錯題解析

面積因式分解:先分清楚哪一個是「較長邊」

數學.第 3 冊.2026/07/20.第 01 題 | 主題:十字交乘.因式分解.面積與周長

題目

已知一長方形的面積為 (x² − 7x − 18) 平方公分,且長、寬分別為 (x + a) 公分、(x + b) 公分, a、b 皆為整數。若該長方形的較長邊為 17 公分,則此長方形的周長為多少公分?
  1. (A) 42
  2. (B) 46 ← 正確答案
  3. (C) 50 ← 我選的
  4. (D) 54
我的答案:(C) 50另一邊算成 8(15 − 9 = 6 才對)
正確答案:(B) 46兩邊是 17 和 6,周長 2(17+6)
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:因式分解對了,但求「另一邊」時算錯。
正確流程是:
① 分解 x² − 7x − 18 = (x − 9)(x + 2)
② 較長邊是 x + 2(因為 +2 > −9),所以 x + 2 = 17 → x = 15
③ 另一邊 = x − 9 = 15 − 9 = 6
④ 周長 = 2 × (17 + 6) = 46

你的答案 50 = 2 × (17 + 8),代表另一邊算成了 8 —— 很可能是 15 − 9 這個減法失手,或是把分解寫成了 (x − 7)。

免費的檢查機會:兩邊相乘應該等於面積。 17 × 6 = 102,而把 x = 15 代回原式:15² − 7×15 − 18 = 225 − 105 − 18 = 102
若用 17 × 8 = 136,就對不上了 —— 一驗算就會發現。

正確解法

Step 1 把面積因式分解(十字交乘)
要找兩個數,相乘 = −18相加 = −7
兩數相乘相加符合?
−1, 18−1817
−2, 9−187
−9, 2−18−7
−3, 6−183
x² − 7x − 18 = (x − 9)(x + 2) 所以 {a, b} = {−9, 2},兩邊分別是 (x − 9) 和 (x + 2)。
Step 2 判斷哪一邊比較長
同樣是 x 加一個數,加得多的那個一定比較大x + 2 > x − 9 (因為 2 > −9,兩者恆差 11) 所以 較長邊 = x + 2

這一步是全題最關鍵的判斷。如果誤把 x − 9 當成較長邊, 會得到 x = 26、另一邊 = 28,反而比 17 還長 → 自相矛盾,馬上就知道選錯了。

Step 3 由較長邊解出 x
x + 2 = 17 → x = 15
Step 4 求另一邊與周長
較短邊 = x − 9 = 15 − 9 = 6 周長 = 2 × (17 + 6) = 2 × 23 = 46 答案 (B) 46

驗算:三個條件全部核對

檢查項目計算結果
面積(用因式)17 × 6102
面積(用原式,x = 15)15² − 7×15 − 18 = 225 − 105 − 18102 ✓ 相符
兩邊差17 − 611 ✓(本來就恆差 11)
較長邊17 > 6✓ 17 確實是較長邊

要記住的觀念

  • 看到「面積是二次式、邊長是一次式」→ 先因式分解。這是固定套路。
  • 十字交乘:找兩數相乘 = 常數項、相加 = 一次項係數。本題 (−9) × 2 = −18、(−9) + 2 = −7。
  • (x + a) 與 (x + b) 比大小,只要比 a 和 b。因為 x 相同,加得多的就大。(x + 2) > (x − 9)。
  • 兩邊的差是固定的。本題永遠差 |2 − (−9)| = 11,所以知道一邊是 17,另一邊必是 6(不可能是 8)。這是最快的檢查法。
  • 算完把 x 代回原式驗面積。17 × 6 = 102 = 15² − 7×15 − 18 ✓ 兩種算法一致才算完成。
  • 題目問周長不是面積。算出兩邊後別忘了乘 2,也別停在面積就交卷。
如果把「較長邊」認錯會怎樣?

假設誤以為 x − 9 = 17 → x = 26 → 另一邊 = x + 2 = 28
但 28 > 17,代表「較長邊」其實是 28 不是 17 —— 和題目條件矛盾,這條路走不通。
(此時周長會是 2 × (17 + 28) = 90,根本不在選項裡,也是一個警訊。)

所以判斷完哪一邊比較長之後,一定要回頭確認「算出來的另一邊真的比較短」。 算出來的東西不在選項裡,通常不是計算錯,而是一開始的假設就錯了

類題自我檢測

1. 一長方形面積為 (x² + 3x − 40) 平方公分,長、寬為 (x + a)、(x + b) 公分。 若較短邊為 6 公分,求周長。
2. 一長方形面積為 (x² − 2x − 24) 平方公分,若較長邊為 20 公分,求面積。

看解答

1. x² + 3x − 40 = (x + 8)(x − 5)。較短邊是 x − 5(因為 −5 < 8)→ x − 5 = 6 → x = 11
較長邊 = x + 8 = 19。周長 = 2 × (6 + 19) = 50 公分
驗算:6 × 19 = 114;11² + 3×11 − 40 = 121 + 33 − 40 = 114 ✓

2. x² − 2x − 24 = (x − 6)(x + 4)。較長邊是 x + 4 → x + 4 = 20 → x = 16
較短邊 = 16 − 6 = 10。面積 = 20 × 10 = 200 平方公分
驗算:16² − 2×16 − 24 = 256 − 32 − 24 = 200 ✓
(注意兩邊恆差 10,所以較長邊 20 → 較短邊必為 10,這個檢查一秒完成。)

我的原始作答

原始作答

選 (C) 50 代表你已經解出 x、也知道要算周長,整個架構是對的, 只在「另一邊等於多少」這一步失手。
兩個保險做法:
因式分解完就先寫下「兩邊恆差 11」,這樣看到 17 立刻知道另一邊是 6。
把 x 代回原式算一次面積,和「長 × 寬」對照 —— 17 × 6 = 102 對得上、17 × 8 = 136 對不上,三十秒就能抓出這種錯。

複習標記

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