C =21 (4) 若 OB =30, 求 OB OA :OA =OB :OB 10:30= OB :30 30 OB =10 30, (%i4) solve([30*x=10*30], [x]); (%o4) [x=10] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([30*x=10*30], [x]) ctrl+enter 因此,OB =10 (5) 若 A B =24, 求 AB 2010/03/18 32

33 OA :OA = AB : A B 10:30= AB :24 30 AB =10 24, (%i5) solve([30*x=10*24], [x]); (%o5) [x=8] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([30*x=10*24], [x]) ctrl+enter 因此, AB =8 (6) 說明 ABC~ A B C 根據題意可知 OA : AA =10:30=1:3, 而剛剛的解題過程可知, AC : A C = OC :OC = BC : B C = OB :OB = AB : A B =1:3 根據邊長等比例可知, ABC~ A B C (SSS 全等性質 ) 應用問題 Maxima 軟體無法直接解 14. 右圖為一示意圖 小東想知道燈塔的高度 AB 他選定恰當的時間, 在 D 點垂 直豎立標竿 CD, 竿影 DE 為 3 公尺, 而且 B D E 在同一直線上 同時, 沿著 DE 方向上, 小慧在 G 點也豎立同高的標竿 FG, 其影長 GH 為 6 公尺 若已知 DG 為 17 公尺, 求 AB CDE~ ABE, DE EB = CD AB 3 3+ x = 1.5 AB 1.5(3 + x) 3 AB =1.5(3+x) AB = 3 = 3 + x, 2 由於 FG =CD =1.5, 又因 HGF~ HBA, 2010/03/18 33

34 HG HB = FG AB x = x, 2 (%i1) solve([6/(6+17+x)=1.5/((3+x)/2)], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) rat: replaced -3.0 by -3/1 = -3.0 (%o1) [x=17] 因此, AB = =10 指令表示求解, 輸入 solve([6/(6+17+x)=1.5/((3+x)/2)], [x]) ctrl+enter ( 註 )rat: 指令表示將小數化成分數 (%i2) (3+17)/2; 直接輸入 (3+17)/2 ctrl+enter (%o2) 10 第 1 章相似三角形第 1 章綜合習題 1. 選擇題 : ( A )(1) 下列敘述何者正確? (A) 若兩三角形全等, 則此兩三角形必相似 (B) 若兩三角形相似, 則此兩三角形必全等 (C) 若兩三角形相似, 則對應邊必相等 (D) 以上敘述皆不正確 ( C )(2) 下列敘述何者不正確? (A) 任意兩正三角形必相似 (B) 任意兩正方形必相似 (C) 任意兩矩形必相似 (D) 任意兩正五邊形必相似 ( B )(3) 將右圖的矩形分割成甲 乙 丙 丁四個小矩形, 哪一個與原矩形相似? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 2010/03/18 34

35 ( A )(4) 如右圖, 已知 B=40 AED=60 CEF=80 BFE=140, 若 AD : DB =2:3, 則 DE : FC 等於下列哪一個比? (A)2:3 (B)2:4 (C)2:5 (D)2:6 2. 填充題 : (1) 若相似的兩個三角形中, ABC 的三邊長分別為 4 5 6, 而 DEF 的周長為 10, 則 DEF 是由 ABC 縮放 _ 2 3 _ 倍後的圖形, 同時 DEF 最大邊的長為 _4_ 15x=10, (%i1) solve([15*x=10], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([15*x=10], [x]) ctrl+enter (%o1) [x= 2 3 ] 因此,x= 2 3, =4 (%i2) 6*(2/3); 直接輸入 6*(2/3) ctrl+enter (%o2) 4 (2) 若圖形甲縮放 3 倍後的圖形是乙, 乙縮放 2 倍的圖形是丙, 則丙是甲縮放 _6_ 倍 後的圖形 ; 若圖形丙的面積是 64 平方公分, 則甲的面積是 _ 16 9 _ 平方公分 1 (3) 小東家有一塊矩形田地, 右圖為其比例尺的地圖, 則小東由 A 走直線到 C 1000 的實際面積為 _480_ 平方公尺 2010/03/18 35

36 地圖面積 =6 8=48 平方公分, (%i1) 6*8; 直接輸入 6*8 ctrl+enter (%o1) 48 1:1000=48:x =x, (%i2) solve([1000*48=x], [x]); (%o2) [x=48000] 因此, 實際面積 =48000 平方公分 =480 平方公尺 solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([1000*48=x], [x]) ctrl+enter (4) 如右圖, 一矩形的長為 5 寬為 3, 如果將長增加 _ 10 3 _ 寬增加 2 之後, 所得 的新矩形會與原長方形相似 3:5=(3+2):(5+x) 5(3+2)=3(5+x), (%i1) solve([5*(3+2)=3*(5+x)], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([5*(3+2)=3*(5+x)], [x]) ctrl+enter (%o1) [x= 10 3 ] (5) 如右圖, 已知 ABC 中,E 在 AC 上且 DE // BC 若 AD : DB =2:1, ABC 的面積為 36, 則 ADE 的面積為 _4 平方單位 _ 2010/03/18 36

37 兩相似三角形面積的比為對應邊平方的比 AD : DB =2:1, AD : AB =2:3, 根據定理可知, 令 ADE 的面積為 x,2:3=x: 36 3x=2 36, (%i1) solve([3*x=2*sqrt(36)], [x]); (%o1) [x=4] 因此, ADE 的面積 =4 平方單位 solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示 求解, 輸入 solve([3*x=2*sqrt(36)], [x]) ctrl+enter (6) 如右圖, AB // DE 且 AE BD GH 交於 C, GH AB 若 AB =3 DE =5 GH =10, 則 1 ABC 的面積為 _ 45 8 _, 2 CDE 的面積為 _ _ 兩相似三角形面積的比為對應邊平方的比 AB : DE =3:5 根據定理可知, 令 ABC 的面積 : CDE 的面積 =3 2 :5 2 =9:25, 令 ABC 高為 x; CDE 高為 y, 9:25=3x 1 2 :5y (3x 1 2 )=9(5y 1 2 ), (3 x ) = 9(5 y ) 2 2 x + y = /03/18 37

38 (%i1) solve([25*((3*x)/(1/2))=9*((5*y)/(1/2)),x+y=10], [x,y]); (%o1) [[x= 15 4,y= 25 4 ]] ABC 的面積 = = 45 8, (%i2) 3*(15/4)*(1/2); 直接輸入 3*(15/4)*(1/2) ctrl+enter (%o2) 45 8 CDE 的面積 = = (%i3) 5*(25/4)*(1/2); 直接輸入 5*(25/4)*(1/2) ctrl+enter (%o3) solve( [ 變數算 式, 變數算式 ], [ 變數, 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([25*((3*x)/( 1/2))=9*((5*y)/(1/ 2)),x+y=10], [x,y]) ctrl+enter (7) 若 ABC 中,D 為 AB 中點, DE // BC 且交 AC 於 E 若 AC =8, 則 EC =_4_ (%i1) 8/2; 直接輸入 8/2 ctrl+enter (%o1) 4 (8) 如右圖, ABC DCE,A B C 分別對應於 D C E; 且 B C E 均在 直線 L 上,F 為 BD 與 AC 的交點 若 DE =4, 則 CF = 由於 ACB= DEC, 而 CDE=180 - DCE- DEC, DCA=180 - ACB- DCE=180 - DEC- DCE, 且 BAC= CDE, 2010/03/18 38

39 所以, BAC= ACD, 又 AFB= DFC,( 對頂角相等 ) 因此, AFB~ CFD,(AA 相似性質 ) 且 AB = CD, AF FC = 1 1, 因此,CF =4 1 2 =2 (%i1) 4*(1/2); 直接輸入 4*(1/2) ctrl+enter (%o1) 2 3. 如右圖, 已知 ABC 和 DEF 相似, 求 x 以及 A B C 的對應點 AB : DF = AC : DE = BC : FE ; AB : DF = AC : DE 4:x=12:2x+2 12x=4(2x+2), (%i1) solve([12*x=4*(2*x+2)], [x]); (%o1) [x=2] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表 示求解, 輸入 solve([12*x=4*(2*x+2)], [x]) ctrl+enter AB : DF = BC : FE 4:x=14:3x+1 14x=4(3x+1), (%i2) solve([14*x=4*(3*x+1)], [x]); (%o2) [x=2] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表 示求解, 輸入 solve([14*x=4*(3*x+1)], [x]) ctrl+enter 2010/03/18 39

40 AC : DE = BC : FE 12:2x+2=14:3x+1 14(2x+2)=12(3x+1), (%i3) solve([14*(2*x+2)=12*(3*x+1)], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) (%o3) [x=2] A 對應點為 D B 對應點為 F C 對應點為 E 指令表示求解, 輸入 4. 如右圖, 已知 ABCD 為平行四邊形,F 為 AD 上一點, BF solve([14*(2*x+2)=12*(3*x+1)], [x]) ctrl+enter 與 CD 交於 E 點, 且 GF =4 BG =6, 求 : (1) AG :GC 由題所示,ABCD 為平行四邊形, AF // BC, A= C, F= B, 所以, AFG~ CBG, AG :GC = FG : GB =4:6=2:3 (2) BG :GE 由於 AB // CE, 所以, ABG~ CEG, 因此, BG :GE = AG :GC =2:3 (3) EF 2010/03/18 40

41 BG :GE =2:3=6:x 3 6=2x, (%i1) solve([3*6=2*x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([3*6=2*x], [x]) ctrl+enter (%o1) [x=9] 所以,GE =9, EF =9-GF =9-4=5 (%i2) 9-4; 直接輸入 9-4 ctrl+enter (%o2) 5 5. 如右圖, 四邊形 ABCD 與 DEFG 均為正方形, 邊長分別為 3 與 2, 試求 ABH 面積 EHD~ EBC, ED : EC = HD : BC =2:5=x:3 5x=2 3, (%i1) solve([5*x=2*3], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([5*x=2*3], [x]) ctrl+enter (%o1) [x= 6 5 ] 所以, HD = 6 5, AH =3-6 5 = 9 5, (%i2) 3-(6/5); 直接輸入 3-(6/5) ctrl+enter (%o2) /03/18 41

42 = 27 平方單位 10 (%i3) 3*(9/5)*(1/2); 直接輸入 3*(9/5)*(1/2) ctrl+enter (%o3) 第 2 章圓 2-1 圓 ( B )(1) 在坐標平面上, 有一半徑為 3 以 A(1,2) 為圓心的圓, 下列哪個點會落在圓的 外部? (A)(3,3) (B)(-3,3) (C)(1,-1) (D)(0,0) 若距離大於半徑 3, 則此點會落在圓的外部 2 2 (1 3) + (2 3) = (%i1) float(sqrt((1-3)^2+(2-3)^2)); (%o1) float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小數 ; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 float(sqrt((1-3)^2+(2-3)^2)) ctrl+enter 2 2 (1 ( 3)) + (2 3) = (%i2) float(sqrt((1-(-3))^2+(2-3)^2)); (%o2) float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小數 ; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 float(sqrt((1-(-3))^2+(2-3)^2)) ctrl+enter 2 2 (1 1) + (2 ( 1)) =3.0 (%i3) float(sqrt((1-1)^2+(2-(-1))^2)); (%o3) 3.0 float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小數 ; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 float(sqrt((1-1)^2+(2-(-1))^2)) ctrl+enter 2 2 (1 0) + (2 0) = /03/18 42

43 (%i4) float(sqrt((1-0)^2+(2-0)^2)); (%o4) float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小 數 ; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸 入 float(sqrt((1-0)^2+(2-0)^2)) ctrl+enter ( C )(2) 有一圓以 O(0,0) 為圓心, 半徑為 8, 若將此圓以 O 為中心縮放 哪一點在新的圓上? (A)(-1,3) (B)(0,0) (C)(2,-2 3 ) (D)(2 2,0) (%i1) 8*(1/2); 直接輸入 8*(1/2) ctrl+enter (%o1) 4 圓以 O 為中心縮放 1 倍後, 下列 2 1 倍後半徑為 4, 若距離等於半徑 4, 則此點會落在圓上 (0 ( 1)) + (0 3) = (%i2) float(sqrt((0-(-1))^2+(0-3)^2)); (%o2) float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小數 ; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 float(sqrt((0-(-1))^2+(0-3)^2)) ctrl+enter 2 2 (0 0) + (0 0) =0.0 (%i3) float(sqrt((0-0)^2+(0-0)^2)); (%o3) 0.0 float( 算式 ) 指令表示將結果轉換為小數 ; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 float(sqrt((0-0)^2+(0-0)^2)) ctrl+enter 2 2 (0 2) + (0 ( 2 3)) =4.0 (%i4) float(sqrt((0-2)^2+(0-(-2*sqrt(3)))^2)); (%o4) 4.0 float( 算式 ) 指令表示將結果 轉換為小數 ; sqrt( 算式 ) 指令 表示求開根號, 輸入 float(sqrt((0-2)^2+(0-(-2*sqrt(3)))^ 2)) ctrl+enter 2010/03/18 43

44 2 2 (0 2 2) + (0 0) = (%i5) float(sqrt((0-2*sqrt(2))^2+(0-0)^2)); (%o5) float( 算式 ) 指令表示將結果轉 換為小數 ; sqrt( 算式 ) 指令表示 求開根號, 輸入 float(sqrt((0-2*sqrt(2))^2+(0-0)^2)) ctrl+enter ( D )(3) 如右圖, 圓 O 上的兩劣弧 AB CD 若 AB = CD, 則下面哪一個敘述是錯 的? (A) AC = BD (B) AB = CD (C)O 到 AB 弦的弦心距等於 O 到 CD 弦的弦心距 (D)O 到 AC 弦的弦心距等於 O 到 AB 弦的弦心距 ( C )(4) 下面哪一個敘述是錯的? (A) 若兩圓的兩外公切線相交, 則此兩圓的半徑不相等 (B) 若兩圓有兩條內公切線, 則此兩圓是外離的 (C) 若兩圓有內公切線段, 則此線段長有可能會等於連心線段 (D) 若兩圓內切時, 其公切線就是外公切線 2. 如右圖, 圓 O 上有一長為 12 的弦, 若弦心距為 4, 求圓 O 半徑 2010/03/18 44

45 根據畢氏定理可知, (12 2) = 2 13 (%i1) sqrt(4^2+(12/2)^2); (%o1) 2 13 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(4^2+(12/2)^2) ctrl+enter 3. 直角坐標平面上的三點 A(2,2) B(2,4) C(6,4) 若圓 O 是過 A B C 三點的圓, 則 (1) 求圓心 O 的坐標 即為 AC 中點, 圓心 O 的坐標 =( , )=(4,3) 2 2 (%i1) (6+2)/2; 直接輸入 (6+2)/2 ctrl+enter (%o1) 4 (%i2) (4+2)/2; 直接輸入 (4+2)/2 ctrl+enter (%o2) 3 (2)D(3,5) 是否和 A B C 共圓? 半徑 = 直徑 2= 2 2 (2 6) + (2 4) 2= 5, (%i3) sqrt((2-6)^2+(2-4)^2)/2; (%o3) 5 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt((2-6)^2+(2-4)^2)/2 ctrl+enter 求圓心 (4,3) 至 D(3,5) 半徑是否為 5, 2 2 (4 3) + (3 5) = 5, (%i4) sqrt((4-3)^2+(3-5)^2); 2010/03/18 45

46 (%o4) 5 因此,D(3,5) 是和 A B C 共圓 4. 試利用線對稱, 說明圓上一弦的中垂線, 平分該弦所對之圓心角 圓上任一弦之中垂線, 即把該弧平分, 使它成為線對稱圖形, 而弧邊對的圓心角也隨之相等 5. 如右圖, AB 為圓的直徑,C D 三等分 AB, 並且 CE DF 均垂直於 AB H 試用線對稱說明四邊形 CDFE 為一矩形 由 AB 為圓的直徑可知,C D 三等分 AB, 則 AC = DB, 而圓心 O 為 CD 之中點, 所以平分 CD, 因此, CO=OD 在 EF 取中點 H, 連接 OH, 由 CE DF 均垂直於 AB, 則以 OH 為對稱軸 F 重疊於 E, 而 D 重疊於 C, 所以, E= F=90, 因此, 四邊形 CDEF 為一矩形 6. 如右圖, PA PB 與半徑為 6 的圓 O 切於 A B 兩點 若箏形 OBPA 的面積為 2010/03/18 46

47 48, 求 (1) AP 先將箏形 OBPA 面積分一半為二個三角形 48 2=24, (%i1) 48/2; 直接輸入 48/2 ctrl+enter (%o1) 24 AP =24 (%i2) solve(x*6*(1/2)=24); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve(x*6*(1/2)=24) ctrl+enter (%o2) [x=8] 因此, AP =8 (2) OP 根據畢氏定理可知, OP = =10 (%i3) sqrt(6^2+8^2); (%o3) 10 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(6^2+8^2) ctrl+enter (3) AB AB = OBPA 面積 2= = OP 10 5 (%i4) (48/10)*2; 直接輸入 (48/10)*2 ctrl+enter (%o4) /03/18 47

48 7. 如右圖, 等半徑 6 之兩圓 O 1 O 2 交於 A B 兩點, 若 O 1 A O 2 =90, 求 (1) O1O 2 由於 O 1 A O 2 =90, 因此, 根據畢氏定理可知, O1O 2 = = 72 (%i1) sqrt(6^2+6^2); (%o1) 72 (2) 四邊形 O 1 B O 2 A 的面積 6 6=36 平方單位 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(6^2+6^2) ctrl+enter (%i2) 6*6; 直接輸入 6*6 ctrl+enter (%o2) 36 (3) AB 由於 AO 1 B=90, 因此, 根據畢氏定理可知, AB = = 72 O1O 2 = = 72 (%i3) sqrt(6^2+6^2); (%o3) 72 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(6^2+6^2) ctrl+enter 如右圖, 坐標平面上有一以 (0,0) 為圓心, 半徑為 5 的圓 另有一圓, 其半徑為 2, 圓心為 (a,0) 已知此兩圓相切, 求 a 2010/03/18 48

49 內切 :r 2 -r 1 (1) 當 (a,0) 在 y 軸的右側時,a=5-2=3, 因此, 在 Y 軸右側時的圓心為 (3,0) (%i1) 5-2; 直接輸入 5-2 ctrl+enter (%o1) 3 (2) 當 (a,0) 在 y 軸的左側時,a=2-5=-3, 因此, 在 Y 軸右側時的圓心為 (-3,0) (%i2) 2-5; 直接輸入 2-5 ctrl+enter (%o2) 如右圖, 圓 O 1 和圓 O 2 外切於 A, 內公切線 M 交外公切線 L 於 B, 若已知圓 O 1 半徑為 1, 圓 O 2 的半徑為 3 (1) 求 PQ 因為 O 1 P O 1 Q, O 2 Q O 1 Q, 由 O 1 作一條平行 PQ 線段, 利用畢氏定理求出平行於 PQ 的線段, PQ = ( ) (3 1) =2 3 (%i1) sqrt((3+1)^2-(3-1)^2); sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 2010/03/18 49

50 (%o1) 2 3 sqrt((3+1)^2-(3-1)^2) ctrl+enter (2) 說明 BP = BA = BQ 由於 B 點為圓 O 1 外一點, 且 L 切於 P 點,M 切於 A 點, 根據原理可知, 圓外一點作二切線切於兩點, 則此點至兩切點等距, 也就是 BP = BA, BQ = BA 如上得證, 因此, BP = BA = BQ (3) 求 BP PQ 2 3 BP = BQ = = 2 2 = 3 (%i2) (2*sqrt(3))/2; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 (2*sqrt(3))/2 (%o2) 3 ctrl+enter 10. 如右圖, 三圓兩兩相切, 若已知三連心線段構成一等腰三角形, 且腰長為 6, 底邊長為 3, 求這三圓的半徑 由於此三角形為等腰三角形, 所以, 下兩圓相等, 因此半徑 =3 2= 2 3, (%i1) 3/2; 直接輸入 3/2 ctrl+enter (%o1) 2 3 上圓半徑 =6-2 3 = 2 9 (%i2) 6-3/2; 直接輸入 6-3/2 ctrl+enter 2010/03/18 50

51 (%o2) 如右圖, 有三圓兩兩相切, 若已知三連心線段構成一等腰直角三角形, 且直角 所在的圓半徑為 1, 求其他兩圓的半徑 令全大圓半徑為 x, 2 2 ( x + 1) + ( x + 1) = 2x 2 2 x + x = x + 1 (%i1) solve([((x+1)^2+(x+1)^2)=(2*x)^2,(x^2+x^2)=(x+1)^2], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([((x+1)^2+(x+1)^2)=(2*x)^2,(x^2+x^2)=(x+1)^2], [x]) ctrl+enter (%o1) [[x= 2 +1],[x=1-2 ]] 12. 如右圖, 兩圓 O 1 O 2 交於 A B 兩點, 若 O 1 在圓 O 2 上,O 2 在圓 O 1 上, 且 O 1 O2 另交圓 O 1 於 C, 交圓 O 2 於 D (1) 說明四邊形 ACBD 為菱形 由於 O 1 在圓 O 2 上,O 2 在圓 O 1 上, 2010/03/18 51

52 所以, 兩圓是相同, 半徑也相同, 因此, CO 1 = O 1 O 2 = O 2 D, 而 O1 A= O 1 B = O 2 A = O 2 B, 由此可知各邊長都相等, 而兩邊所夾的角度也相同,(SAS 全等性質 ) AC =CB = BD = DA, 因此, 四邊形 ACBD 為菱形 (2) 若圓 O 1 及圓 O 2 的半徑為 2, 求 ACBD 的面積 對角線相乘 2, A 至 O1O 2 中點 = = 3, (%i1) sqrt(2^2-1^2); (%o1) 3 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(2^2-1^2) ctrl+enter ACBD 的面積 =(2+2+2) ( ) 2=6 3 平方單位 (%i2) (2+2+2)*(sqrt(3)+sqrt(3))/2; (%o2) 6 3 sqrt( 數值 ) 指令表示求開根號, 輸入 (2+2+2)*(sqrt(3)+sqrt(3))/2 ctrl+enter 13. 依據下圖中的條件, 求出未知數的值 : (1) 求 x y 邊長相等, 屬於等腰三角形, 所以,x=40, y= =80 ( 二角之和等於另一角之外角 ) (%i1) 40+40; 直接輸入 ctrl+enter (%o1) 80 (2) 求 a b x 2010/03/18 52

53 x= =120, (%i1) ; 直接輸入 ctrl+enter (%o1) : 3 :2 3 :2=x:4 2x=4 3, (%i2) solve([2*x=4*sqrt(3)], [x]); (%o2) [x=2 3 ] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示 求解, 輸入 solve([2*x=4*sqrt(3)], [x]) ctrl+enter 因此,b=2 3 2=4 3, (%i3) 2*sqrt(3)*2; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 2*sqrt(3)*2 ctrl+enter (%o3) 4 3 由於它是屬於正三角形, 因此, 三個角相等, 所以, 三邊相等 a=4 3 (3) 求 x y z 此兩箏形為相似圖 z=y=50, 2010/03/18 53

54 x=( ) 2=40 (%i1) ( )/2; 直接輸入 ( )/2 ctrl+enter (%o1) 40 (4) 求 a 圓外一點到圓兩切線是等長, 因此,a=4 (5) 求 a b c 兩三角形為相似三角形 a= =3, (%i1) sqrt(5^2-4^2); (%o1) 3 c=4 2=8, sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(5^2-4^2) ctrl+enter (%i2) 4*2; 直接輸入 4*2 ctrl+enter (%o2) 8 a=3 2=6 (%i3) 3*2; 直接輸入 3*2 ctrl+enter (%o3) 6 (6) 求 a x 2010/03/18 54

55 2 1 r r = r 3 r 2 a 16 = 1 a, (%i1) solve([(a/1)=(16/a)], [a]); (%o1) [a=-4,a=4] 負不符所求, 因此,a=4 solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([(a/1)=(16/a)], [a]) ctrl+enter x= 2 2 (1 + 4) (4 1) =4 (%i2) sqrt((1+4)^2-(4-1)^2); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o2) 4 輸入 sqrt((1+4)^2-(4-1)^2) ctrl+enter 第 2 章圓 2-2 圓與角 1. 根據圖中的數據, 求 (1) 圓周角等於其所對弧度的一半 三角形兩內角之和等於另一角之外角 2010/03/18 55

56 1=70 2=35, (%i1) 70/2; 直接輸入 70/2 ctrl+enter (%o1) 35 2=50 2=25, (%i2) 50/2; 直接輸入 50/2 ctrl+enter (%o2) 25 3= 1+ 2= =60 (%i3) 35+25; 直接輸入 ctrl+enter (%o3) 60 (2) 圓周角等於其所對弧度的一半 三角形兩內角之和等於另一角之外角 1=90 2=45, (%i1) 90/2; 直接輸入 90/2 ctrl+enter (%o1) 45 1=40 2=20, (%i2) 40/2; 直接輸入 40/2 ctrl+enter (%o2) 20 1= =20 + 3, (%i3) solve([45=20+x], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o3) [x=25] 因此, 3=25 (3) 如右圖, 直線 L 是圓的切線 輸入 solve([45=20+x], [x]) ctrl+enter 2010/03/18 56

57 圓周角等於其所對弧度的一半 1=160 2=80, (%i1) 160/2; 直接輸入 160/2 ctrl+enter (%o1) 80 2=60 2=30, (%i2) 60/2; 直接輸入 60/2 ctrl+enter (%o2) = =80 3=80-30 =50 (%i3) 80-50; 直接輸入 ctrl+enter (%o3) 根據圖中的數據, 求出未知數的值 (1) 求 x y y=90, x= =150 (%i1) ; 直接輸入 ctrl+enter (%o1) 150 (2) 若一對角線通過圓心, 求 x a x=90, 直徑 = =5, (%i1) sqrt(4^2+3^2); sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(4^2+3^2) 2010/03/18 57

58 (%o1) 5 ctrl+enter a= = 21 (%i2) sqrt(5^2-2^2); (%o2) 21 (3) 求 x y z w 圓周角等於其所對弧度的一半 x=( ) 2=95, (%i1) (360-85*2)/2; 直接輸入 (360-85*2)/2 ctrl+enter (%o1) 95 y=( ) 2=95, (%i2) (360-75*2)/2; 直接輸入 (360-75*2)/2 ctrl+enter (%o2) 105 x 的補角 = =85, (%i3) ; 直接輸入 ctrl+enter (%o3) 85 w=( ) 2=95, (%i4) (360-85*2)/2; 直接輸入 (360-85*2)/2 ctrl+enter (%o4) 95 y 的補角 = =75, (%i5) ; 直接輸入 ctrl+enter (%o5) 75 z= y=( ) 2=95 (%i6) (360-75*2)/2; 直接輸入 (360-75*2)/2 ctrl+enter (%o6) 105 (4)L 和圓相切且 L//M, 求 x y z 2010/03/18 58

59 三角形角度分別為 , y=55 2=110, (%i1) 55*2; 直接輸入 55*2 ctrl+enter (%o1) 110 z= =125, (%i2) ; 直接輸入 ctrl+enter (%o2) 125 x=110 2=55 (%i3) 110/2; 直接輸入 110/2 ctrl+enter (%o3) 55 (5) P 的兩邊和圓切於兩點, 求 x y z x= 1 2 ( )=70, (%i1) (1/2)*( ); 直接輸入 (1/2)*( ) ctrl+enter (%o1) 70 y= 1 2 ( )=150 (%i2) (1/2)*( ); 直接輸入 (1/2)*( ) ctrl+enter (%o2) 150 z= 1 2 ( )=100 (%i3) (1/2)*( ); 直接輸入 (1/2)*( ) ctrl+enter 2010/03/18 59

60 (%o3) 100 (6) 求 x y z 圓周角等於其所對弧度的一半 1 70 = ( z + y) = ( x + y) = 90 + x + y + z (%i1) solve([70=(1/2)*(z+y),90=(1/2)*(x+y),360=90+x+y+z], [x,y,z]); solve( [ 變數算式, 變數算式, 變數算式 ], [ 變數, 變數, 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([70=(1/2)*(z+y),90=(1/2)*(x+y),360=90+x+y+z], [x,y,z]) ctrl+enter (%o1) [[x=130,y=50,z=90]] 3. 如右圖, 在圓 O 上有三點 A B C, 其中 AC 是直徑 在圓 O 上找一點 D, 使 得這四點構成一矩形 D D 點為由 B 點經圓心 O 4. 如右圖, 求 A+ B+ C+ D+ E+ F+ G 2010/03/18 60

61 圓周角等於其所對弧度的一半 根據定理可知, DE A = EF FG GA AB BC CD ; B= ; C= ; D= ; E= ; F= ; G= 由上述可知, 相當於整個圓的一半, 因此, A+ B+ C+ D+ E+ F+ G= 如右圖, 圓上六點 A B C D E F 構成一六邊形, 說明 A+ C+ E=360 圓周角等於其所對弧度的一半 A= 1 2 BCDEF = 1 2 ( BC + CD + DE + EF ) C= 1 2 BAFED = 1 2 ( BA + AF + FE + ED ) E= 1 2 DCBAF = 1 2 ( DC + CB + BA + AF ) A+ C+ E= 1 2 (2 ( BC + CD + DE + EF + BA + AF )) 因此, A+ C+ E= /03/18 61

62 6. 如右圖,L 切圓 O 於 A 點, 說明 1+ 2= = 1+ 2 重疊的弧, 而 1+ 2 扣掉重疊部分為半圓, 半圓的角 =90, 因此, 1+ 2= 如右圖, AB 為圓 O 的直徑, 自 A B 各作和 AB 夾角 50 的直線相交於 C 試說 明 C 在圓 O 的外部 圓周角等於其所對弧度的一半 A 和 B 所對的弧為 100, 因此, >180, 所以,C 在圓 O 的外部 8. 如右圖, 由圓外一點 A 作兩直線交圓於 B C D E 四點, 說明 ABD~ AEC 2010/03/18 62

63 ABD= A+ B+ D=180, AEC= A+ E+ C, 因此, B+ D= E+ C, E+ CBD=180, ABD+ CBD =180, 由此可知, E= B, A= A, D= C 9. 如右圖, 由圓外一點 A 作兩直線交圓於 B C D E 四點 若 AB =6, AC =12, AD =8, 求 AE ( 提示 : 利用 8. 是 ) 根據上一題可知, ABD~ AEC 因此, AB : AE = AD : AC 6: AE =8:12 8 AE =6 12, (%i1) solve([8*x=6*12], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([8*x=6*12], [x]) ctrl+enter (%o1) [x=9] 因此, AE =9 10. 如右圖, 由圓外一點 A 作 AD 交圓於 C D, AB 切圓於 B 若 AC =4 AD =8 求 AB 2010/03/18 63

64 CBA= ADB, ( 因為 CBA= 1 2 BC ; ADB= 1 2 BC ) 而 A= A, ADB~ ABC, 令 AB =x, AD AB = AB AC 8 x = x x x=8 4, 4 (%i1) solve([x*x=8*4], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o1) [x=-4 2,x=4 2 ] 負不符所求, 因此,x=4 2 輸入 solve([x*x=8*4], [x]) ctrl+enter 第 2 章圓 2-3 圓與多邊形 1. 下列敘述, 正確的打, 錯誤的打 X ( X )(1) 圓的內接矩形必為正方形 ( )(2) 圓的外切矩形必為正方形 ( )(3) 圓的內接箏形其中必有一條對角線是直徑 ( )(4) 圓內接正方形的對稱軸是一定是直徑 ( X )(5) 圓內接多邊形的對稱軸一定是圓的對稱軸 ( X )(6) 圓外切多邊形的對稱軸一定是圓的對稱軸 ( )(7) 四邊形的外心一定在四邊形內部 2010/03/18 64

65 2. 已知下列多邊形內接於一半徑為 5 的圓, 依圖中的提示, 求出未知數 (1) 求 a 和 b 直角三角形的外心就是斜邊的中點 a=5+5=10, (%i1) 5+5; 直接輸入 5+5 ctrl+enter (%o1) 10 b= =8 (%i2) sqrt(10^2-6^2); (%o2) 8 (2) 求 a sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(10^2-6^2) ctrl+enter a + a =10, 2 2 (%i1) solve([a^2+a^2=10], [a]); (%o1) [a=- 5,a= 5 ] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([a^2+a^2=10], [a]) ctrl+enter 負不符所求, 所以,a= 5 (3) 求 a 2010/03/18 65

66 2 2 5 (4 2) = 21, (%i1) sqrt(5^2-(4/2)^2); (%o1) sqrt(21) sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(5^2-(4/2)^2) ctrl+enter a= 21 2=2 21 (%i2) sqrt(21)*2; 直接輸入 sqrt(21)*2 ctrl+enter (%o2) 2*sqrt(21) (4) 求 x y z 圓周角等於其所對弧度的一半 z=y=180 2=90, (%i1) 180/2; 直接輸入 180/2 ctrl+enter (%o1) 90 2x x=360, (%i2) solve([2*x x=360], [x]); (%o2) [x=60] (5) 求 a 和 b solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令 表示求解, 輸入 solve([2*x x=360], [x]) ctrl+enter 5 圓心至 H 距離 = (8 2) =3, 2010/03/18 66

67 (%i1) sqrt(5^2-(8/2)^2); (%o1) 3 b=5+3=8, (%i2) 5+3; 直接輸入 5+3 ctrl+enter (%o2) 8 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(5^2-(8/2)^2) ctrl+enter a= (8 2) =4 5 (%i3) sqrt(8^2+(8/2)^2); (%o3) 4 5 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(8^2+(8/2)^2) ctrl+enter 3. 已知下列多邊形有外心, 求外心到各頂點的距離 (1) 2 1 外心 重心 垂心都是同一點, 比值為 2:1 ( 如圖黑色部分 ) 由於是正三角形, 因此, 外心到各頂點的距離是相等 (4 2) =2 3, (%i1) sqrt(4^2-(4/2)^2); (%o1) 2 3 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(4^2-(4/2)^2) ctrl+enter 2x+x=2 3, (%i2) solve([2*x+x=2*sqrt(3)], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表 示求解, 輸入 solve([2*x+x=2*sqrt(3)], [x]) ctrl+enter (%o2) [x= 2 3 ] 2010/03/18 67

68 因此, 外心到各頂點的距離 =2 2 3 = 4 3 (%i3) 2*(2/sqrt(3)); 4 (%o3) 3 (2) sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 2*(2/sqrt(3)) ctrl+enter 箏形外心到各頂點的距離是相等 = 圓的半徑 圓直徑 = =2 13 (%i1) sqrt(6^2+4^2); (%o1) 2 13 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(6^2+4^2) ctrl+enter 圓的半徑 = 外心到各頂點的距離 =2 13 2= 13 (%i2) (2*sqrt(13))/2; (%o2) 13 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 (2*sqrt(13))/2 ctrl+enter 4. 已知下列多邊形有內心, 求內心到各邊的距離 內心到各邊的距離 = 圓半徑 2 1 正多邊形皆有內心和外心, 且內心和外心為同一點 比值為 2:1 ( 如圖黑色部 分 ) 2010/03/18 68

69 2 2 6 (6 2) = 20, (%i1) sqrt(6^2-(6/2)^2); (%o1) 20 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(6^2-(6/2)^2) ctrl+enter 2x+x= 20, (%i2) solve([2*x+x=sqrt(20)], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示 求解, 輸入 solve([2*x+x=sqrt(20)], [x]) ctrl+enter (%o2) [x= ] 因此, 外心到各邊的距離 = ABC 面積 = 1 2 ( AB + BC + AC ) d (d 為內心到 ABC 三邊的距離 ) 斜邊 = =25, (%i1) sqrt(7^2+24^2); (%o1) 25 面積 =24 7 2=84, sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(7^2+24^2) ctrl+enter (%i2) 24*7/2; 直接輸入 24*7/2 ctrl+enter (%o2) 84 根據定理可知, 84= 1 2 ( ) d, (%i3) solve([84=(1/2)*( )*d], [d]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指 (%o3) [d=3] 令表示求解, 輸入 solve([84=(1/2)*( )*d], [d]) ctrl+enter 2010/03/18 69

70 斜邊 = =13, (%i1) sqrt(12^2+5^2); (%o1) 13 利用面積相等求高, sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(12^2+5^2) ctrl+enter =30 (%i1) 5*12*(1/2); 直接輸入 5*12*(1/2) ctrl+enter (%o1) 30 30=13 h 1 2, (%i2) solve([30=13*h*(1/2)], [h]); (%o2) [h= ] 60 因此, 內心到各邊的距離為 13 solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([30=13*h*(1/2)], [h]) ctrl+enter : 3 :2 圓半徑 = 內心到各邊的距離 邊長為 4, 3 :2=x:4 2x= 3 4, 2010/03/18 70

71 (%i1) solve([2*x=sqrt(3)*4], [x]); (%o1) [x=2*sqrt(3)] solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示 求解, 輸入 solve([2*x=sqrt(3)*4], [x]) ctrl+enter 因此, 圓半徑 = 內心到各邊的距離 = 已知下列多邊形外切於一半徑為 6 的圓, 依圖中的提示或數據, 求出未知數 (1) 求 a 2 1 內心到各邊的距離 = 圓半徑 正多邊形皆有內心和外心, 且內心和外心為同一點 比值為 2:1 ( 如圖黑色部 分 ) 由圖可知, 比值為 1:2 6:12, = 108, (%i1) sqrt(12^2-6^2); (%o1) 108 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(12^2-6^2) ctrl+enter a=2 108 =2 108 (%i2) 2*sqrt(108); (%o2) (2) 求 b sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 2*sqrt(108) ctrl+enter 2010/03/18 71

72 6. 如右圖, 兩圓中各有一內接四邊形, 若已知各圓心角 1= 5, 2= 6, 3= 7, 4= 8, 說明兩四邊形相似 G F h a g f b c e d H A B C E D 如題所示, 1= 5 2= 6 3= 7 4= 8, 圓心至圓上距離是相等 = 圓半徑, 會形成等腰三角形, 由圖可知,b+c=B+C,d+e=D+E,f+g=F+G,h+a=H+a, 由此可知, 四個角相等, 因此, 兩四邊形相似 7. 如右圖, 四邊形 ABCD 為一等腰梯形, 說明 A B C D 四點共圓 F 設 ABCD 為等腰梯形, 且 AD = BC, AB 平行 CD, AB < CD, 過 B 點作平行 AD 之直線並交直線 CD 於 F, 已知 AB 平行 DF 且 BF 平行於 AD, 因此 ABFD 是個平行四邊形, 2010/03/18 72

73 而 BF = AD, 且 DAB= BFD, 由等腰條件 AD = BC 及 BF = AD 得知 BF = BC, 即 FBC 是等腰三角形, 所以 BCD= CFB, 由於 D F C 三點共線, 所以 CFB 與 BFD 互補, 利用 DAB= BFD 及 BCD= CFB, 由此推出 BCD 與 DAB 互補, 此 A B C D 四點共圓 8. 如下圖, 坐標平面上有三點 A B C (1) 找一點 O, 使得 O 到 A B C 距離相等, 求 O 的坐標 令 O(x,y), OA = OB OA = OC ( x 0) + ( y 0) = ( x 4) + ( y 0) ( x 0) + ( y 0) = ( x 0) + ( y 3) , (%i1) solve([(x-0)^2+(y-0)^2=(x-4)^2+(y-0)^2,(x-0)^2+(y-0)^2=(x-0)^2+(y-3)^2], [x,y]); solve( [ 變數算式, 變數算式 ], [ 變數, 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([(x-0)^2+(y-0)^2=(x-4)^2+(y-0)^2,(x-0)^2+(y-0)^2=(x-0)^2+(y-3)^2], [x,y]) ctrl+enter (%o1) [[x=2,y= 3 2 ]] 因此,O(2, 3 2 ) (2) 找一點 I, 使得 I 到 AB AC BC 三邊等距離, 求 I 的坐標 2010/03/18 73

74 先求出 AB AC BC 之中點, AB 中點 =( , )=(2,0), 2 2 AC 中點 =( , )=(0, ), BC 中點 =( , )=(2, ), I AB中點 = I AC中點 I AB中點 = I BC中點 (%i3) (%i1) ( x 2) + ( y 0) = ( x 0) + ( y (3/ 2)) ( x 2) + ( y 0) = ( x 2) + ( y (3/ 2)) solve([(x-2)^2+(y-0)^2=(x-0)^2+(y-(3/2))^2,(x-2)^2+(y-0)^2=(x-2)^2+(y-(3/2))^2],[x,y ]); solve( [ 變數算式, 變數算式 ], [ 變數, 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([(x-2)^2+(y-0)^2=(x-0)^2+(y-(3/2))^2,(x-2)^2+(y-0)^2=(x-2)^2+(y-(3/2))^2],[x,y ]) ctrl+enter (%o1) [[x=1,y= 3 4 ]], 因此,I(1, 3 4 ) 第 2 章圓 2-4 數學證明證明題 1. 若 n 是自然數, 證明 n(n+1) 一定是偶數 ( 提示 : 分成 n 是奇數 偶數兩種可能來討論 ) 令 n 為奇數 : 奇數 ( 奇數 +1) 奇數 偶數 偶數 令 n 為偶數 : 偶數 ( 偶數 +1) 偶數 奇數 偶數 證明題 2. 如右圖,A 為圓 O 外一點, AB AC 各切圓 O 於 B C 兩點, DE 切圓 O 於 F, 證明 AB + AC = AD + AE + DE 2010/03/18 74

75 圓外一點至圓 2 切點距離相等 所以, DB = DF, EF = CE, 而 AB = AD + DB AB = AD + DF, AC = AE + CE AC = AE + EF, 因此, AB + AC = AD + DF + AE + EF = AD + AE +( DF + EF )= AD + AE + DE 證明題 3. 如右圖,L 切圓於 A,M//L, 證明 ABC 為等腰三角形 L 如題所示,M//L, 而 A 點切於圓, CAL= BAL, ( 弦切角相等 ) 而 BAL = ABC, CAL = ACB, ( 內錯角相等 ) 因此, ABC 為等腰三角形 證明題 4. 如右圖, 若 OC // AD, 利用圓的性質證明 BC = CD 2010/03/18 75

76 BC = 1 2 BD BC = 1 2 ( BC + CD ) BC = 1 2 BC CD 1 2 BC CD, 因此, BC = CD 證明題 5. 如右圖, 已知 AB //CD, 證明 AD = BC 由題所示, AB // CD, A= C, B= D, ( 內錯角相等 ) B= C, A= D, ( 對應相同弧 ) 所以, A= B= C= D, 因此, AD = BC 證明題 6. 如右圖, 已知 AB = AC,L 切圓於 C, 且 L// AB, 證明 ABC 為正三角形 2010/03/18 76

77 由題所示, AB = AC B= C, 由於 L// AB, A= ACL, ( 內錯角相等 ) B= ACL, ( 弦切角相等 ) 所以, A= B= C, 因此, ABC 為正三角形 證明題 7. 證明矩形對角線的交點是此矩形的外心 矩形對角線交點位於長方形正中心, 且此交點到四點等距 8. 下列敘述都是錯誤的, 試給出反例 (1) 若一正整數的各位數字總和為 7 的倍數, 則該數能被 7 整除 =207 5, 不能整除, 此題應為各位數字總和為 3 的倍數, 則該數能被 3 整除 (2) 如果 ab>ac, 且 a 0, 則 b>c 若 a=-1,b=-3,c=-2, 則 ab>ac, 則 b<c (3) 若 x:y=4:3, 則 (x+1):(y+1)=(4+1):(3+1)=5:4 x:y=4:3, 假設 x=3,y=3, 則原式成立, 假設 x=8,y=6, 則原式不成立 (4) 若兩多邊形各對應角皆相等, 則此兩多邊形相似 對應角相等, 但對應邊不成比例, 因此非相似 (5) 若兩多邊形各對應邊皆相等, 則此兩多邊形全等 對應角也要相等, 才會全等 (6) 若 a b 是兩數, 則 a + b a 或 a + b b 2010/03/18 77

78 假設 a=5,b=-3, 則 5 + ( 3) < 5 而 5 + ( 3) < 3, 所以原則不成立 9. 如右圖,G 為 ABC 的重心, 若已知 AD + BE + CF =20, 求 GD + GE +GF 由於 AD + BE + CF =20, GD +GE + GF = 1 3 AD BE CF = 1 3 ( AD + BE + CF )= = 20 3 (%i1) (1/3)*20; 直接輸入 (1/3)*20 ctrl+enter (%o1) 如右圖,G 為 ABC 的重心, 且 BDCG 為平行四邊形 若 ABC 的面積為 12, 求 BDCG 的面積 ABC 以三頂點與重心連接切割出三個三角形, 三個三角形面積相等, 所以, BGC= =4, (%i1) 12*(1/3); 直接輸入 12*(1/3) ctrl+enter (%o1) 4 因此,BDCG=4 2=8 平方單位 (%i2) 4*2; 直接輸入 4*2 ctrl+enter (%o2) /03/18 78

79 11. 如右圖,G 為 ABC 的重心,D E F 分別為 BC AC AB 的中點 (1) 說明 G 也是 DEF 的重心 四邊形 EFBD 中, 因 EF // BC, EF = 1 2 BC = BD, ( 因 兩邊中點的連線會平行第 3 邊且為第 3 邊的一半長 ) 同理 BF // DE, BF = DE, 因此,BDEF 是平行四邊形, DF, BE, 兩對角線會互相平分, EB 平分 DF, 同理 FC 平分 DE, 而 AD 平分 EF, 因此,G 為 ABC 的重心 GEF的面積 (2) 求 ABC的面積 1 12 第 2 章圓第 2 章綜合習題 1. 如右圖, 等半徑三圓兩兩相切, 且半徑為 4, 求灰黑色區域的面積 2010/03/18 79

80 高 = =4 3, (%i1) sqrt(8^2-4^2); (%o1) 4 3 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(8^2-4^2) ctrl+enter 三角形面積 = =16 3, (%i2) 8*(4*sqrt(3))*(1/2); (%o2) 16 3 三角形內白色部分面積 =4 4 π =8π (%i3) 4*4*%pi*(60/360)*3; 直接輸入 4*4*%pi*(60/360)*3 ctrl+enter (%pi=π) (%o3) 8π 灰黑色區域的面積 =16 3-8π 平方單位 2. 如右圖, 兩圓 O 1 O 2 交於 A B 兩點, 圓 O 1 半徑為 1, 圓 O 2 半徑為 3, 若 O 1 A O 2 =90, 求 (1) O1O 2 O1O 2 = =2 2010/03/18 80

81 (%i1) sqrt(1^2+sqrt(3)^2); (%o1) 2 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(1^2+sqrt(3)^2) ctrl+enter (2) 公弦 AB 利用面積相等求公弦 AB 線段 = 3 2, (%i1) sqrt(3)*1*(1/2); (%o1) 3 2 sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 sqrt(3)*1*(1/2) ctrl+enter 2 高 1 2 = 3 2, (%i2) solve([2*x*(1/2)=sqrt(3)/2], [x]); (%o2) [x= 3 2 ] 所以, 高 = 3 2, 因此, AB = 3 2 2= 3 (%i3) (sqrt(3)/2)*2; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 (sqrt(3)/2)*2 (%o3) 3 ctrl+enter 3. 如右圖, AB //CD, 說明 BED= ABE+ CDE 2010/03/18 81

82 由於 AB // CD, 所以 BD = AC, 因此, BD = AC BED= ABE+ CDE 4. 有一直角三角形 ABC, AC 為斜邊 現將 ABC 如下圖作線對稱後, 得四邊形 ABCB 說明此四點 ABCB 共圓, 並求此圓圓心的位置 一個直角三角形會形成一個半圓, 因為皆為直角三角形, 所以 ABCB 共圓, 因此, 圓心在 AC 中點 證明題 5. 如右圖, 由圓外一點 A, 任做兩線交圓於 B C D E 四點, 證明 ABE~ ADC A= A, C= E, ( 對應相同弧 ) 而另一角 B= D, 三個角相等, 因此, ABE~ ADC 2010/03/18 82

83 6. 右圖是一個邊長為 10 的正三角形, 求其外接圓面積和內切圓面積的比值 外接圓半徑 = 2 3 三角形的高 = = 10 3, 3 (%i1) (2/3)*10*(sqrt(3)/2); sqrt( 數值 ) 指令表示求開根號, 輸入 (%o1) (2/3)*10*(sqrt(3)/2) ctrl+enter 外接圓面積 =π ( 10 3 ) 2 = 100 π 平方單位, 3 3 (%i2) %pi*((10*sqrt(3))/3)^2; sqrt( 算式 ) 指令表示求開根號, 輸入 (%o2) 100 π 3 %pi*((10*sqrt(3))/3)^2 ctrl+enter (%pi=π) 內切圓半徑 = 1 3 三角形的高 = = 5 3 3, (%i3) (1/3)*10*(sqrt(3)/2); sqrt( 數值 ) 指令表示求開根號, 輸入 (%o3) (1/3)*10*(sqrt(3)/2) ctrl+enter 內切圓面積 =π ( ) 2 = 25 π 平方單位 3 (%i4) %pi*((5*sqrt(3))/3)^2; sqrt( 數值 ) 指令表示求開根號, 輸入 (%o4) 25 π 3 %pi*((5*sqrt(3))/3)^2 ctrl+enter 7. 下列敘述都是錯的, 試給出反例 (1) AB 為圓上一弦,C 在圓上,D 在圓內, 則 ADB> ACB 2010/03/18 83

84 ADB= 1 2 ( AB - CE ), ACB= 1 AB, 2 因此, ADB< ACB (2) ABC 的外接圓和內切圓的圓心必為同一點 ABC 必需為正三角形外接和內切圓的圓心必為同一點 (3) ABC 的內心一定會落在 AH 上, 其中 H 是 A 在 BC 的垂足 內心為由角平分線交點, 非三角形的高相交交點, 所以, 內心不一定落在 AH 上 8. 如右圖, 求 ABC 的重心坐標 2 1 重心 x 坐標 = BC 之中點 = =3, 2 (%i1) (1+5)/2; 直接輸入 (1+5)/2 ctrl+enter (%o1) 3 y 1 = y=12 1, (%i1) solve([3*y=12*1], [y]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o1) [y=4] 因此, 重心坐標為 (3,4) 輸入 solve([3*y=12*1], [y]) ctrl+enter 第 3 章二次函數 3-1 二次函數與圖形 2010/03/18 84

85 1. 選擇題 ( C )(1) 下列哪個函數是 x 的一次函數? (A)y=1 (B)y=-x 2 (C)y=(x+1) 2 -(x-1) 2 (D)y=(2x+1) 2-2x 2 ( D )(2) 下列哪個函數是 x 的二次函數? (A)y=1-2x (B)y=x 2 -(x+1) 2 (C)y=x 3 +1 (D)y=1-(x+1) 2 ( C )(3) 下列各函數圖形中, 哪個有最低點? 2 x (A)y=2-x 2 (B)y=-4x 2 (C)y=4x 2 (D)y=- 4 ( A )(4) 下列各函數圖形中, 哪個有最高點? (A)y=(2-x)(2+x) (B)y=x 2 (C)y=1+2x 2 (D)y=-x ( C )(5) 下列哪個函數的圖形是由 y=x 的圖形再往上移動 5 個單位所得到的圖形? (A)y=5x (B)y= 5 x (C)y=x+5 (D)y=x-5 ( B )(6) 下列哪個函數圖形是由直線 y=-x 的圖形再往下移動 2 個單位所得到的圖 形? (A)y=-(x-2) (B)y=-(x+2) (C)y=-2x (D)y=-x 2 2. 選擇題 ( 底下的問題答案不只一個, 將它們全部選出來 ) ( B.E )(1) 下列有關二次函數 y=-4x 2 圖形的敘述何者不正確? (A) 圖形通過 (-1,-4) (%i1) sublis([x=-1,y=-4],[y=-4*x^2]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) 指 (%o1) [-4=-4] (B) 圖形的開口向上 (%i2) plot2d([-4*x^2],[x,-5,5]); (%o2) 令表示驗證解, 輸入 sublis([x=-1,y=-4],[y=-4*x^2]) ctrl+enter plot2d( [ 縱軸 y( 函數 ) ], [ 橫軸 x(x,x 值範圍 最小值, x 值範圍最大值 ) ] ) 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 plot2d([-4*x^2],[x,-5,5]) ctrl+enter ( 註 :x 自行取值即可 ) 2010/03/18 85

86 y=-4x 2 (C) 圖形通過 (0,0) (%i3) sublis([x=0,y=0],[y=-4*x^2]); (%o3) [0=0] (D) 圖形不會通過第一象限 (E) 圖形的對稱軸是 y=0 sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) 指令 表示驗證解, 輸入 sublis([x=0,y=0],[y=-4*x^2]) ctrl+enter ( B.C.E )(2) 下列關於二次函數 y=4x 2 +1 圖形的敘述何者不正確? (A) 圖形的最低點是 (0,1) (%i1) sublis([x=0,y=1],[y=4*x^2+1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) 指 (%o1) [1=1] (B) 圖形的最低點是 (1,0) 令表示驗證解, 輸入 sublis([x=0,y=1],[y=4*x^2+1]) ctrl+enter (%i2) sublis([x=1,y=0],[y=4*x^2+1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) 指 令表示驗證解, 輸入 sublis([x=1,y=0],[y=4*x^2+1]) 2010/03/18 86

87 (%o2) [0=5] (C) 圖形的對稱軸是 x=1 (D) 圖形全部都落在 x 軸上方 (%i3) plot2d([4*x^2+1],[x,-5,5]); (%o3) ctrl+enter plot2d( [ 縱軸 y( 函數 ) ], [ 橫軸 x(x,x 值範圍最小值, x 值範圍最大值 ) ] ) 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 plot2d([4*x^2+1],[x,-5,5]) ctrl+enter ( 註 :x 自行取值即可 ) y=4x 2 +1 (E) 圖形通過 (0,1) 和 (0,-1) 兩點 (%i4) sublis([x=0,y=1],[y=4*x^2+1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) 指 令表示驗證解, 輸入 sublis([x=0,y=1],[y=4*x^2+1]) ctrl+enter (%o4) [1=1] (%i5) sublis([x=0,y=-1],[y=4*x^2+1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) 指 令表示驗證解, 輸入 sublis([x=0,y=-1],[y=4*x^2+1]) ctrl+enter 2010/03/18 87

88 (%o5) [-1=1] ( A.C.E )(3) 下列關於二次函數 y=-16x 2 +1 圖形的敘述何者正確? (A) 圖形的最高點是 (0,1) (B) 圖形的最低點是 (0,1) (%i1) sublis([x=0,y=1],[y=-16*x^2+1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) (%o1) [1=1] (%i2) plot2d([-16*x^2+1],[x,-5,5]); (%o2) 指令表示驗證解, 輸入 sublis([x=0,y=1],[y=-16*x^2+1]) ctrl+enter plot2d( [ 縱軸 y( 函數 ) ], [ 橫軸 x(x,x 值範 圍最小值, x 值範圍最大值 ) ] ) 指令表示 畫 2d 坐標圖, 輸入 plot2d([-16*x^2+1],[x,-5,5]) ctrl+enter ( 註 :x 自行取值即可 ) y=-16x 2 +1 (C) 圖形通過 ( 4 1,0) 和 (- 4 1,0) 兩點 (%i1) sublis([x=1/4,y=0],[y=-16*x^2+1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) 指令表示驗證解, 輸入 2010/03/18 88

89 sublis([x=1/4,y=0],[y=-16*x^2+1]) ctrl+enter (%o1) [0=0] (%i2) sublis([x=-1/4,y=0],[y=-16*x^2+1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) (%o2) [0=0] (D) 圖形的對稱軸是 y=0 (E) 圖形的開口向下 指令表示驗證解, 輸入 ( A.B.D )(4) 下列關於二次函數 y=4x 2-1 圖形的敘述何者正確? (A) 圖形和 y 軸相交於 ( 2 1,0) 和 (- 2 1,0) 兩點 (B) 圖形的開口向上 (C) 圖形的最高點是 (0,-1) (D) 圖形的對稱軸是 x=0 (E) 圖形與 y=-2 交於兩點 sublis([x=-1/4,y=0],[y=-16*x^2+1]) ctrl+enter (%i1) sublis([x=1/2,y=0],[y=4*x^2-1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) 指 令表示驗證解, 輸入 sublis([x=1/2,y=0],[y=4*x^2-1]) ctrl+enter (%o1) [0=0] (%i2) sublis([x=-1/2,y=0],[y=4*x^2-1]); sublis( [ 變數, 變數 ], 變數算式 ) (%o2) [0=0] (%i3) plot2d([4*x^2-1,-2],[x,-5,5]); (%o3) 指令表示驗證解, 輸入 sublis([x=-1/2,y=0],[y=4*x^2-1]) ctrl+enter plot2d( [ 縱軸 y( 函數 ) ], [ 橫軸 x(x,x 值範 圍最小值, x 值範圍最大值 ) ] ) 指令表示 畫 2d 坐標圖, 輸入 plot2d([4*x^2-1,-2],[x,-5,5]) ctrl+enter ( 註 :x 自行取值即可 ) 2010/03/18 89

90 y=4x 2-1 y=-2 2 x 3. 試描繪 y= 2-4 的圖形並求其最低點及其對稱軸 (%i1) plot2d([x^2/2-4],[x,-5,5]); (%o1) 因此, 最低點為 (0,-4); 對稱軸為 0 plot2d( [ 縱軸 y( 函數 ) ], [ 橫軸 x(x,x 值範圍 最小值, x 值範圍最大值 ) ] ) 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 plot2d([x^2/2-4],[x,-5,5]) ctrl+enter ( 註 :x 自行取值即可 ) 2010/03/18 90

91 2 x y= 試描繪 y=-5x 2 +1 的圖形, 並求其最高點及其對稱軸 (%i1) plot2d([-5*x^2+1],[x,-5,5]); plot2d( [ 縱軸 y( 函數 ) ], [ 橫軸 x(x,x 值範 (%o1) 因此, 最高點為 (0,1); 對稱軸為 0 圍最小值, x 值範圍最大值 ) ] ) 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 plot2d([-5*x^2+1],[x,-5,5]) ctrl+enter ( 註 :x 自行取值即可 ) 2010/03/18 91

92 y=-5x 設 (1,a) (-1,b) (2,c) (-2,d) 在 y=5-x 2 的圖形上, 求 a b c d (%i1) solve([a=5-1^2], [a]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o1) [a=4] (%i2) solve([b=5-(-1)^2], [b]); 輸入 solve([a=5-1^2], [a]) ctrl+enter solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([b=5-(-1)^2], [b]) ctrl+enter (%o2) [b=4] (%i3) solve([c=5-2^2], [c]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o3) [c=1] (%i4) solve([d=5-(-2)^2], [d]); (%o4) [d=1] 因此,a=4;b=4;c=1;d=1 輸入 solve([c=5-2^2], [c]) ctrl+enter solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([d=5-(-2)^2], [d]) ctrl+enter 6. 設 (a,0) (b,1) 在 y=-x 2 +8 的圖形上, 求 a b (%i1) solve([0=-a^2+8], [a]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, (%o1) [a=-2 2,a=2 2 ] (%i2) solve([1=-b^2+8], [b]); 輸入 solve([0=-a^2+8], [a]) ctrl+enter solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 2010/03/18 92

93 解, 輸入 solve([1=-b^2+8], [b]) ctrl+enter (%o2) [b=- 7,b= 7 ] 7. 若二次函數 y=ax 2 +c 的圖形通過 (5,0), 且最高點為 (0,4), 求 a c 0 = 25a + c 4 = c (%i1) solve([0=25*a+c,4=c], [a,c]); solve( [ 變數算式, 變數算式 ], [ 變數, 變 4 (%o1) [[a=-,c=4]] 25 數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([0=25*a+c,4=c], [a,c]) ctrl+enter 8. 右圖為 y=ax 2 +c 的圖形, 求 a c 將 (0,-2) 代入 y=ax 2 +c 可知 c 值, (%i1) [x,y]:[0,-2]; [ 變數, 變數 ]:[ 數值, 數值 ] 指令表示設定變數的數值, (%o1) [0,-2] (%i2) solve([y=a*x^2+c], [c]); (%o2) [c=-2] 輸入 [x,y]:[0,-2] ctrl+enter solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([y=a*x^2+c], [c]) ctrl+enter 再將 (5,2) 代入 y=ax 2-2 可知 a 值, (%i3) [x,y]:[5,2]; [ 變數, 變數 ]:[ 數值, 數值 ] 指令表示設定變數的數值, (%o3) [5,2] (%i4) solve([y=a*x^2-2], [a]); 輸入 [x,y]:[5,2] ctrl+enter solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求 解, 輸入 solve([y=a*x^2-2], [a]) ctrl+enter 2010/03/18 93

94 (%o4) [a= 4 25 ] 9. 如右圖, 二次函數 y=ax 2 +c 的圖形通過 B(-b,4) C(b,4) 兩點, 並且其最低點為 A(0,-4) 若 ABC 的面積為 24, 求 a b c 令底為 x, 4x 1 2 =24, (%i1) solve([4*x*(1/2)=24], [x]); solve( [ 變數算式 ], [ 變數 ] ) 指令表示求解, 輸入 solve([4*x*(1/2)=24], [x]) ctrl+enter (%o1) [x=12] 12 2=6, (%i2) 12/2; 直接輸入 12/2 ctrl+enter (%o2) 6 因此,b=6 第 3 章二次函數 3-2 配方法與拋物線 1. 求下列各點對 x=4 的對稱點 (1)A(5,5) (%i1) load(implicit_plot); (%o1) load(implicit_plot) 指令表示先讀取此 implicit_plot( 模組 ) C:/PROGRA~1/MAXIMA~1.1/share/maxima/5.18.1/share/contrib/implicit_plot.lisp (%i2) implicit_plot([x=4,x=5,y=5,x=3], [x, -15, 15], [y, -15, 15]); implicit_plot ( 橫軸 x( 函數 ), [ x, x 值範圍最小值, x 值範圍最大值 ], [ y, y 值範圍 最小值, y 值範圍最大值 )] 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 implicit_plot([x=4,x=5,y=5,x=3], [x, -15, 15], [y, -15, 15]) ctrl+enter ( 註 :x 自行 取值即可 ) (%o2) done 2010/03/18 94

95 因此,A(5,5) 對 x=4 的對稱點為 (3,5) (2)B(10,-4) (%i1) load(implicit_plot); (%o1) load(implicit_plot) 指令表示先讀取此 implicit_plot( 模組 ) C:/PROGRA~1/MAXIMA~1.1/share/maxima/5.18.1/share/contrib/implicit_plot.lisp (%i2) implicit_plot([x=4,x=10,y=-4,x=-2], [x, -15, 15], [y, -15, 15]); implicit_plot ( 橫軸 x( 函數 ), [ x, x 值範圍最小值, x 值範圍最大值 ], [ y, y 值範圍 最小值, y 值範圍最大值 )] 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 implicit_plot([x=4,x=10,y=-4,x=-2], [x, -15, 15], [y, -15, 15]) ctrl+enter ( 註 :x 自 行取值即可 ) (%o2) done 因此,B(10,-4) 對 x=4 的對稱點為 (-2,-4) 2010/03/18 95

96 (3)C(0,1) (%i1) load(implicit_plot); (%o1) load(implicit_plot) 指令表示先讀取此 implicit_plot( 模組 ) C:/PROGRA~1/MAXIMA~1.1/share/maxima/5.18.1/share/contrib/implicit_plot.lisp (%i2) implicit_plot([x=4,x=0,y=1,x=8], [x, -15, 15], [y, -15, 15]); implicit_plot ( 橫軸 x( 函數 ), [ x, x 值範圍最小值, x 值範圍最大值 ], [ y, y 值範圍 最小值, y 值範圍最大值 )] 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 implicit_plot([x=4,x=0,y=1,x=8], [x, -15, 15], [y, -15, 15]) ctrl+enter ( 註 :x 自行 取值即可 ) (%o2) done 因此,B(0,1) 對 x=4 的對稱點為 (8,1) 2010/03/18 96

97 (4)D(-1,2) (%i1) load(implicit_plot); (%o1) load(implicit_plot) 指令表示先讀取此 implicit_plot( 模組 ) C:/PROGRA~1/MAXIMA~1.1/share/maxima/5.18.1/share/contrib/implicit_plot.lisp (%i2) implicit_plot([x=4,x=-1,y=2,x=9], [x, -15, 15], [y, -15, 15]); implicit_plot ( 橫軸 x( 函數 ), [ x, x 值範圍最小值, x 值範圍最大值 ], [ y, y 值範圍 最小值, y 值範圍最大值 )] 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 implicit_plot([x=4,x=-1,y=2,x=9], [x, -15, 15], [y, -15, 15]) ctrl+enter ( 註 :x 自行 取值即可 ) (%o2) done 因此,B(-1,2) 對 x=4 的對稱點為 (9,2) 2010/03/18 97

98 2. 求下列各點對 x=-4 的對稱點 (1)A(0,0) (%i1) load(implicit_plot); (%o1) load(implicit_plot) 指令表示先讀取此 implicit_plot( 模組 ) C:/PROGRA~1/MAXIMA~1.1/share/maxima/5.18.1/share/contrib/implicit_plot.lisp (%i2) implicit_plot([x=-4,x=0,y=0,x=-8], [x, -15, 15], [y, -15, 15]); implicit_plot ( 橫軸 x( 函數 ), [ x, x 值範圍最小值, x 值範圍最大值 ], [ y, y 值範圍 最小值, y 值範圍最大值 )] 指令表示畫 2d 坐標圖, 輸入 implicit_plot([x=-4,x=0,y=0,x=-8], [x, -15, 15], [y, -15, 15]) ctrl+enter ( 註 :x 自 行取值即可 ) (%o2) done 因此,B(0,0) 對 x=-4 的對稱點為 (-8,0) 2010/03/18 98