核心概念:同底三角形的面積比
喺 DSE Core 幾何(以至 Coordinate Geometry / 2D Space)入面,有一條極常用、但好多人會混淆嘅秘技:
設 △ABC 同 △ABD 有共同底邊 AB。 若連接兩頂點的直線 CD(或其延長線)同底邊 AB 相交於點 P,則:
[△ABD][△ABC]=PDCP 意思即係:同底三角形的面積比 = 兩頂點到交點 P 的線段比例。
圖中 C 在底邊 AB 之上、D 在其下,虛線 h1 同 h2 係由兩頂點垂直拉落 AB 的高,直角位已標示。直線 CD 穿過 AB 於 P。
證明(用相似三角形)
第一步 - 用高表示面積比。 由 C 同 D 各自向底邊 AB(或其延長線)作垂足,設兩條高分別為 h1 同 h2。因為兩個三角形同底 AB:
[△ABD][△ABC]=21AB⋅h221AB⋅h1=h2h1 第二步 - 砌出一對相似三角形。 兩條高同直線 CDP 會構成兩個直角三角形(記為 △CP足 同 △DP足)。佢哋有:
- 一對對頂角相等(CD 同 AB 相交於 P),
- 各自都有一個直角 ∠90∘。
由 AA 相似:
△CP足∼△DP足 第三步 - 由相似得線段比。 相似三角形對應邊成比例,高對應斜邊:
h2h1=PDCP 結論。 合併第一同第三步:
[△ABD][△ABC]=PDCP■
DSE 應用場景
- MC 秒殺:題目俾咗 C、D 座標或比例 CP:PD,要你比兩邊面積比 - 直接套定理,唔使逐個計底同高。
- Coordinate Geometry / Vector (M2):常用嚟將「面積比」轉成「共線線段比」,再用 Section Formula(分點公式)求座標或位置向量。
- 記法:底相同 ⟹ 面積比只睇高;高同 CP,PD 又成比例 ⟹ 面積比 =CP:PD。