學習重點 掌握三角形的三個內角皆大於0°,且內角和為180°,能將角度條件轉換為不等式。 知道鈍角三角形恰有一個鈍角;若已知角度由大到小排列,最大角就是鈍角。 利用「兩個較小角的和小於90°」與角度大小次序,推導最小角必小於45°。 分辨「恆真」與「可能成立」:恆真敘述必須適用於所有符合條件的三角形,不能只憑一組角度判斷。 注意範圍端點與嚴格不等號,避免把「小於」誤判成「可以等於」。 核心觀念 一、先把題意整理成三個條件 設三角形的內角為∠A、∠B、∠C,且∠A>∠B>∠C。解題時應同時使用以下條件: 內角為正:∠A、∠B、∠C皆大於0°。 內角和固定:∠A+∠B+∠C=180°。 角度有嚴格次序:∠A是最大角,∠B是中間角,∠C是最小角,而且三角皆不相等。 若再加上「鈍角三角形」,就知道其中有一個內角大於90°。三角形不可能同時有兩個鈍角,否則這兩角的和便超過180°。因此,鈍角必為最大角∠A,故∠A>90°。 二、由最大角是鈍角,求出其餘兩角的和 利用內角和可得:∠B+∠C=180°-∠A。由於∠A>90°,因此: ∠B+∠C<90°。 這是推導本單元角度範圍的關鍵。它表示兩個較小角的總和小於90°,所以∠B與∠C都必須是銳角;但不能因此認為兩角各自都小於45°。兩個數的和小於90°,仍可能一個大於45°,另一個小於45°。 三、結合大小次序,推導最小角的範圍 因為∠B>∠C,所以∠B+∠C>2∠C。再結合兩角和小於90°,得到: 2∠C<∠B+∠C<90°,所以∠C<45°。 也可以用平均數理解:∠C是兩個較小角中更小的一個,所以必小於這兩角的平均數;而兩角和小於90°,平均數便小於45°。因此,最小角必小於45°。 另一種判斷方式是反證:若∠C大於或等於45°,由∠B>∠C可知∠B>45°,兩角和就會大於90°,與鈍角三角形的條件矛盾。因此,45°不能取到。 四、三個內角各自能確定的範圍 內角位置在鈍角且∠A>∠B>∠C時的範圍判斷依據 最大角∠A90°<∠A<180°∠A為鈍角;其餘兩角皆為正,因此∠A小於180°。 中間角∠B0°<∠B<90°∠B為正,且∠B小於∠B+∠C,而兩角和小於90°。 最小角∠C0°<∠C<45°∠C小於兩個較小角的平均數,而該平均數小於45°。 表中是各角分別可能出現的範圍。選取三個角度時,仍須同時符合內角和180°及大小次序,不能只看每個角是否落在表列範圍內。 由表可知,三個角中只有最小角有一個比90°更緊的固定上界(45°);最大角只能確定大於90°,中間角只能確定小於90°,與100°、60°這類數字都沒有必然的大小關係。 五、分清一般三角形與鈍角三角形 若只有∠A>∠B>∠C,沒有鈍角條件,仍可由內角和推出∠A>60°、∠C<60°。因為若最大角不超過60°,三角和便小於180°;若最小角不小於60°,三角和便大於180°。 加入鈍角條件後,最大角的下界提高為90°,最小角的上界則縮小為45°。最小角小於45°,是同時運用鈍角條件與角度次序得到的結果。 常考陷阱 一、把鈍角的界線誤記成100° 鈍角的定義是大於90°且小於180°,並沒有以100°為界。最大角可以小於100°,也可以等於或大於100°。例如三角為95°、50°、35°,以及110°、40°、30°,都符合鈍角且角度由大到小排列的條件。因此,「最大角必大於100°」與「最大角必小於100°」都不是恆真敘述。 二、誤認中間角必小於60° 三角形內角的平均數為60°,不代表中間角一定小於60°。例如三角為100°、65°、15°,內角和為180°,符合鈍角與嚴格大小次序,但中間角為65°。因此,中間角小於60°可能成立,卻不是必然成立;它也可能等於60°(如100°、60°、20°)。 三、把最小角的限制套到中間角 由∠B+∠C<90°,只能先確定兩角都小於90°。必須再用∠B>∠C,才能推出較小的∠C<45°。例如100°、50°、30°符合全部條件,但中間角大於45°,所以不能說兩個較小角都必小於45°。 四、忽略端點與角度是否有效 ∠A=90°會成為直角三角形,不符合鈍角條件;∠C=45°則會使∠B+∠C>90°,也不成立。此外,0°不能作為三角形內角。判讀選項時,必須區分「<」與「≤」所包含的端點。 五、用一個成立例子證明恆真 證明恆真要靠一般推導;否定恆真只需一個有效反例。檢查反例時,應確認三角皆為正、總和為180°、最大角大於90°,並符合指定的嚴格大小次序。只要其中一項不符合,就不能用來推翻選項。 六、常見敘述快速判斷 敘述類型是否恆真判斷關鍵或反例 最大角>100°否95°、50°、35° 最大角<100°否110°、40°、30° 中間角<60°否100°、65°、15° 最大角>90°是鈍角必為最大角 最小角<45°是2∠C<∠B+∠C<90° 記憶口訣 「最大鈍,餘和小於九十;最小再折半,必小於四十五。」 作答順序:先找最大角,再扣內角和,最後利用大小次序比較兩個較小角。