錯題解析

5 吋手機:5 吋是「對角線」,16:9 是「比」

數學.第 3 冊.2026/07/17.第 04 題 | 主題:畢氏定理.根號估算.單位換算(素養題)

題目

通常我們所說的 5 吋手機,指的是螢幕的對角線長度是 5 吋。 一支螢幕的長寬比為 16 : 9 的 5 吋手機,其螢幕的約為幾公分? (已知 1 吋約等於 2.54 公分,選擇最接近的答案)
題目附表:18.1² = 327.61、18.2² = 331.24、18.3² = 334.89、18.4² = 338.56、18.5² = 342.25、 18.6² = 345.96、18.7² = 349.69、18.8² = 353.44、18.9² = 357.21
  1. (A) 10 ← 我選的
  2. (B) 11 ← 正確答案
  3. (C) 12
  4. (D) 13
我的答案:(A) 10沒把 16:9 設成 16t、9t 用畢氏定理求出比例
正確答案:(B) 11約 11.07 公分
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:「16 : 9」是比例,不是實際長度,必須先設 16t、9t 求出 t。
這題有兩個必須同時跨過的關卡:
5 吋是對角線,不是長,也不是寬。
16 : 9 只告訴你形狀,不告訴你大小,要靠畢氏定理把「5 吋」這個尺寸灌進去。

那張 18.1~18.9 的平方表就是最大的提示:
因為 16² + 9² = 256 + 81 = 337,而 337 正好落在表格的範圍內 (18.3² = 334.89 < 337 < 338.56 = 18.4²)。
老師給表格,就是在告訴你「你會用到 √337」 —— 沒有走到這一步,就代表方法錯了。

正確解法

Step 1 用比設長和寬
長寬比 16 : 9,設
 長 = 16t、寬 = 9t(t 是待求的比例倍數)
Step 2 對角線用畢氏定理
(16t)² + (9t)² = 5² 256t² + 81t² = 25 → 337t² = 25 → t = 5 / √337 所以 長 = 16t = 80 / √337(吋)
Step 3 查表求 √337
表格中:18.3² = 334.89、18.4² = 338.56,而 334.89 < 337 < 338.56
√337 ≈ 18.36 (337 離 338.56 比較近,所以取靠近 18.4 的 18.36。)
Step 4 算出長,再換成公分
長 ≈ 80 ÷ 18.36 ≈ 4.36 吋 4.36 × 2.54 ≈ 11.07 公分 最接近的答案是 (B) 11

另一種算法:先換單位再算(數字更好操作)

對角線 = 5 × 2.54 = 12.7 公分,長佔對角線的 16/√337:

長 = 12.7 × 16 ÷ 18.36 ≈ 203.2 ÷ 18.36 ≈ 11.07 公分 ✓

完整規格表(驗算)

比例公分
16t≈ 4.36≈ 11.07
9t≈ 2.45≈ 6.23
對角線√337·t512.7

驗算畢氏定理:11.07² + 6.23² ≈ 122.5 + 38.8 = 161.3,而 12.7² = 161.29 ✓
長寬比檢查:11.07 : 6.23 ≈ 1.78,而 16 : 9 ≈ 1.78 ✓

要記住的觀念

  • 手機的「吋數」永遠指對角線。這是生活常識,也是素養題的固定考點。
  • 看到「比」就設 16t、9t。一個未知數就能表示兩個量,再用畢氏定理把 t 解出來。
  • 16² + 9² = 337 值得記住。16:9 是最常見的螢幕比例,√337 ≈ 18.36 幾乎每次都會用到。
  • 題目附的表格 = 明確提示。看到一張 18.1~18.9 的平方表,就該想「我要開的根號一定在 327~357 之間」,用它反推自己該算什麼。
  • 合理性檢查:長一定比對角線短,但不會短太多。對角線 12.7 公分,16:9 的螢幕很扁,長大約是對角線的 87%(16/18.36)→ 約 11 公分。用這招可以直接刷掉 (A) 10(太短)和 (D) 13(比對角線還長,不可能)。
  • 最後才做單位換算。先用吋算完,最後乘 2.54;或先把對角線換成公分再算。不要換到一半又換回去。
為什麼 (D) 13 一定是錯的?

對角線是 5 吋 = 12.7 公分,而直角三角形的斜邊一定最長, 所以螢幕的長必定小於 12.7 公分
13 > 12.7 → 立刻出局,連算都不用算。
同理 (C) 12 也很可疑(要長佔對角線的 94%,那形狀會接近一條線,不合 16:9)。 先用「斜邊最長」刷掉不可能的選項,能省下大量時間。

類題自我檢測

1. 一支長寬比 4 : 3 的 6 吋平板,其螢幕的長約為幾公分?(1 吋 = 2.54 公分)
2. 一台長寬比 16 : 9 的電視,螢幕長為 32 吋,這台是幾吋的電視?

看解答

1. 設長 4t、寬 3t → (4t)² + (3t)² = 25t² = 6² → t = 6/5 = 1.2。
長 = 4 × 1.2 = 4.8 吋 = 4.8 × 2.54 ≈ 12.2 公分
(4:3 剛好是 3-4-5 直角三角形,√25 = 5 是整數,算起來特別乾淨。)

2. 長 16t = 32 → t = 2 → 對角線 = √337 × 2 ≈ 18.36 × 2 ≈ 36.7 吋, 所以是俗稱的 37 吋(市售會標 37 吋或 36.5 吋)電視。
這題示範了反過來用:知道長,回推對角線。

我的原始作答

原始作答

這題幾乎沒有動筆,代表卡在「不知道 16:9 要怎麼變成長度」。
把這個流程背下來,所有「已知比例+已知對角線」的題目都通用:
① 設長 = 16t、寬 = 9t → ② (16t)² + (9t)² = 對角線² → ③ 解出 t → ④ 代回求長 → ⑤ 最後換單位。
另外,看到題目附平方表就先問「我要開哪個根號?」 本題只要算出 16² + 9² = 337,再去表裡找 337,路就通了。

複習標記

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