卡在這題?用 AI 解開它
Geometry · real student question

凸四邊形 ABCD 中,AB = BC 且 AD = CD。角 B 為 58 度、角 D 為 136 度。求角 A,答案以度為單位。

Question

已知凸四邊形 ABCDABCD 中

AB=BC,AD=CD,∠B=58∘,∠D=136∘AB = BC,\qquad AD = CD,\qquad \angle B = 58^\circ,\qquad \angle D = 136^\circ

求 ∠A\angle A,答案以度為單位。

Step-by-step solution

  1. 從兩組等邊條件認出圖形。 兩組相鄰邊相等(AB=BCAB=BC 與 AD=CDAD=CD)使 ABCDABCD 成為鳶形(風箏形)。這件事之所以關鍵:BB 與 DD 都與 AA、CC 等距,所以兩點都落在 ACAC 的中垂線上,於是對角線 BDBD 就是對稱軸。

  2. 用對稱性推出 ∠A=∠C\angle A = \angle C。 沿直線 BDBD 作鏡射會交換 AA 與 CC、固定 BB 與 DD,因此 AA 處的角對應到 CC 處的角,即

    ∠A=∠C\angle A = \angle C

    就靠這一條,四個未知數的問題被壓成一個未知數。

  3. 用四邊形內角和。 任何四邊形的內角和都是 360∘360^\circ:

    ∠A+∠B+∠C+∠D=360∘\angle A + \angle B + \angle C + \angle D = 360^\circ

  4. 代入已知角與等角關係。 把 ∠C\angle C 寫成 ∠A\angle A:

    2∠A+58∘+136∘=360∘2\angle A + 58^\circ + 136^\circ = 360^\circ

    2∠A=360∘−194∘=166∘2\angle A = 360^\circ - 194^\circ = 166^\circ

    ∠A=83∘\angle A = 83^\circ

  5. 沿對角線 ACAC 拆開驗算。 三角形 ABCABC 是等腰三角形,頂角 58∘58^\circ,故底角為 180∘−58∘2=61∘\tfrac{180^\circ-58^\circ}{2}=61^\circ,即 ∠BAC=61∘\angle BAC = 61^\circ。三角形 ACDACD 是等腰三角形,頂角 136∘136^\circ,故 ∠DAC=180∘−136∘2=22∘\angle DAC = \tfrac{180^\circ-136^\circ}{2}=22^\circ。於是 ∠A=61∘+22∘=83∘\angle A = 61^\circ + 22^\circ = 83^\circ,與前面一致。

Answer

∠A=83∘\angle A = 83^\circ

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