【偵探任務情境 01】太短碰不到塌陷模型 🎯
小水豚拿了三根木棍想搭帳篷,如果兩根短木棍太短,就算平躺下來也碰不到彼此,帳篷直接崩塌!在幾何學中,任意兩邊之和必須「大於」第三邊(兩點之間直線最短,繞遠路一定比較長)。偷懶快速小撇步:只要檢查「兩短邊之和大於最長邊」就能確定能不能拼成三角形!請判斷長度 3、4、8 能否拼成三角形。
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💡 小水豚看圖心得:
• 核心公式:三角形形成條件:任意兩邊和大於第三邊;快速檢驗:兩短邊和 > 最長邊
• 太短碰不到,帳篷會崩塌!兩根短木棍加起來,一定要大於最長的那根老大,才能撐起三角形!
💡 偵探白話筆記 (STAR 鷹架思考步驟) (點擊空格顯現答案)
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S 尋找線索 (Search)
給定三線段長度 3, 4, 8,檢驗能否圍成三角形。
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T 轉譯關係 (Translate)
找出最長邊為 8,計算兩短邊和:3 + 4 = 7。
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A 求解運算 (Act & Calculate)
因為 3 + 4 = 7 < 8,兩短邊和未大於最長邊,故無法拼成三角形!
【範例判斷】邊長 5, 12, 13:兩短邊和 5 + 12 = 17 > 13,可以拼成三角形。
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R 檢核審查 (Review & Reflect)
若兩短邊和恰好「等於」最長邊(如 3, 5, 8),則三線段會疊成一直線,依然無法形成三角形。
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【隨堂練功題】三角形三邊長形成檢驗(填「能」或「不能」):
1. 長度 4, 7, 10:兩短邊和 4 + 7 = 11 > 10,能 形成三角形。
2. 長度 3, 5, 8:兩短邊和 3 + 5 = 8 = 8,不能 形成三角形(平躺成一條線)。
3. 長度 2, 6, 9:兩短邊和 2 + 6 = 8 < 9,不能 形成三角形(太短碰不到)。
偵探自我檢核:
[ ] 快速檢驗法:只要「兩短邊和 > 最長邊」就能形成三角形。
[ ] 注意相加等於最長邊時只是一條扁平線段,不能構成三角形!
觀念釐清小撇步:強調是「嚴格大於」而非「大於等於」,兩短邊和等於最長邊時只是一條扁平線段。
【偵探任務情境 02】第三邊範圍夾擠不等式 🎯
如果已知三角形的兩根木棍長度分別是 5 和 8,想挑選第三根木棍 x 來搭成三角形,這根木棍不能太短也不能太長!小水豚發現了夾擠定理:第三邊長度 x 必須大於兩邊之差(8 - 5 = 3),且小於兩邊之和(8 + 5 = 13)。若 x 是整數,請問 x 最大是多少?最小是多少?
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💡 小水豚看圖心得:
• 核心公式:兩邊之差 < 第三邊 < 兩邊之和,即 |a - b| < c < a + b
• 不能太長也不能太短!第三邊必須被包夾在「兩邊相減」與「兩邊相加」的正中間!
💡 偵探白話筆記 (STAR 鷹架思考步驟) (點擊空格顯現答案)
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S 尋找線索 (Search)
已知兩邊為 5 與 8,第三邊為整數 x。
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T 轉譯關係 (Translate)
列出邊長範圍不等式:8 - 5 < x < 8 + 5,即 3 < x < 13。
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A 求解運算 (Act & Calculate)
範圍為 3 < x < 13。若 x 為整數,則最大值為 12,最小值為 4。
【範例計算】已知兩邊長為 4 和 9,第三邊 x 範圍:9 - 4 < x < 9 + 4,即 5 < x < 13。
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R 檢核審查 (Review & Reflect)
檢查邊界:x 不能等於 3 或 13,故整數解為 4 到 12。
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【隨堂練功題】第三邊範圍求解:
1. 已知三角形兩邊長為 6 與 10,第三邊長為 x,則 x 的範圍為:
10 - 6 < x < 10 + 6 ⇒ 4 < x < 16。
2. 承上題,若 x 是整數,則 x 最大為 15,最小為 5。
3. x 的可能整數值共有 15 - 5 + 1 = 11 個。
偵探自我檢核:
[ ] 第三邊範圍公式:兩邊之差 < 第三邊 < 兩邊之和。
[ ] 求整數解時,注意嚴格不等號不包含端點值!
觀念釐清小撇步:常考題型:求第三邊的可能整數個數,算式為 (大 - 小 - 1),即 13 - 3 - 1 = 9 個。
【偵探任務情境 03】鱷魚嘴巴開合模型 🎯
小水豚觀察貪吃鱷魚張嘴吃漢堡:鱷魚嘴巴張得越大(角越大),需要的支撐棍就越長(對邊越大)!反過來,如果拿一根超長木棍撐著,鱷魚嘴巴一定被撐得超開!在同一個三角形中,較大邊所對的角必較大(大邊對大角),較大角所對的邊也必較長(大角對大邊)。如果 △ABC 中,∠A = 60°,∠B = 80°,請比較三邊長的大小。
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💡 小水豚看圖心得:
• 核心公式:在同一個三角形中:若 a > b,則 ∠A > ∠B;若 ∠A > ∠B,則 a > b
• 鱷魚嘴巴法則!角張得越大,對面的邊就撐得越長!大角對大邊,大邊對大角!
💡 偵探白話筆記 (STAR 鷹架思考步驟) (點擊空格顯現答案)
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S 尋找線索 (Search)
在 △ABC 中,已知 ∠A = 60°,∠B = 80°,欲比較邊長 AB, BC, AC 大小。
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T 轉譯關係 (Translate)
先求出第三個角 ∠C = 180° - 60° - 80° = 40°。排序角度:∠B (80°) > ∠A (60°) > ∠C (40°)。
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A 求解運算 (Act & Calculate)
由大角對大邊定理:對應邊長 AC > BC > AB。
【範例比較】△DEF 中,DE = 7, EF = 8, DF = 9,邊長 9 > 8 > 7,故對應角 ∠E > ∠D > ∠F。
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R 檢核審查 (Review & Reflect)
注意:∠A 的對面是 BC,∠B 的對面是 AC,∠C 的對面是 AB,對應關係絕不能看錯。
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【隨堂練功題】大邊對大角、大角對大邊:
1. 在 △ABC 中,∠A = 70°,∠B = 60°,則 ∠C = 50°。
因為角度 70° > 60° > 50°,所以對應邊長大小順序為:BC > AC > AB。
2. 在 △DEF 中,DE = 5,EF = 6,DF = 7,則最大角為邊 DF 所對的 ∠E,最小角為邊 DE 所對的 ∠F。
偵探自我檢核:
[ ] 在同一個三角形中,角越大,對面的邊越長(大角對大邊)。
[ ] 在同一個三角形中,邊越長,對面的角越大(大邊對大角)。
觀念釐清小撇步:嚴正提醒:大邊對大角「只限於同一個三角形內部」!不同三角形不能直接比邊角大小。
【偵探任務情境 04】平方加等於直角魔法陣 🎯
小水豚發現了古代埃及木匠的直角魔法陣:只要拿出長度 3、4、5 的繩圈拉緊,因為 3² + 4² = 9 + 16 = 25 = 5²,兩短邊的平方和剛好等於最長邊的平方,這個三角形就絕對百分之百保證是「直角三角形」!這就是畢氏逆定理。請判斷邊長 5、12、13 是否為直角三角形。
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💡 小水豚看圖心得:
• 核心公式:畢氏逆定理:若 a² + b² = c²,則此三角形為直角三角形(c 為斜邊,∠C = 90°)
• L 型直角魔法陣!兩條短邊平方相加,剛好等於最長邊的平方,它就是神聖的直角三角形!
💡 偵探白話筆記 (STAR 鷹架思考步驟) (點擊空格顯現答案)
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S 尋找線索 (Search)
給定三角形三邊長度 5, 12, 13。
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T 轉譯關係 (Translate)
計算兩短邊平方和與最長邊平方:5² + 12² 與 13²。
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A 求解運算 (Act & Calculate)
5² + 12² = 25 + 144 = 169,13² = 169。兩者相等,故此三角形必為直角三角形,最大角為 90°。
【範例判斷】若邊長 4, 5, 6:4² + 5² = 16 + 25 = 41 > 36 (6²),為銳角三角形。
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R 檢核審查 (Review & Reflect)
延伸推論:若 a²+b² > c² 為銳角三角形;若 a²+b² < c² 為鈍角三角形。
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【隨堂練功題】畢氏逆定理判斷直角三角形:
1. 三邊長 6, 8, 10:6² + 8² = 36 + 64 = 100 = 10²,是 直角 三角形。
2. 三邊長 7, 24, 25:7² + 24² = 49 + 576 = 625 = 25²,是 直角 三角形。
3. 三邊長 4, 5, 6:4² + 5² = 16 + 25 = 41 > 36 (6²),是 銳角 三角形。
偵探自我檢核:
[ ] 兩短邊平方和等於最長邊平方時,必然是直角三角形。
[ ] 若 a²+b² > c² 為銳角三角形,若 a²+b² < c² 為鈍角三角形。
觀念釐清小撇步:引導學生記憶常用的直角三角形三邊比:(3, 4, 5), (5, 12, 13), (7, 24, 25), (8, 15, 17)。