題目
如右圖,從一個
邊長為 12 的正方形的
兩個頂點剪掉一個三角形,
所剩下的部分
不可能為下列哪一個圖形?
| 選項 | 剩下圖形的標示 | 被剪掉的三角形 |
| (A) | 上 12、左 12、右 12、下 13 與 5 | 斜邊 13、一股 5 |
| (B) | 上 12、左 12、下 12,右側凹進去 7 與 7 | 兩腰 7、7,底 12 |
| (C) | 上方凹進去 6 與 5,左 12、右 12、下 12 | 兩腰 6、5,底 12 |
| (D) | 上 12、左側 2 與 12、右 12、下 12 | 剪掉左上角的小三角形 |
- (A)
- (B)
- (C) ← 正確答案(不可能)
- (D) ← 我選的
我的答案:(D)沒檢查三邊關係
正確答案:(C)6 + 5 = 11 < 12,三角形不存在
錯在哪裡
關鍵沒用上:三角形的三邊關係(任兩邊之和大於第三邊)。
「從兩個頂點剪掉一個三角形」意思是:
剪掉的三角形,其中一邊就是正方形的一整條邊(長 12),
另外兩邊是剪痕。
選項 (C) 的剪痕是 6 和 5,底邊是正方形的邊 12:
6 + 5 = 11 < 12
兩邊之和小於第三邊 → 這個三角形根本畫不出來!
想像兩根長 6 和 5 的棍子,要架在相距 12 的兩點上——
總長只有 11,根本搆不到,會在中間斷開。
看到「不可能」+ 圖形上標了幾個長度,第一個要檢查的就是三邊關係。
這比計算面積、角度快得多,也是命題老師最常設計的考點。
正確解法
Step 0 先搞懂「從兩個頂點剪掉一個三角形」的意思
┌─────────────┐ ┌──────╲ ╱─────┐
│ │ 剪掉 │ ╲╱ │
│ 正方形 │ ───→ │ ↑ 剪掉這塊 │
│ 邊長 12 │ │ │
└─────────────┘ └───────────────┘
三角形的
底是正方形的一整條邊(長 12),
兩腰是剪痕,剪痕的端點就是正方形的兩個頂點。
Step 1 用三邊關係檢查每個選項
三角形成立的條件:任兩邊之和 > 第三邊
(只要檢查兩短邊之和 > 最長邊即可)。
| 選項 | 三角形的三邊 | 兩短邊之和 | 最長邊 | 成立嗎 |
| (A) | 5、12、13 | 5 + 12 = 17 | 13 | ✓ 17 > 13 |
| (B) | 7、7、12 | 7 + 7 = 14 | 12 | ✓ 14 > 12 |
| (C) | 6、5、12 | 6 + 5 = 11 | 12 | ✗ 11 < 12 不成立 |
| (D) | 2、12、約 12.2 | 2 + 12 = 14 | 約 12.2 | ✓ 14 > 12.2 |
只有 (C) 違反三邊關係 → 答案 (C)。
Step 2 逐一確認其他選項確實可行
(A):5-12-13 直角三角形
5² + 12² = 25 + 144 = 169 = 13² ✓
這是最有名的畢氏數 5-12-13!
從正方形右下角沿著底邊量 5,斜著剪到右上角(斜邊 13),
剩下的圖形底邊變成 12 + 5 = 17?
依圖示,底邊標的是 13 和 5,代表剪痕長 13、底邊多出的一段是 5——
這是一個合法的直角三角形,可以剪出來 ✓
(B):7-7-12 等腰三角形(凹進去的 V 形)
7 + 7 = 14 > 12 ✓ 三角形成立
這個三角形的高 = √(7² − 6²) = √(49 − 36) = √13 ≈ 3.6,
剪掉之後右邊會凹進去 3.6,形成 V 形缺口 ✓ 可以剪出來。
(C):6-5-12 —— 不存在
6 + 5 = 11 < 12 ✗
兩腰加起來還不到底邊長,兩條剪痕碰不到一起。
不論怎麼擺,都無法從正方形的一條邊(長 12)的兩端,
用長 6 和長 5 的兩段連到同一個點。
→ 這個圖形畫不出來,答案就是它。
(D):剪掉左上角的小三角形(剩下梯形)
左邊標 2 和 12,表示從左上角往下量 2、往右量 12 剪一刀,
剩下的是一個梯形。
三角形三邊為 2、12、√(2² + 12²) = √148 ≈ 12.2:
2 + 12 = 14 > 12.2 ✓ 成立
可以剪出來 ✓
要記住的觀念
- 三角形三邊關係:任兩邊之和 > 第三邊。
實用簡化版:兩短邊之和 > 最長邊,只要檢查這一個就夠了。
- 另一個等價說法:任兩邊之差 < 第三邊。
第三邊必須介於「兩邊之差」和「兩邊之和」之間:
|a − b| < c < a + b
- 看到「不可能」+ 一堆長度 → 先檢查三邊關係。
這是最快的篩選法,通常一次就能找到答案。
- 常見畢氏數要背熟:
3-4-5、5-12-13、6-8-10、8-15-17、7-24-25、9-12-15。
看到 5 和 13 就要想到 12。
- 「從兩個頂點剪掉一個三角形」→ 三角形有一邊就是正方形的邊(12)。
讀懂這句話,才知道要拿哪三個數字去檢查。
- 凹進去(V 形)也算是「剩下的部分」。
選項 (B)(C) 都是凹形,別因為長得奇怪就直接刪掉。
為什麼「兩邊之和必須大於第三邊」?(直覺理解)
兩點之間,直線最短。
要從 A 走到 B(距離 12),有兩條路:
・直接走:12
・繞經 C 點:AC + CB
因為直線最短,繞路一定比較長:
AC + CB > AB
這就是三邊關係!
如果 AC + CB = 11 < 12,代表「繞路比直線還短」——
這在幾何上不可能發生,所以三角形不存在。
用「繞路一定比較遠」去理解,就永遠不會記錯這個定理。
類題自我檢測
1. 三邊長為 3、8、x 的三角形,x 的範圍為何?
2. 從邊長 10 的正方形兩個頂點剪掉一個三角形,兩條剪痕分別為 4 和 5,可能嗎?
3. 若 (B) 的兩腰改成 6 和 6,這個三角形存在嗎?
看解答
1. |8 − 3| < x < 8 + 3
5 < x < 11
(x 必須比差大、比和小。)
2. 底邊是正方形的邊 = 10,兩腰 4 和 5:
4 + 5 = 9 < 10 ✗
不可能,和本題的 (C) 是同一種錯誤。
3. 6 + 6 = 12 = 12(底邊)
剛好相等 → 三角形「退化」成一條直線,不算三角形 ✗
注意:必須是「嚴格大於」,等於也不行。
這是一個很容易被忽略的細節——
6+6 = 12 時,兩條剪痕會剛好貼在底邊上,什麼都沒剪掉。
我的原始作答
作答欄填了 (D),紅筆訂正為 (C)。
選 (D) 大概是因為它看起來「最不像原本的正方形」(變成梯形),
但「長得奇怪」和「幾何上不可能」是兩回事——
(D) 的三角形是 2、12、約 12.2,三邊關係完全成立,剪得出來。
這題的解法只有一個標準動作:把每個選項的三角形三邊寫出來,檢查三邊關係。
(A) 5、12、13 → 5 + 12 = 17 > 13 ✓
(B) 7、7、12 → 7 + 7 = 14 > 12 ✓
(C) 6、5、12 → 6 + 5 = 11 < 12 ✗ ← 答案
(D) 2、12、12.2 → 2 + 12 = 14 > 12.2 ✓
四行寫完,答案就出來了,不用算面積也不用算角度。
兩個關鍵提醒:
①
「兩個頂點」代表三角形的底邊就是正方形的邊(12),
這個 12 一定要放進三邊裡一起檢查——
只看標示的 6 和 5 是不夠的
②
「不可能」類型的幾何題,先想三邊關係,
這是國中幾何裡「用來否定圖形存在」最常見的工具
順帶一提,選項 (A) 的
5-12-13 是最經典的畢氏數之一,
看到 5 和 13 同時出現就該想到 12。
把 3-4-5、5-12-13、8-15-17 這幾組背熟,很多幾何題可以直接看出答案。
複習標記
看完這一頁順手標一下,紀錄會同步到總覽頁——
標「有把握」的會被劃掉,標「有疑問」的會被標成琥珀色,可以用「只看有疑問的」單獨叫出來。
再按一次同一顆按鈕就取消。紀錄存在這台裝置的瀏覽器裡。
還沒標記