練習

共 18 題。每題先做「三步檢查」:(a)兩段是否來自同一個外點;(b)兩條線是否都是切線;(c)才寫出等式。再解題並回查。

提示 1、2 只指方向;提示 3 點出方法;提示 4 接近完整,最後一步留給你;提示 5 是完整解答。看了任何提示,這題就不算「無提示完成」;看了提示 3 以上就不算「獨立完成」。看了提示之後,請蓋住提示回到這一題原式重寫。圖都不依比例,請依題目給的條件判斷。

回課文

一、診斷:這題能不能用切線段等長?

第 1 題

圓 O 外有一點 P。PA 與圓相切於 A。從 P 另畫一條直線,穿過圓,先交圓於 B,再交圓於 C(B 在 P 與 C 之間)。已知 PA = 15 cm。小明說:「PB 也是 15 cm,因為 PA = PB。」請判斷小明的說法能不能由「切線段等長」得到,並寫出理由。

圓 O 外有點 P,PA 與圓相切於 A,另一條直線從 P 出發交圓於 B、C,標示 PA = 15。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:解題流程、非例:割線與不同外點

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先不要急著算。逐一讀題:題目說哪些線是「切線」?哪些線沒有這樣說?

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

切線與圓只碰到一個點。看看直線 PBC 和圓碰到幾個點,再回課文的「三步檢查」。

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

切線段等長要先確認「兩條線都是從同一個外點出發的切線」。請用這一句分別檢查 PA 所在的線與 PB 所在的線。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

直線 PBC 與圓交於 B、C 兩個點。請接著回答:它是切線嗎?題目還有沒有給 PB 的其他條件?再寫出你對小明說法的判定。

提示 5(完整解答)

判定:不能。理由:PA 是切線段沒錯,但 PB 在直線 PBC 上,這條直線和圓交於 B、C 兩個點,不是切線,所以「PA、PB 都是切線」這個條件不成立;題目也沒有給 PB 的其他條件,因此 PB 的長度不能由 PA = 15 cm 得到,小明的「PB = 15」沒有根據。(PB 是割線段,它的長度關係不在這一課。)

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 2 題

圓 O 外有兩個不同的點 P 與 Q。PA 是從 P 畫的切線,切圓於 A;QB 是從 Q 畫的切線,切圓於 B。已知 PA = 9 cm。QB 的長度一定是 9 cm 嗎?請判斷並說明理由。

圓 O 外有兩個不同的點 P、Q,PA 與 QB 分別是從 P、Q 畫的切線,標示 PA = 9。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:切線段等長、非例:割線與不同外點

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

題目裡有幾個外點?它們是同一個點嗎?

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

「切線段等長」說的是從「同一個外點」畫出的兩條切線。請把 PA 與 QB 各自的外點寫出來。

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

對照課文:條件之一是「兩條切線來自同一個外點」。先檢查這個條件,再看題目有沒有給 QB 的其他資訊。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

PA 的外點是 P,QB 的外點是 Q,P、Q 是兩個不同的點。請想一想:只憑「PA = 9」與「QB 是切線段」,能不能確定 QB 的長?再寫出判定。

提示 5(完整解答)

判定:不一定,不能由題目得到 QB = 9 cm。理由:切線段等長只在「同一個外點」的兩條切線之間成立。PA 從 P 出發、QB 從 Q 出發,外點不同;題目又沒有給 QB 的其他條件,所以 QB 的長度沒有被決定。(外點不同時,兩段切線段可能一樣長,也可能不一樣長;題目沒有給條件,就不能斷定。)

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 3 題

圓 O 外有一點 P,A、B 都在圓上。圖中標出 OA ⊥ PA、OB ⊥ PB(直角記號),沒有另外寫「切」字。已知 PA = x+9(cm),PB = 2x−4(cm)。請先說明你怎麼確認 PA、PB 都是切線,再求 x 與 PB 的長度。(本題用課文「切線段等長」第 2 項的方法確認切線;你的課本若規定不同,以課本為準。)

圓 O,外點 P,A、B 在圓上,OA 垂直 PA,OB 垂直 PB,PA = x+9,PB = 2x−4。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:解題流程、名詞與記號

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先看圖上的直角記號告訴你什麼,再想 PA、PB 之間的關係。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

OA、OB 是半徑,A、B 在圓上,而且半徑與 PA、PB 垂直。課文的「三步檢查」第二步怎麼確認切線?確認之後,PA 與 PB 有什麼關係?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

先寫出「為什麼 PA、PB 是切線」與「為什麼是同一個外點 P」,再用切線段等長列出一個含 x 的等式,解 x,最後代回求長度。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

等式是 x+9 = 2x−4。把含 x 的項放一邊、常數放另一邊解出 x。題目問的是 x 與 PB,不要只停在 x;把 x 代回去,PA 與 PB 要算出同一個數。

提示 5(完整解答)

確認:A、B 在圓上,OA ⊥ PA、OB ⊥ PB,過半徑在圓上的那一端、又和半徑垂直的直線是切線,所以 PA、PB 是從同一個外點 P 出發的兩條切線;PA = PB。列式 x+9 = 2x−4,得 x−2x = −4−9,−x = −13,x = 13。PB = 2×13−4 = 22 (cm),回查 PA = 13+9 = 22 (cm),兩段相等,長度為正。答:x = 13,PB = 22 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

二、練習:直接求切線段的長

第 4 題

圓 O 外有一點 P,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B。已知 PA = 18 cm。求 PB,以及 PA+PB 的值。

圓 O,外點 P,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B,標示 PA = 18。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:切線段等長、完整示範一

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

題目說 PA、PB 是什麼線?它們從哪個點出發?

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

同一個外點、兩條切線,PA 與 PB 的長度有什麼關係?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

依「切線段等長」寫出 PB 與 PA 的關係式,再代入 PA 已知的長度。題目還要 PA+PB,最後再相加。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

PB 與 PA 相等,所以 PB 的值由 PA 已知的長度決定;PA+PB 就是這兩段已知長度的和,請自己算出最後的數。

提示 5(完整解答)

確認:PA、PB 是從同一個外點 P 出發的兩條切線(切於 A、B),所以 PB = PA = 18 cm。PA+PB = 18+18 = 36 (cm)。答:PB = 18 cm,PA+PB = 36 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 5 題

P 是圓 O 外一點,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B。已知 PA 與 PB 的長度合計 50 cm(PA+PB = 50)。求 PA 的長。

圓 O,外點 P,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B,PA 與 PB 的長度合計已知。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:切線段等長、解題流程

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先確認 PA、PB 的關係,再看題目給的是哪一種資訊(單一段的長,還是兩段的和)。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

兩條切線段等長。如果 PA 的長度設成 y,PB 的長度怎麼用 y 表示?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

設 PA = y,由切線段等長,PB 也是 y;再用 PA+PB = 50 列出一個關於 y 的方程式。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

方程式是 y+y = 50,也就是 2y = 50。請自己解出 y,並寫成「PA = ?cm」。

提示 5(完整解答)

確認:PA、PB 是從同一個外點 P 出發的兩條切線,所以 PA = PB。設 PA = y,則 PB = y,y+y = 50,2y = 50,y = 25。答:PA = 25 cm(回查:PB 也是 25,合計 50)。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 6 題

(假想的教學情境)圓形水池的圓心是 O,池外有一根木樁 Q。兩條拉直的繩子從 Q 出發,各自剛好貼著池邊、只碰到池邊一個點:一條碰在 M,一條碰在 N(所以 QM、QN 都是切線段)。量得 QM = 0.64 公尺。QN 是幾公分?

圓 O,外點 Q,QM 切圓於 M,QN 切圓於 N。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:為什麼需要它、切線段等長

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先把情境翻成幾何語言:哪個點是外點?哪兩段是切線段?

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

同一個外點 Q 的兩條切線段,長度有什麼關係?單位要不要先處理?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

先用切線段等長得到 QN 的長度(單位是公尺),再把公尺換成題目要的公分。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

1 公尺 = 100 公分。QN 與 QM 等長,所以 QN 的公尺數與 QM 相同;換算時小數點要往哪個方向移?請自己算出最後的數。

提示 5(完整解答)

確認:QM、QN 是從同一個外點 Q 出發的兩條切線段,所以 QN = QM = 0.64 公尺。0.64 × 100 = 64,所以 QN = 64 公分。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

三、練習:長度含有未知數

第 7 題

P 是圓 O 外一點,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B。已知 PA = 3x+5(cm),PB = 5x−9(cm)。求 x 與 PA 的長度。

圓 O,外點 P,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B,PA = 3x+5,PB = 5x−9。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:完整示範二、解題流程

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先確認 PA、PB 是什麼線、從哪裡出發,再想它們的長度關係。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

兩段長度都含 x,而且它們有一個等量關係。這個關係可以寫成方程式。

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

用切線段等長寫出 3x+5 = 5x−9,解 x;最後把 x 代回求 PA,並回查 PB。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

3x+5 = 5x−9 移項:3x−5x = −9−5,即 −2x = −14。請自己解出 x,代入 3x+5,再用 PB 的式子回查兩段是否相等。

提示 5(完整解答)

確認:PA、PB 是從同一個外點 P 出發的兩條切線,PA = PB。3x+5 = 5x−9,3x−5x = −9−5,−2x = −14,x = 7。PA = 3×7+5 = 26 (cm),回查 PB = 5×7−9 = 26 (cm),兩段相等且為正。答:x = 7,PA = 26 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 8 題

從圓 O 外一點 R 向圓作兩條切線,切點是 S 與 U。已知 RS = 3(x−2)(cm),RU = x+12(cm)。求 x 與 RS 的長度。

圓 O,外點 R,RS 切圓於 S,RU 切圓於 U,RS = 3(x−2),RU = x+12。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:完整示範二、常見錯誤與自查

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先確認 RS、RU 是從哪個外點出發的什麼線。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

兩段長度之間有等量關係。其中一段含括號,先想清楚括號怎麼處理。

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

用切線段等長列出 3(x−2) = x+12。先把括號乘開,再解 x,最後代回求 RS 並回查 RU。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

3(x−2) 乘開是 3x−6(兩項都要乘 3)。方程式 3x−6 = x+12 移項得 2x = 18。請自己解出 x,再代回求 RS 與 RU。

提示 5(完整解答)

確認:RS、RU 是從同一個外點 R 出發的兩條切線,RS = RU。3(x−2) = x+12,3x−6 = x+12,2x = 18,x = 9。RS = 3×(9−2) = 21 (cm),回查 RU = 9+12 = 21 (cm),相等且為正。答:x = 9,RS = 21 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 9 題

P 是圓 O 外一點,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B。已知 PA = 62−4x(cm),PB = x+2(cm)。求 x 與 PA 的長度,並檢查兩段長度是否都是正數。

圓 O,外點 P,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B,PA = 62−4x,PB = x+2。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:邊界與條件、解題流程

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先確認 PA、PB 是什麼線、從哪個點出發,再列出它們的關係。這次 PA 的式子裡,x 的前面是減號。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

兩段長度都含 x,而且有一個等量關係,可以列成方程式。移項時,含 x 的項要集中到同一邊,每一項移過等號都要改變正負號。

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

用切線段等長列出 62−4x = x+2,把含 x 的項移到一邊、常數移到另一邊,解 x;再把 x 代回 PA,並用 PB 回查兩段是否相等、是否為正數。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

62−4x = x+2:把 −4x 移到右邊變成 +4x,把 2 移到左邊變成 −2,得 62−2 = x+4x,也就是 60 = 5x。請自己解出 x,代入 62−4x 求 PA,再用 x+2 回查兩段是否相等。

提示 5(完整解答)

確認:PA、PB 是從同一個外點 P 出發的兩條切線,PA = PB。62−4x = x+2,62−2 = x+4x,60 = 5x,x = 12。PA = 62−4×12 = 62−48 = 14 (cm),回查 PB = 12+2 = 14 (cm),兩段相等且為正。答:x = 12,PA = 14 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

四、補救:找出錯在哪

第 10 題

題目:P 是圓 O 外一點,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B,PA = 5x+3(cm),PB = 7x−13(cm),求 PA 的長。

小華的解法:
(1) 因為 PA、PB 是從同一點 P 出發的兩條切線,所以 PA = PB。
(2) 5x+3 = 7x−13。
(3) 5x+7x = −13+3,12x = −10。
(4) x = −5/6,PA = 5×(−5/6)+3 = −7/6(cm)。

請找出小華從第幾行開始出錯、錯在哪裡,再寫出正確的解法與 PA 的長度。

圓 O,外點 P,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B,PA = 5x+3,PB = 7x−13。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:完整示範二、常見錯誤與自查

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先不要看小華的第 (3)、(4) 行。你自己用 PA = PB 列方程式、解出 x,再回頭比對。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

逐行比對:(1)、(2) 的理由和式子對嗎?從哪一行開始,小華和你的結果不同?另外,小華最後算出的長度合理嗎?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

這題的方法是:列 PA = PB 的等式、解一元一次方程式、代回求 PA。請特別檢查移項時,每一項的正負號有沒有跟著改變。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

正確的移項是 5x−7x = −13−3,也就是 −2x = −16。請你從這裡接著解 x、代回求 PA,並拿它和小華的 (3) 比較,說明差在哪裡。

提示 5(完整解答)

錯處:從 (3) 開始。(1)、(2) 正確。(3) 移項時 7x 從右邊移到左邊要變成 −7x,3 從左邊移到右邊要變成 −3,小華卻都沒有變號。另外 (4) 得到負的長度,應該立刻回頭檢查,因為長度不可能是負的。正確解法:5x+3 = 7x−13,5x−7x = −13−3,−2x = −16,x = 8;PA = 5×8+3 = 43 (cm),回查 PB = 7×8−13 = 43 (cm),相等。答:PA = 43 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 11 題

題目:P 是圓 O 外一點,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B,PA = 7x−5(cm),PB = 3x+11(cm),求 PA 的長。

小安的解法:
(1) PA、PB 是從同一點 P 出發的兩條切線,所以 PA = PB。
(2) 7x−5 = 3x+11。
(3) 7x−3x = 11+5,4x = 16。
(4) x = 4,所以 PA = 4 cm。

請判斷小安的解法有沒有錯。有錯的話,指出錯在哪一行,並寫出正確的答案。

圓 O,外點 P,PA 切圓於 A,PB 切圓於 B,PA = 7x−5,PB = 3x+11。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:解題流程、常見錯誤與自查

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先自己做一次這一題,再和小安比對。別忘了題目最後問的是什麼。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

逐行比對小安的 (1)~(4)。式子與運算都檢查一遍,並且讀一次題目最後一句。

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

這題的方法是:列等式、解 x、代回求「題目問的那一段」。請檢查小安最後一行寫的量,是不是題目要的量。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

請把小安得到的 x 代回 PA 的式子 7x−5,也代回 PB 的式子 3x+11,看看兩段各是多少;再拿這個結果和小安最後一行寫的 PA 比較。

提示 5(完整解答)

錯處:(4)。(1)~(3) 都正確,x = 4。但題目問的是 PA 的長度,不是 x。PA = 7x−5 = 7×4−5 = 23 (cm),回查 PB = 3×4+11 = 23 (cm),相等。小安把 x 的值當成 PA,漏了代回。答:PA = 23 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 12 題

題目:三角形 ABC 的內切圓(圓在三角形裡面,與三邊都相切)切 AB、BC、CA 於 D、E、F。AB = 7 cm,BC = 9 cm,CA = 8 cm。求 AD 的長。

小美的解法:
(1) D、E、F 都是切點,AD、BD、BE、CE、CF、AF 都是切線段。
(2) 切線段等長,所以這六段全部一樣長。
(3) 三角形周長 = 7+9+8 = 24,六段各是 24÷6 = 4 (cm)。
(4) AD = 4 cm。

請指出小美錯在哪一行、為什麼,並求出正確的 AD。

三角形 ABC,內切圓切 AB、BC、CA 於 D、E、F,三邊長 7、9、8。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:完整示範三、非例:割線與不同外點

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

先看每個頂點(A、B、C)各自畫出幾條切線段,再看小美把哪些線段當成相等。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

「切線段等長」要求「同一個外點」。小美的第 (2) 行說六段全部一樣長,請檢查這六段各屬於哪一個外點(頂點)。

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

正確的做法是:每個頂點各自成對相等(頂點 A 的兩段、頂點 B 的兩段、頂點 C 的兩段)。設 AD = t,用 t 表示其他線段,再用三邊的長列方程式。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

設 AD = t:AF = t;BD = BE = 7−t;CF = CE = 8−t。三條邊分別是 AD+DB、BE+EC、CF+FA,任選一條邊(例如 BC)列出 (7−t)+(8−t) = 9,並解 t。

提示 5(完整解答)

錯處:(2)。切線段等長只在「同一個外點」的兩段之間成立:AD = AF(外點 A)、BD = BE(外點 B)、CE = CF(外點 C)。小美把外點不同的線段也算成相等。若六段全是 4,AB 會是 4+4 = 8,但題目的 AB = 7,矛盾。正確解法:設 AD = AF = t,BD = BE = 7−t,CE = CF = 8−t。BC = BE+CE,(7−t)+(8−t) = 9,15−2t = 9,t = 3。答:AD = 3 cm(另 BD = 4、CE = 5,回查 AB = 3+4 = 7,CA = 3+5 = 8,BC = 4+5 = 9)。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

五、遷移:三角形的內切圓

第 13 題

三角形 ABC 的內切圓切 AB、BC、CA 於 D、E、F。AB = 19 cm,BC = 15 cm,CA = 18 cm。求 AD 的長。

三角形 ABC,內切圓切 AB、BC、CA 於 D、E、F,三邊長 19、15、18。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:完整示範三、解題流程

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

三角形的每個頂點,各自向圓畫出幾條切線段?

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

頂點 A 有 AD、AF 兩段;頂點 B、頂點 C 也各有兩段。每個頂點的兩段有什麼關係?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

設 AD = t,用「同一個頂點的兩段相等」把 AF、BD、BE、CF、CE 都用 t 表示,再選一條邊列方程式。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

AF = t;BD = BE = 19−t;CF = CE = 18−t。BC = BE+CE,所以 (19−t)+(18−t) = 15。請自己解 t,並用另外一條邊回查。

提示 5(完整解答)

確認:每個頂點的兩條切線段等長:AD = AF、BD = BE、CE = CF。設 AD = t,則 BD = BE = 19−t,CF = CE = 18−t。BC = BE+CE:(19−t)+(18−t) = 15,37−2t = 15,t = 11。答:AD = 11 cm。回查:BD = 8,CE = 7,BC = 8+7 = 15,與題目相符。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 14 題

三角形 ABC 的內切圓切 AB、BC、CA 於 D、E、F。已知 AD = 3 cm,BE = 7 cm,CF = 9 cm。求 BC 的長。

三角形 ABC,內切圓切 AB、BC、CA 於 D、E、F,標示 AD = 3、BE = 7、CF = 9。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:完整示範三、切線段等長

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

BC 被切點 E 分成哪兩段?

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

BC 被分成 BE 與 EC 兩段。BE 題目給了;EC 屬於哪個頂點?和題目給的哪一段同屬一個頂點?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

EC 與 CF 都是從頂點 C 出發的切線段,所以等長。BC = BE+EC。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

EC = CF,已知 CF 的長度。所以 BC = BE+EC 就是兩個已知長度相加。請自己算出最後的數,再用 AD 的條件檢查三邊是否都合理。

提示 5(完整解答)

確認:EC 與 CF 都是從外點 C 出發的切線段,EC = CF = 9 cm。BC = BE+EC = 7+9 = 16 (cm)。答:BC = 16 cm。(回查:AD = AF = 3,BD = BE = 7,所以 AB = 3+7 = 10,CA = 3+9 = 12,三邊都為正。)

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 15 題

三角形 ABC 的內切圓切 AB、BC、CA 於 D、E、F。已知 AD = 4 cm,BE = 6 cm,AC = 13 cm。求三角形 ABC 的周長。

三角形 ABC,內切圓切 AB、BC、CA 於 D、E、F,標示 AD = 4、BE = 6、AC = 13。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:完整示範三、解題流程

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

周長是三邊的和。先看三邊各被切點分成哪兩段。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

每個頂點的兩段切線段相等。已知的 AD、BE 各屬於哪個頂點?由它們可以直接推出哪些線段的長?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

先由 AD、BE 求出 AB;再用 AC 與 AF 的關係求出 CF;CE 與 CF 同頂點,由此得到 BC。最後把三邊相加。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

AF = AD,BD = BE,所以 AB = AD+BD。CF = AC−AF,CE = CF,所以 BC = BE+CE。接著把 AB、BC、AC 相加。請自己算出最後的數。

提示 5(完整解答)

確認:AF = AD = 4,BD = BE = 6,所以 AB = AD+BD = 4+6 = 10 (cm)。CF = AC−AF = 13−4 = 9 (cm),CE = CF = 9 (cm),BC = BE+CE = 6+9 = 15 (cm)。周長 = AB+BC+AC = 10+15+13 = 38 (cm)。答:周長 38 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

六、遷移:第三條切線與圓外切四邊形

第 16 題

圓 O 外有一點 P,PA、PB 分別切圓於 A、B,PA = 15 cm。另一條直線切圓於 T(T 在 A、B 之間靠近 P 的那段圓弧上),分別交 PA 於 C、交 PB 於 D(C 在 P、A 之間,D 在 P、B 之間)。求三角形 PCD 的周長。

圓 O,PA、PB 切圓於 A、B,另一條切線切圓於 T 並交 PA 於 C、交 PB 於 D,標示 PA = 15。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:連到哪裡、完整示範三

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

三角形 PCD 的周長是哪三段的和?其中哪一段穿過切點 T?

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

CD 被切點 T 分成 CT 與 TD 兩段。C 是圓外一點,D 也是;它們各自畫了哪兩條切線?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

先用 C 的兩條切線(CT 與 CA)和 D 的兩條切線(DT 與 DB)把 CT、TD 換掉,再用 PA = PB。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

周長 = PC+CT+TD+DP。換成 CT = CA、TD = DB 之後,PC+CA 是哪一段?DB+DP 又是哪一段?請接著用 PA = PB 把它們變成已知的數,並自己算出最後的數。

提示 5(完整解答)

確認:從 P 出發的 PA、PB 是切線,PA = PB = 15 cm。從 C 出發的 CT、CA 是切線,CT = CA;從 D 出發的 DT、DB 是切線,DT = DB。周長 = PC+CD+DP = PC+(CT+TD)+DP = PC+CA+DB+DP = (PC+CA)+(DB+DP) = PA+PB = 15+15 = 30 (cm)。答:周長 30 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 17 題

圖形與上一題相同:圓 O 外有一點 P,PA、PB 分別切圓於 A、B;另一條直線切圓於 T,分別交 PA 於 C、交 PB 於 D。這次已知三角形 PCD 的周長是 34 cm。求 PA 的長。

圓 O,PA、PB 切圓於 A、B,另一條切線切圓於 T 並交 PA 於 C、交 PB 於 D,三角形 PCD 的周長已知。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:連到哪裡、完整示範三

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

這題是上一題反過來問:已知周長,求 PA。先想上一題周長和 PA 之間是怎麼連起來的。

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

周長 PC+CD+DP 可以用切線段等長改寫。改寫之後,周長和哪些切線段的和一樣?

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

把 CD 拆成 CT+TD,再用 CT = CA、TD = DB,把周長改寫成 PA 與 PB 的和;PA = PB 再把它變成 PA 的兩倍。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

周長 = PA+PB = 2PA。題目給周長 34,所以 2PA = 34。請自己解出 PA,並寫成「PA = ?cm」。

提示 5(完整解答)

確認:周長 = PC+CD+DP = PC+CT+TD+DP = PC+CA+DB+DP(因為 CT = CA、TD = DB)= PA+PB。又 PA = PB(同一外點 P 的兩條切線),所以周長 = 2PA。2PA = 34,PA = 17。答:PA = 17 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。

第 18 題

四邊形 ABCD 的四條邊都與圓 O 相切,切點依序是 E(在 AB 上)、F(在 BC 上)、G(在 CD 上)、H(在 DA 上)。已知 AB = 14 cm,BC = 11 cm,CD = 12 cm。求 DA 的長。

四邊形 ABCD 四邊都與圓 O 相切,切點 E、F、G、H,標示 AB = 14、BC = 11、CD = 12。
圖不依比例,請依題目給的條件判斷。

對照課文:連到哪裡、完整示範三

請先自己寫出三步檢查與完整算式,再看提示。

提示 1(只指方向;用了就不算無提示完成)

四個頂點 A、B、C、D,各自向圓畫出幾條切線段?

提示 2(只指方向;用了就不算無提示完成)

每個頂點各有兩段切線段,而且這兩段相等。四條邊,每條邊都由兩段切線段相加而成。

提示 3(點出方法;用了就不算獨立完成)

設 AE = AH = a,BE = BF = b,CF = CG = c,DG = DH = d,把四條邊都用 a、b、c、d 表示,再觀察哪些邊相加後會得到同一個和。

提示 4(接近完整,最後一步留給你;用了就不算獨立完成)

AB = a+b,BC = b+c,CD = c+d,DA = d+a。AB+CD 與 BC+DA 各等於什麼?它們之間有什麼關係?再用題目已知的三邊求 DA。

提示 5(完整解答)

確認:每個頂點的兩段切線段相等。AB+CD = (a+b)+(c+d) = a+b+c+d,BC+DA = (b+c)+(d+a) = a+b+c+d,所以 AB+CD = BC+DA。代入:14+12 = 11+DA,26 = 11+DA,DA = 15 (cm)。答:DA = 15 cm。

常見錯法與補救(看了就不算無提示完成)

寫完後若結果和提示 5 不同:回到上面「對照課文」的位置重讀,再回到這一題原式,蓋住提示 3 以上重寫一次。