086_02M_q05
86 學測數學 第 5 題
📅 86 年 📝 學測數學 第 5 題 題型:單選 課綱:99課綱
有一邊長為 $3$ 的正六邊形紙板,今在每一個角各剪掉一個小三角形,使其成為正十二邊形之紙板,則此正十二邊形之一邊長為
  1. $1$
  2. $\dfrac{3}{2}$
  3. $\sqrt{3}$
  4. $\dfrac{3\sqrt{3}-3}{2}$
  5. $6\sqrt{3}-9$
多邊形與三角函數三角函數
答案

$(5)$

單選題

詳解
設正十二邊形的邊長為 $x$,剪掉的等腰三角形腰長為 $y$。因為正六邊形的每個內角為 $120^\circ$,剪掉的三角形頂角為 $120^\circ$,底邊長為 $x$。根據餘弦定理: $$x^2 = y^2 + y^2 - 2 y^2 \cos 120^\circ = 3y^2 \implies y = \dfrac{x}{\sqrt{3}}$$ 由於剪角後,原六邊形的邊長(為 $3$)由兩個等腰三角形的腰與正十二邊形的一邊組成,故: $$2y + x = 3 \implies \dfrac{2}{\sqrt{3}}x + x = 3 \implies x\left(\dfrac{2+\sqrt{3}}{\sqrt{3}}\\right) = 3$$ 化簡求得: $$x = \dfrac{3\sqrt{3}}{2+\sqrt{3}} = 3\sqrt{3}(2-\sqrt{3}) = 6\sqrt{3}-9$$ 故選 $(5)$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

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