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教科書上沒有教的圖形比例(一)

翻開過往的PAST PAPER,幾乎每一年MC都會見到「圖形比例」的身影。然而,教科書卻從來都沒有就這類型提供一個有效的攻略法。甚至連箇中理論也沒有教授。今日,我整理一些資料,希望可以幫助到大家。

翻查2001-2021年的公開試(太舊的未必有足夠參考性),包括2001-2011的HKCEE制及2012-2021的HKDSE制的數學卷二,有關「圖形比例」的題目有如下表:

HKCEE

題號

HKDSE

題號

2001

#50 #52

2012

#17

2002

#44 #50

2013

#18

2003

#17 #18 #28 #53

2014

#17

2004

#17 #18 #28

2015

#17

2005

#29 #43

2016

#20

2006

#26

2017

#16

2007

#19

2018

#16

2008

#21

2019

#16

2009, 2010

2020

#18

2011

#19

2021

除了2009、2010以及2021外,直至近年,每年都會考一題。既然每年都會出,教科書卻教也不教,又是不是對考生不太公平呢?原來細心研究當中題目,我會歸類為兩部份,一部份為初中的「相似圖形面積比」,而另一部份則是「已有知識」。其實只要把它們融匯貫通,就可以輕鬆秒解。

就以下列梯型為例,而這個圖形亦是這種題型的代表:

Type 1:相似圖形(初中程度)

留意, $$\ \bigtriangleup ADE\sim \bigtriangleup CBE$$(AAA),假設

AD : BC = a : b  ⋯⋯(1)

根據中三「求積法」,

$$\ \bigtriangleup ADE:\bigtriangleup CBE=a^{2}:b^{2}$$

亦即是。用這個方法就可以輕鬆取得上下兩個三角形的比例。但是,對於左右兩個圖形,則靠下一部份去了解。

 

Type 2:同高三角形(已有知識)

留意上圖中三角形ABD和三角形ADC,AE都是它們的高,所以它們就是一對同高三角形。當中的面積比:

$$\ \frac{area of \bigtriangleup ABD}{area of \bigtriangleup ADC}=\frac{x\times h\div 2}{y\times h\div 2}=\frac{x}{y}$$

其實,x : y 亦即是(底邊比例)

利用這個關係,再理解左右兩個三角形:

根據(1)的假設 AD : BC = a : b,因為已經證明$$\ \bigtriangleup ADE\sim \bigtriangleup CBE$$所有對應邊都擁有相同的比例,即是:

AE : EC = DE : EB = a : b ⋯⋯(2)

再看一看三角形CDE和三角形CBE,如果以 DEBE 作它們底邊的話(換個角度看,即如上圖),它們就已經是一對同高三角形了。所以它們面積的比例=底邊比例,即是 DEEB,也就是 a : b 了。

右邊三角形也解決了,那麼左邊呢?也可以依照剛才的方法,換一個角度看:

考慮三角形BCE和三角形BEA,如果以 AEEC 作它們底邊的話,它們也是一對同高三角形。再用一次面積的比例 = 底邊比例,即是 AEEC,也就是 a : b 了。

下一篇將會繼續講解此技巧的操作和實際例子,大家亦可以於上述公開試列表查找練習。

About Spencer Sir

  • Spencer Sir 為理工大學理學榮譽士。
  • 中文大學日本研究碩士,鑽研日本學。並日韓雙語雙修。
  • 由1996年開始開班補習,Spencer Sir 已經累積 25 年教學經驗。
  • 曾任職多間補習學校開辦會考、高考、DSE 以及 IB、GCE 等針對公開試的課程。
  • 全職補習導師。Easypass 研習社創辦人。於自己開辦的補習社任教各級數學及物理科 25 年。
  • 對公開試題目之出題及評分準則皆有經驗及心得。多年來,致力替數以千計學生考上本地、外地心儀大學,成績有目共睹。
  • 新城電台教育網數理專欄作家,撰文解釋答題技巧及陷阱。
  • Spencer Sir 更親身上陣,於 2013 年考獲 Core 及 M2 5**;2014 年考獲Core 及M1 5** 佳績,完美示範其理論與實際兼備,「教得、亦考得」。
  • 獨家筆記,網羅各級練習模擬試題,實在是學生考試前的一支強心針。

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