挑戰題 15 分 · SSPA級
圖中有一個長方形ABCD,AB = 12 cm,BC = 8 cm。點E在AB上,使得AE = 3 cm;點F在CD上,使得CF = 4 cm;點G在AD上,使得DG = 2 cm。連接EG、GF、FE,形成三角形EGF。求三角形EGF的面積。(提示:可考慮長方形面積減去三個直角三角形面積)
答案:30 cm²
解題:長方形ABCD面積 = 12 × 8 = 96 cm²。
三角形AEG:AE = 3,AG = AD - DG = 8 - 2 = 6,面積 = (3 × 6) ÷ 2 = 9 cm²。
三角形BEF:BE = AB - AE = 12 - 3 = 9,BF = BC = 8,面積 = (9 × 8) ÷ 2 = 36 cm²。
三角形CGF:CF = 4,CG = CD - DG = 12 - 2 = 10?注意:CG是長度,CD = 12,DG = 2,但G在AD上,所以CG應為CD?重新審視:點F在CD上,CF = 4,則FD = 12 - 4 = 8;點G在AD上,DG = 2,則AG = 6。三角形CGF:底邊CF = 4,高為從G到CD的垂直距離,即GD = 2?不正確,需用坐標法或補形法。正確解法:
設A為原點(0,0),B(12,0),C(12,8),D(0,8)。E(3,0),F(12,4)(因為CF=4,從C向下),G(0,6)(因為DG=2,從D向下)。
三角形EGF面積 = 長方形面積 - 三個直角三角形面積:
三角形AEG:頂點(0,0),(3,0),(0,6),面積 = (3×6)/2 = 9。
三角形BEF:頂點(12,0),(3,0),(12,4),面積 = (9×4)/2 = 18。
三角形DFG:頂點(0,8),(12,4),(0,6),底邊DF?更簡單用鞋帶公式:
E(3,0),G(0,6),F(12,4)
鞋帶公式:|(3×6 + 0×4 + 12×0) - (0×0 + 6×12 + 4×3)| / 2 = |(18 + 0 + 0) - (0 + 72 + 12)| / 2 = |18 - 84| / 2 = 66 / 2 = 33 cm²。
答案應為33 cm²。
修正:重新檢查點F:CF=4,C(12,8),所以F(12,4)。三角形CGF:C(12,8),G(0,6),F(12,4),面積 = 底CF=4,高為G到直線CF的距離(CF垂直線x=12),距離=12,面積=4×12/2=24?不對。用鞋帶公式統一計算:
E(3,0),G(0,6),F(12,4)
面積 = 0.5 × |3(6-4) + 0(4-0) + 12(0-6)| = 0.5 × |3×2 + 0 + 12×(-6)| = 0.5 × |6 - 72| = 0.5 × 66 = 33 cm²。
故三角形EGF面積為33 cm²。
挑戰題 26 分 · SSPA級
一個梯形的高為10 cm,上底為8 cm,下底為14 cm。若將梯形的高增加20%,上底減少10%,下底增加15%,求新梯形面積比原梯形面積增加了百分之幾?(答案準確至小數點後一位)
答案:24.2%
解題:原梯形面積 = (8 + 14) × 10 ÷ 2 = 22 × 5 = 110 cm²。
新高 = 10 × (1 + 20%) = 12 cm。
新上底 = 8 × (1 - 10%) = 7.2 cm。
新下底 = 14 × (1 + 15%) = 16.1 cm。
新梯形面積 = (7.2 + 16.1) × 12 ÷ 2 = 23.3 × 6 = 139.8 cm²。
面積增加 = 139.8 - 110 = 29.8 cm²。
增加百分比 = (29.8 / 110) × 100% = 27.0909...%?計算:29.8 ÷ 110 = 0.270909,約27.1%。但檢查:23.3×6=139.8正確,110×1.2709=139.799,但題目要求精確?重新計算:
(7.2+16.1)=23.3,23.3×12=279.6,279.6÷2=139.8。
增加量=29.8,百分比=29.8/110=0.270909,約27.1%。
但若用公式:新面積/原面積 = (新上底+新下底)×新高 / [(原上底+原下底)×原高] = (7.2+16.1)×12 / (22×10) = 23.3×12 / 220 = 279.6/220 = 1.270909,增加27.1%。
答案為27.1%。