題目
如圖(十三),四邊形 ABCD 與四邊形 CEFG 中,
AD = BC,D 點在 CG 上,B、C、E 三點在同一直線上。
圖中標示的角為:
∠DAC = 45°、∠ABC = 75°、∠ACB = 45°、
∠FGC = 110°、∠GFE = 70°。
根據圖中的數據,判斷四邊形 ABCD 與四邊形 CEFG 的形狀,下列敘述何者正確?
- (A) 兩者都是平行四邊形
- (B) 兩者都不是平行四邊形
- (C) 只有四邊形 CEFG 是平行四邊形
- (D) 只有四邊形 ABCD 是平行四邊形 ← 正確答案
正確答案:(D)ABCD:一組對邊平行且相等;CEFG:只知道一組對邊平行
(原圖只拍到紅筆訂正的正解,作答欄不在畫面中,故本頁不標示當時所選答案。)
錯在哪裡
兩個四邊形都「看起來」很像平行四邊形,但只有一個能被證明。
ABCD:兩個條件都齊了。
∠DAC = ∠ACB = 45° (AC 截 AD 與 BC 的內錯角相等)→ AD ∥ BC
題目又給了 AD = BC
「一組對邊平行且相等」→ 平行四邊形 ✓
CEFG:只有一個條件。
∠G + ∠F = 110° + 70° = 180° (GF 截 GC 與 FE 的同側內角互補)→ GC ∥ FE
但題目沒有給「GC = FE」,也沒有給「CE ∥ GF」。
只知道一組對邊平行,最多只能說它是「梯形」。
最容易犯的錯:看到 110° 與 70° 互補,就直接說「所以是平行四邊形」。
互補只能推出「平行」,推不出「相等」。
更進一步算下去會發現它根本不是平行四邊形(見 Step 3)。
另一個常見錯誤:把 ∠DAC = 45° 當成 ∠DAB。
圖上的 45° 是在 AD 與對角線 AC 之間,不是整個 ∠A。
看角度標記時,一定要確認它夾在哪兩條線之間。
正確解法
Step 1 先證明 ABCD 是平行四邊形
∠DAC = 45°=
∠ACB = 45°→ 內錯角相等 →
AD ∥ BC
再加上題目給的 AD = BC
由「一組對邊平行且相等」的判別法 → ABCD 是平行四邊形。
用到的是 AC 這條對角線:它同時是 AD 與 BC 的截線,
所以 ∠DAC 與 ∠ACB 才會是內錯角。畫出截線,內錯角就找得到。
Step 2 CEFG 只能推到「一組對邊平行」
∠G = 110°+
∠F = 70°= 180° →
GC ∥ FE
到這裡只能確定它是梯形。
要成為平行四邊形,還必須再有下列其中一項:
· GC = FE(一組對邊平行且相等) · CE ∥ GF(兩組對邊都平行)
· 對角相等 · 對角線互相平分
題目一項都沒給。
Step 3 實際算出 ∠GCE,證明它「確實不是」平行四邊形
由 Step 1 已知 ABCD 是平行四邊形,所以:
∠BCD = 180° − ∠ABC = 180° − 75° = 105° (同側內角互補)
因為 B、C、E 共線:
∠DCE = 180° − ∠BCD = 180° − 105° = 75°
又因為 D 在 CG 上(射線 CD 就是射線 CG):
∠GCE = ∠DCE = 75°
若 CEFG 是平行四邊形,則對角相等:∠GCE 應該等於 ∠GFE = 70°。
但實際上 ∠GCE = 75° ≠ 70° → CEFG 不是平行四邊形
(也可以用內角和檢查:∠E = 360° − 75° − 110° − 70° = 105°,
而對角 ∠G = 110°,兩組對角都不相等。)
所以答案是 (D) 只有四邊形 ABCD 是平行四邊形。
要記住的觀念
- 平行四邊形的五種判別法(缺一不可,背熟才不會亂猜):
① 兩組對邊分別平行
② 兩組對邊分別相等
③ 一組對邊平行「且」相等 ← 本題 ABCD 用的
④ 兩組對角分別相等
⑤ 兩條對角線互相平分
特別注意 ③:「平行」與「相等」必須是同一組對邊,而且兩個條件都要有。
「一組對邊平行、另一組對邊相等」不能推出平行四邊形(可能是等腰梯形)——這是最經典的陷阱。
- 由角度推平行的兩條路:
同位角相等 或 內錯角相等 → 兩線平行
同側內角互補(和為 180°) → 兩線平行
本題 ABCD 走的是「內錯角」,CEFG 走的是「同側內角」。
- 「平行」推不出「相等」。
兩條平行線之間的線段可長可短,
所以只有平行時,最多只能說是梯形。
- 平行四邊形的性質(判定成立之後才能用):
對邊平行且相等、對角相等、鄰角互補、對角線互相平分。
本題 Step 3 就是先用「鄰角互補」求出 ∠BCD = 105°。
判別法是「怎麼證明它是」,性質是「證明之後可以用什麼」——兩者方向相反,不要混用。
- 看角度標記時,先確認它夾在哪兩條線之間。
本題的 45° 是 AD 與 AC(不是 AD 與 AB),
看錯就會把 ∠A 當成 45°,整題垮掉。
做法:用手指沿著角的兩條邊各描一次。
類題自我檢測
四邊形 ABCD 中,已知 AB ∥ CD。下列再加上哪一個條件,
仍無法保證 ABCD 是平行四邊形?
(A) AB = CD (B) AD ∥ BC (C) AD = BC (D) ∠A = ∠C
看解答
(C) AD = BC。
因為「AB ∥ CD」與「AD = BC」講的是不同的兩組對邊——
一組平行、另一組相等,這樣的四邊形也可能是「等腰梯形」。
(A) 平行與相等是同一組(AB 與 CD)→ 判別法 ③ ✓
(B) 兩組對邊都平行 → 判別法 ① ✓
(D) AB ∥ CD 使 ∠A + ∠D = 180°,再由 ∠A = ∠C 可推得 ∠C + ∠D = 180° → AD ∥ BC ✓
這一題就是在考「平行與相等必須同一組」——和原題 CEFG 的失分點完全相同。
我的原始作答
這一份的作答欄沒有拍進畫面,不過本題的複習重點很清楚:
建議固定動作①:在每個四邊形旁邊列一張「條件清單」,
寫下「已知平行的是哪一組」「已知相等的是哪一組」。
ABCD 兩欄都填得滿;CEFG 只填得出「平行」一欄——差別立刻顯現。
建議固定動作②:把五個判別法默寫在考卷邊,一個一個對。
對不上任何一條,就不能說它是平行四邊形。
建議固定動作③:看到角度數字先確認它夾哪兩條邊。
本題的 45° 夾的是 AD 與對角線 AC,不是整個 ∠A。
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