紙筆・推理・練習

垂直平分線:性質與 SSS 逆命題|教師參考

分清垂直與中點資料,證明到兩端等距,再以 SSS 證明逆命題。

40 分鐘 · 八上・正文 31–32 頁・基訓第 16 課時

教材對照:八上軸對稱

一題示範、一題帶做、八題核心、四題補練及兩題進階。學生紙筆作答,教師控制揭示。

  1. 4′先備檢查
  2. 5′短探究/概念示範
  3. 8′示範與帶做
  4. 15′獨立練習
  5. 5′訂正
  6. 3′離堂題

觀察・解釋

練習前先想一想

比較兩條候選線:一條垂直但不經中點,另一條經中點但斜放。它們分別欠缺哪個定義條件?

整理關鍵概念

線段的垂直平分線經其中點並與它垂直。線上點到兩端距離相等;逆命題亦成立。

可按本頁問題作紙筆討論;原活動另頁開啟。

教師示範1

M 是 AB 的中點,P 不在 AB 上,且 PM⊥AB。證明 PA=PB。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 分別使用中點及垂直兩個條件。
  • 寫出公共邊並說明全等判定。
  • 推出目標,沒有先假設到兩端距離相等。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
帶做2

H 是 CD 的中點,Q 不在 CD 上,QH⊥CD。完成 QC=QD 的證明。

  1. CH=___,因為 H 是___。
  2. ∠QHC=∠___=___,因為___。
  3. ___ 是公共邊;判定為___。
  4. 因此 QC=QD,理由是___。
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。CDHQ
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 分別使用中點及垂直兩個條件。
  • 寫出公共邊並說明全等判定。
  • 推出目標,沒有先假設到兩端距離相等。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
先備3

M 是 AB 的中點,AB=10 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
先備4

A、M、B 共線,P 不在 AB 上,且 PM⊥AB。∠PMA 是多少?

  1. 45°
  2. 180°
  3. 它必須等於 AM 的長。
  4. 90°
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 回答角度90°,沒有混用長度。
獨立練習5

M 是 AB 的中點,AB=18 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
獨立練習6

P 在 AB 的垂直平分線上。若 PA=8 cm,求 PB 並寫出所用性質。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
獨立練習7

P 在 AB 的垂直平分線上。PA=3x+1 cm、PB=2x+5 cm。求 x 並核對兩個距離。

3x+1=2x+53x+1=2x+5
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 說明端點等距,解得 x=4,並核對13 cm。
獨立練習8

P 不在 AB 上,且 PA=PB。M 是 AB 的中點。證明 PM⊥AB,並推出 P 在 AB 的垂直平分線上。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 列出完整三組 SSS 等邊。
  • 同時使用兩角相等及平角和。
  • 推出經中點的垂直關係。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
離堂題9

一直線經 AB 的中點,但未給出它垂直 AB。線上每一點是否必定到 A、B 等距?

  1. 不一定,還需要垂直條件。
  2. 一定,只有中點資料已足夠。
  3. 一定,經同一點的直線都重合。
  4. 沒有直線能垂直 AB。
檢核清單
  • 指出欠缺垂直要求。
離堂題10

一直線垂直 AB,但交點不是 AB 中點。它能否是 AB 的垂直平分線?

  1. 不能,因為垂直直線不相交。
  2. 不能,因為不符合中點要求。
  3. 可以,只有垂直已足夠。
  4. 可以,一條線段有很多不同中點。
檢核清單
  • 說明中點條件不可省略。
補練/家課11

M 是 AB 的中點,AB=7.6 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
補練/家課12

P 在 AB 的垂直平分線上。若 PA=11.5 cm,求 PB 並寫出所用性質。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
補練/家課13

若 A≠B 且 PA=PB,使用垂直平分線逆命題前,是否要 P 位於某個指定角內?與角平分線逆命題比較。

檢核清單
  • 分清兩個幾何情境及適用範圍。
補練/家課14

已知 M 是中點且 PM⊥AB,要證 PA=PB。同學寫「PA=PB,所以由 HL 得全等」。指出循環的一步及有效判定。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
檢核清單
  • 指出先假設結論,並換成有據的 SAS 條件。
進階15

A、B、C 不共線。P 在 AB 及 BC 的垂直平分線上。證明 P 亦在 AC 的垂直平分線上。

檢核清單
  • 使用兩次正向性質,再用正確逆命題。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
進階16

M 是 AB 的中點。若 P=M,平常的 SAS 三角形會退化。PA=PB 是否仍成立?不用全等三角形說明。

檢核清單
  • 直接處理退化情況,沒有對退化三角形套 SAS。
備課與評量說明

先備要求

先備:中點、垂直直線、SAS、SSS 及平角內的鄰角。三角形證明中 P 不在 AB 上;P 為中點的情況另外討論。

觀察學生作答

正向以 SAS 證明,不可先假設待證的斜邊相等再用 HL。SSS 逆向在推出相鄰等角均為90°前,不先標直角。其他有據的證法亦接受。

收集紙本離堂題,記錄完成情況及常見錯法;本頁不批改或儲存紙筆答案。

全部參考答案

教師示範1

M 是 AB 的中點,P 不在 AB 上,且 PM⊥AB。證明 PA=PB。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

△PMA≅△PMB(SAS),所以 PA=PB。

  1. AM=BM,因為 M 是 AB 的中點。
  2. ∠PMA=∠PMB=90°,因為 PM⊥AB。
  3. PM=PM 為公共邊,所以 △PMA≅△PMB(SAS)。
  4. 故 PA=PB,由全等三角形對應邊相等。
  • 分別使用中點及垂直兩個條件。
  • 寫出公共邊並說明全等判定。
  • 推出目標,沒有先假設到兩端距離相等。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
帶做2

H 是 CD 的中點,Q 不在 CD 上,QH⊥CD。完成 QC=QD 的證明。

  1. CH=___,因為 H 是___。
  2. ∠QHC=∠___=___,因為___。
  3. ___ 是公共邊;判定為___。
  4. 因此 QC=QD,理由是___。
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。CDHQ
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

CH=DH、H 點兩個夾角均為90°,且 QH 公共;由 SAS 得 QC=QD。

  1. CH=DH,因為 H 是 CD 的中點。
  2. ∠QHC=∠QHD=90°,因為 QH⊥CD。
  3. QH=QH 為公共邊,所以 △QHC≅△QHD(SAS)。
  4. 故 QC=QD,由全等三角形對應邊相等。
  • 分別使用中點及垂直兩個條件。
  • 寫出公共邊並說明全等判定。
  • 推出目標,沒有先假設到兩端距離相等。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
先備3

M 是 AB 的中點,AB=10 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

AM=5 cm。

  1. 中點把 AB 分成兩條等長線段。
  2. 10÷2=5,所以 AM=5 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
先備4

A、M、B 共線,P 不在 AB 上,且 PM⊥AB。∠PMA 是多少?

  1. 45°
  2. 180°
  3. 它必須等於 AM 的長。
  4. 90°
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

90°,由垂直的定義。

  1. MA 位於直線 AB 上。
  2. PM⊥AB,因此 ∠PMA 是直角。
  • 回答角度90°,沒有混用長度。
獨立練習5

M 是 AB 的中點,AB=18 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

AM=9 cm。

  1. 中點把 AB 分成兩條等長線段。
  2. 18÷2=9,所以 AM=9 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
獨立練習6

P 在 AB 的垂直平分線上。若 PA=8 cm,求 PB 並寫出所用性質。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

PB=8 cm;垂直平分線上的點到兩端距離相等。

  1. 該點在垂直平分線上,所以 PA=PB。
  2. 代入 PA=8 cm,得 PB=8 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
獨立練習7

P 在 AB 的垂直平分線上。PA=3x+1 cm、PB=2x+5 cm。求 x 並核對兩個距離。

3x+1=2x+53x+1=2x+5
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

x=4;PA=PB=13 cm。

  1. 由垂直平分線性質得 PA=PB,即 3x+1=2x+5。
  2. 兩邊減 2x,再減 1,得 x=4。
  3. 核對:3×4+1=13、2×4+5=13,兩者均為正。
  • 說明端點等距,解得 x=4,並核對13 cm。
獨立練習8

P 不在 AB 上,且 PA=PB。M 是 AB 的中點。證明 PM⊥AB,並推出 P 在 AB 的垂直平分線上。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

△PMA≅△PMB(SSS);M 點兩個相鄰等角合共180°,因此各為90°。

  1. PA=PB 是已知,AM=BM 因 M 是中點,且 PM 公共。
  2. 所以 △PMA≅△PMB(SSS)。
  3. 對應角相等,得 ∠PMA=∠PMB。
  4. A、M、B 共線,兩鄰角和為180°,故各為90°。
  5. 因此 PM 經 AB 中點並與它垂直,P 在垂直平分線上。
  • 列出完整三組 SSS 等邊。
  • 同時使用兩角相等及平角和。
  • 推出經中點的垂直關係。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
離堂題9

一直線經 AB 的中點,但未給出它垂直 AB。線上每一點是否必定到 A、B 等距?

  1. 不一定,還需要垂直條件。
  2. 一定,只有中點資料已足夠。
  3. 一定,經同一點的直線都重合。
  4. 沒有直線能垂直 AB。
參考答案

不一定;垂直平分線同時需要中點及垂直。

  1. 經中點只給出「平分」部分。
  2. 欠缺垂直,便不能對線上每點套用等距性質。
  • 指出欠缺垂直要求。
離堂題10

一直線垂直 AB,但交點不是 AB 中點。它能否是 AB 的垂直平分線?

  1. 不能,因為垂直直線不相交。
  2. 不能,因為不符合中點要求。
  3. 可以,只有垂直已足夠。
  4. 可以,一條線段有很多不同中點。
參考答案

不能;它還必須經過唯一的中點。

  1. 垂直只符合定義的一項要求。
  2. 交點亦須把 AB 分成兩個相等部分。
  • 說明中點條件不可省略。
補練/家課11

M 是 AB 的中點,AB=7.6 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

AM=3.8 cm。

  1. 中點把 AB 分成兩條等長線段。
  2. 7.6÷2=3.8,所以 AM=3.8 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
補練/家課12

P 在 AB 的垂直平分線上。若 PA=11.5 cm,求 PB 並寫出所用性質。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

PB=11.5 cm;垂直平分線上的點到兩端距離相等。

  1. 該點在垂直平分線上,所以 PA=PB。
  2. 代入 PA=11.5 cm,得 PB=11.5 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
補練/家課13

若 A≠B 且 PA=PB,使用垂直平分線逆命題前,是否要 P 位於某個指定角內?與角平分線逆命題比較。

參考答案

線段的垂直平分線逆命題不需要指定角內條件;所述內角平分線逆命題則要求 P 在該角內。

  1. PA、PB 是到線段兩個端點的距離。
  2. 兩者相等使 P 位於完整垂直平分線上,可在 AB 任一側。
  3. 到角邊的距離涉及另一個定理及其角內限制。
  • 分清兩個幾何情境及適用範圍。
補練/家課14

已知 M 是中點且 PM⊥AB,要證 PA=PB。同學寫「PA=PB,所以由 HL 得全等」。指出循環的一步及有效判定。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

PA=PB 原是待證,並非已知。應用 AM=BM、公共邊 PM 及夾直角作 SAS。

  1. 同學先假設了待證的斜邊相等。
  2. 已知實際給出兩半線段相等及兩個夾直角。
  3. 配合公共 PM 作 SAS,之後才推出 PA=PB。
  • 指出先假設結論,並換成有據的 SAS 條件。
進階15

A、B、C 不共線。P 在 AB 及 BC 的垂直平分線上。證明 P 亦在 AC 的垂直平分線上。

參考答案

PA=PB、PB=PC,故 PA=PC;由逆命題得 P 在 AC 的垂直平分線上。

  1. AB 的垂直平分線性質給出 PA=PB。
  2. BC 的垂直平分線性質給出 PB=PC。
  3. 因此 PA=PC,且三點不共線保證 A≠C。
  4. 對 AC 使用端點等距的逆命題。
  • 使用兩次正向性質,再用正確逆命題。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
進階16

M 是 AB 的中點。若 P=M,平常的 SAS 三角形會退化。PA=PB 是否仍成立?不用全等三角形說明。

參考答案

仍成立;PA=MA、PB=MB,而由中點定義 MA=MB。

  1. 在兩個長度中以 M 代替 P。
  2. 中點定義已給出 MA=MB。
  3. 此特殊情況不需使用全等判定。
  • 直接處理退化情況,沒有對退化三角形套 SAS。

課堂用紙

七、八年級上下冊共53包,齊備繁中/英文。含教師答案;學生核心、補練進階及教師版分開存放。

學生核心工作紙:兩頁A4。補練另頁;教師版另附參考推理。

教材對照與編寫

按所列技能編寫的原創練習;教材頁碼供使用自己的課本時對照。

大湾区初中数学三维课堂(八年级上册)正文.pdf

八上・正文 31–32 頁・基訓第 16 課時

題目及解說為原創;本頁不重刊教材或答案PDF。

垂直平分線:性質與 SSS 逆命題

八上・正文 31–32 頁・基訓第 16 課時 · 1/2

姓名:__________ 班別:______ 日期:__________

教師示範1

M 是 AB 的中點,P 不在 AB 上,且 PM⊥AB。證明 PA=PB。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
帶做2

H 是 CD 的中點,Q 不在 CD 上,QH⊥CD。完成 QC=QD 的證明。

  1. CH=___,因為 H 是___。
  2. ∠QHC=∠___=___,因為___。
  3. ___ 是公共邊;判定為___。
  4. 因此 QC=QD,理由是___。
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。CDHQ
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
先備3

M 是 AB 的中點,AB=10 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
先備4

A、M、B 共線,P 不在 AB 上,且 PM⊥AB。∠PMA 是多少?

  1. 45°
  2. 180°
  3. 它必須等於 AM 的長。
  4. 90°
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
g8-perpendicular-bisector · 2026-10-14-guided-practice-v1 · 留意條件與理由;量度不代替證明。

垂直平分線:性質與 SSS 逆命題

八上・正文 31–32 頁・基訓第 16 課時 · 2/2

姓名:__________ 班別:______ 日期:__________

獨立練習5

M 是 AB 的中點,AB=18 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
獨立練習6

P 在 AB 的垂直平分線上。若 PA=8 cm,求 PB 並寫出所用性質。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
獨立練習7

P 在 AB 的垂直平分線上。PA=3x+1 cm、PB=2x+5 cm。求 x 並核對兩個距離。

3x+1=2x+53x+1=2x+5
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
獨立練習8

P 不在 AB 上,且 PA=PB。M 是 AB 的中點。證明 PM⊥AB,並推出 P 在 AB 的垂直平分線上。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
離堂題9

一直線經 AB 的中點,但未給出它垂直 AB。線上每一點是否必定到 A、B 等距?

  1. 不一定,還需要垂直條件。
  2. 一定,只有中點資料已足夠。
  3. 一定,經同一點的直線都重合。
  4. 沒有直線能垂直 AB。
離堂題10

一直線垂直 AB,但交點不是 AB 中點。它能否是 AB 的垂直平分線?

  1. 不能,因為垂直直線不相交。
  2. 不能,因為不符合中點要求。
  3. 可以,只有垂直已足夠。
  4. 可以,一條線段有很多不同中點。
g8-perpendicular-bisector · 2026-10-14-guided-practice-v1 · 留意條件與理由;量度不代替證明。

垂直平分線:性質與 SSS 逆命題 — 補練

八上・正文 31–32 頁・基訓第 16 課時

補練/家課11

M 是 AB 的中點,AB=7.6 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
補練/家課12

P 在 AB 的垂直平分線上。若 PA=11.5 cm,求 PB 並寫出所用性質。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
補練/家課13

若 A≠B 且 PA=PB,使用垂直平分線逆命題前,是否要 P 位於某個指定角內?與角平分線逆命題比較。

補練/家課14

已知 M 是中點且 PM⊥AB,要證 PA=PB。同學寫「PA=PB,所以由 HL 得全等」。指出循環的一步及有效判定。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
進階15

A、B、C 不共線。P 在 AB 及 BC 的垂直平分線上。證明 P 亦在 AC 的垂直平分線上。

進階16

M 是 AB 的中點。若 P=M,平常的 SAS 三角形會退化。PA=PB 是否仍成立?不用全等三角形說明。

垂直平分線:性質與 SSS 逆命題 — 教師解答

八上・正文 31–32 頁・基訓第 16 課時

正向以 SAS 證明,不可先假設待證的斜邊相等再用 HL。SSS 逆向在推出相鄰等角均為90°前,不先標直角。其他有據的證法亦接受。

教師示範1

M 是 AB 的中點,P 不在 AB 上,且 PM⊥AB。證明 PA=PB。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

△PMA≅△PMB(SAS),所以 PA=PB。

  1. AM=BM,因為 M 是 AB 的中點。
  2. ∠PMA=∠PMB=90°,因為 PM⊥AB。
  3. PM=PM 為公共邊,所以 △PMA≅△PMB(SAS)。
  4. 故 PA=PB,由全等三角形對應邊相等。
  • 分別使用中點及垂直兩個條件。
  • 寫出公共邊並說明全等判定。
  • 推出目標,沒有先假設到兩端距離相等。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
帶做2

H 是 CD 的中點,Q 不在 CD 上,QH⊥CD。完成 QC=QD 的證明。

  1. CH=___,因為 H 是___。
  2. ∠QHC=∠___=___,因為___。
  3. ___ 是公共邊;判定為___。
  4. 因此 QC=QD,理由是___。
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。CDHQ
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

CH=DH、H 點兩個夾角均為90°,且 QH 公共;由 SAS 得 QC=QD。

  1. CH=DH,因為 H 是 CD 的中點。
  2. ∠QHC=∠QHD=90°,因為 QH⊥CD。
  3. QH=QH 為公共邊,所以 △QHC≅△QHD(SAS)。
  4. 故 QC=QD,由全等三角形對應邊相等。
  • 分別使用中點及垂直兩個條件。
  • 寫出公共邊並說明全等判定。
  • 推出目標,沒有先假設到兩端距離相等。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
先備3

M 是 AB 的中點,AB=10 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

AM=5 cm。

  1. 中點把 AB 分成兩條等長線段。
  2. 10÷2=5,所以 AM=5 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
先備4

A、M、B 共線,P 不在 AB 上,且 PM⊥AB。∠PMA 是多少?

  1. 45°
  2. 180°
  3. 它必須等於 AM 的長。
  4. 90°
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

90°,由垂直的定義。

  1. MA 位於直線 AB 上。
  2. PM⊥AB,因此 ∠PMA 是直角。
  • 回答角度90°,沒有混用長度。
獨立練習5

M 是 AB 的中點,AB=18 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

AM=9 cm。

  1. 中點把 AB 分成兩條等長線段。
  2. 18÷2=9,所以 AM=9 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
獨立練習6

P 在 AB 的垂直平分線上。若 PA=8 cm,求 PB 並寫出所用性質。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

PB=8 cm;垂直平分線上的點到兩端距離相等。

  1. 該點在垂直平分線上,所以 PA=PB。
  2. 代入 PA=8 cm,得 PB=8 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
獨立練習7

P 在 AB 的垂直平分線上。PA=3x+1 cm、PB=2x+5 cm。求 x 並核對兩個距離。

3x+1=2x+53x+1=2x+5
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

x=4;PA=PB=13 cm。

  1. 由垂直平分線性質得 PA=PB,即 3x+1=2x+5。
  2. 兩邊減 2x,再減 1,得 x=4。
  3. 核對:3×4+1=13、2×4+5=13,兩者均為正。
  • 說明端點等距,解得 x=4,並核對13 cm。
獨立練習8

P 不在 AB 上,且 PA=PB。M 是 AB 的中點。證明 PM⊥AB,並推出 P 在 AB 的垂直平分線上。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

△PMA≅△PMB(SSS);M 點兩個相鄰等角合共180°,因此各為90°。

  1. PA=PB 是已知,AM=BM 因 M 是中點,且 PM 公共。
  2. 所以 △PMA≅△PMB(SSS)。
  3. 對應角相等,得 ∠PMA=∠PMB。
  4. A、M、B 共線,兩鄰角和為180°,故各為90°。
  5. 因此 PM 經 AB 中點並與它垂直,P 在垂直平分線上。
  • 列出完整三組 SSS 等邊。
  • 同時使用兩角相等及平角和。
  • 推出經中點的垂直關係。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
離堂題9

一直線經 AB 的中點,但未給出它垂直 AB。線上每一點是否必定到 A、B 等距?

  1. 不一定,還需要垂直條件。
  2. 一定,只有中點資料已足夠。
  3. 一定,經同一點的直線都重合。
  4. 沒有直線能垂直 AB。
參考答案

不一定;垂直平分線同時需要中點及垂直。

  1. 經中點只給出「平分」部分。
  2. 欠缺垂直,便不能對線上每點套用等距性質。
  • 指出欠缺垂直要求。
離堂題10

一直線垂直 AB,但交點不是 AB 中點。它能否是 AB 的垂直平分線?

  1. 不能,因為垂直直線不相交。
  2. 不能,因為不符合中點要求。
  3. 可以,只有垂直已足夠。
  4. 可以,一條線段有很多不同中點。
參考答案

不能;它還必須經過唯一的中點。

  1. 垂直只符合定義的一項要求。
  2. 交點亦須把 AB 分成兩個相等部分。
  • 說明中點條件不可省略。
補練/家課11

M 是 AB 的中點,AB=7.6 cm。求 AM。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

AM=3.8 cm。

  1. 中點把 AB 分成兩條等長線段。
  2. 7.6÷2=3.8,所以 AM=3.8 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
補練/家課12

P 在 AB 的垂直平分線上。若 PA=11.5 cm,求 PB 並寫出所用性質。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

PB=11.5 cm;垂直平分線上的點到兩端距離相等。

  1. 該點在垂直平分線上,所以 PA=PB。
  2. 代入 PA=11.5 cm,得 PB=11.5 cm。
  • 使用正確的中點或垂直平分線性質,並保留 cm。
補練/家課13

若 A≠B 且 PA=PB,使用垂直平分線逆命題前,是否要 P 位於某個指定角內?與角平分線逆命題比較。

參考答案

線段的垂直平分線逆命題不需要指定角內條件;所述內角平分線逆命題則要求 P 在該角內。

  1. PA、PB 是到線段兩個端點的距離。
  2. 兩者相等使 P 位於完整垂直平分線上,可在 AB 任一側。
  3. 到角邊的距離涉及另一個定理及其角內限制。
  • 分清兩個幾何情境及適用範圍。
補練/家課14

已知 M 是中點且 PM⊥AB,要證 PA=PB。同學寫「PA=PB,所以由 HL 得全等」。指出循環的一步及有效判定。

幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。ABMP
幾何示意圖;除作圖任務外,圖形不按比例。
參考答案

PA=PB 原是待證,並非已知。應用 AM=BM、公共邊 PM 及夾直角作 SAS。

  1. 同學先假設了待證的斜邊相等。
  2. 已知實際給出兩半線段相等及兩個夾直角。
  3. 配合公共 PM 作 SAS,之後才推出 PA=PB。
  • 指出先假設結論,並換成有據的 SAS 條件。
進階15

A、B、C 不共線。P 在 AB 及 BC 的垂直平分線上。證明 P 亦在 AC 的垂直平分線上。

參考答案

PA=PB、PB=PC,故 PA=PC;由逆命題得 P 在 AC 的垂直平分線上。

  1. AB 的垂直平分線性質給出 PA=PB。
  2. BC 的垂直平分線性質給出 PB=PC。
  3. 因此 PA=PC,且三點不共線保證 A≠C。
  4. 對 AC 使用端點等距的逆命題。
  • 使用兩次正向性質,再用正確逆命題。
  • 其他證法若條件完整、推論有據,亦接受。
進階16

M 是 AB 的中點。若 P=M,平常的 SAS 三角形會退化。PA=PB 是否仍成立?不用全等三角形說明。

參考答案

仍成立;PA=MA、PB=MB,而由中點定義 MA=MB。

  1. 在兩個長度中以 M 代替 P。
  2. 中點定義已給出 MA=MB。
  3. 此特殊情況不需使用全等判定。
  • 直接處理退化情況,沒有對退化三角形套 SAS。