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簡單的幾何圖形

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Academic year: 2021

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(1)

簡單的幾何圖形

【面積與周長計算】:

1.長方形:面積=長×寬,周長=2(長+寬) 2.正方形:面積=邊長×邊長,周長=4×邊長 3.三角形:面積= 

2 ×底×高 4.平行四邊形:面積=底×高 5.梯形:面積= 

2 ×(上底+下底)×高 6.菱形:面積=兩對角線的乘積 7.箏形:面積=兩對角線的乘積

8.圓形:面積=半徑 ×

p

,周長=2×半徑×

p

9.扇形:面積=半徑 ×

p

× 

360 

角度 ,弧長=2×半徑×

p

×  360  角度

【表面積與體積計算】:

1.長方體:長、寬、高各為 a、b、c 的長方體,

表面積=2(ab+bc+ca),

體積=abc。

2.正方體:邊長為 a 的正方體,表面積=6a ,體積=a 。 3.角柱:表面積=(底面積)×2+(側面積),體積=底面積×高。

範例:求右圖中立體圖形的表面積與體積?

解答:底面積=8 × 5 ×  2  1 =20

側面長方形面積=6 × 12 + 8 × 12 + 8 × 12 = 264 表面積= 2 × 底面積 + 側面長方形面積

= 2×20+264=304(cm )

體積 = 底面積 × 高=20 × 12 = 240 (cm ) 4.角錐:表面積=(底面積)+(側面積)。

範例:右圖是一個四角錐的玩具金字塔,其底面是邊長 6 公分 正方形,四個側面是腰長 5 公分的等腰三角形,求此四 角錐的表面積與體積?

12cm 5cm

8c m 8cm 6cm

a a

a a

b c

5公分 5公分

6公分

(2)

解答:等腰三角形的高=  5 2 - 3 = 4  側面三角形面積= 

1  ×6×4=12 底面積=6 × 6=36

表面積 = 底面積 + 4×側面三角形面積

= 36 + 4 × 12= 36 + 48 = 84 (cm ) 5. 圓柱:底面半徑為 r,高為 h,

表面積=2 × 底面積+圓柱側面積

=2

p

+2

p

rh 體積=底面積×高=

p

h 範例:求右圖圓柱的表面積與體積?

解答:底面積=6 × 6 ×

p

=36

p

圓柱側面積=長方形面積

= 2 × 6 ×

p

× 20 = 240

p

表面積= 2 × 底面積+圓柱側面積

= 2 × 36

p

+ 240

p

= 312 (cm ) 體積=36

p

× 20 = 720

p

(cm )

6. 圓錐:

case 1:底面半徑為 r,扇形半徑為 a,

表面積=底面積+側面積(扇形)

= p

p p p 

2 + ´

【說明】因圓錐展開後的扇形弧長=底面圓周長=2r

p

, 所以扇形的度數為

p p r

2  。

case 2:底面半徑為 r,高為 h,

則扇形半徑為  r +

表面積=底面積+側面積(扇形)

( )

p p p

p

 

r

+

´ +

+

20cm 12cm h

r

圓周長

=2 r h r

p

r h

r a

r a

r +

(3)

1. 將一塊邊長為 a 的正方形,與四塊邊長為b的正方形(其中 b > a ), 拼成如圖(四),其中 AB 、 BC 、 CD 、 AD 形成一個四邊形,

則四邊形ABCD的面積為多少? 【90 年第一次】 

(A)  b ( b - (B)  b +  (C)  ( b + a  (D)  2 + 2 ab  重點:均衡圖形求面積

四邊形ABCD的面積= + 4 ´ 

]  )  2  ( 

[ 1 

a + ´ ´ - ´

)  ( 

ab 

a + ´ -

ab 

2 + 2 - 2 

2 ab 

a - + +

= 答案選(A)

2. 如圖(十四),美美景觀設計公司設計一長方形庭園,其中長方形 庭園長 16 公尺,寬 12 公尺,在其內部規劃區 △ ABC為等腰 直角三角形 )為觀賞休憩區,區 長方形區域 )為人行步道區,

使得剩餘的花草區的面積為 141 平方公尺,試問區的寬度 (  EF 

是多少公尺?【90 年第一次】 

(A) 1  (B)  2 

3  (C) 2  (D)  2  5 

重點:面積問題  ) 

(  依題意,全部= T 區 + S 區 + 剩下花草區 

區已知為 ,依此條件可轉換成如右圖: 

6  2  12 

1  2 

1 = ´ =

BC 

AD \△  12  6  36 

1 ´ ´ =

ABC  ( 平方公分 ) 

區的長度為 16 - 6 = 10 ,假設其寬為 x ,即 ,其面積 = 10

(  整理其關係式為 12 ´ 16 = 36 + 10 + 141 

2  3  10  10  15 

177 

192 - = Þ = =

Þ  答案選(B) 

b  a 

圖(四) 

12 

B

45 

45 

45 

45 

45  45 

10 

圖(十四) 

16 

12

(4)

3. 下列各圖皆由相同大小的正方形所構成,請問下列哪一個選項是正方體的展開圖?

(A) (B) 【90 年第二次】

(C) (D)

重點:立體幾何圖形展開圖

6 個面若不能放剛好,則必有一面重合及缺少

依題意,先挑出交界處多的當底,相鄰處配四黑邊表示四邊接合成功,如下圖。

答案選(C)

4. 如圖(十四),有一個邊長為 6 公分的正方形ABCD,在此正方形 的兩邊上放置兩個邊長為 6 公分的三角形(△ ADE與△FDC )。

請問當△ ADED為圓心順時針旋轉至與△FDC 完全重合時, 

E點所經過的路線長為多少? 【91 年第一次】 

(A)7 p  (B)9 p  (C)12  (D)18  重點:弧度與圓心角 

90  60  210 

360 - - =

= ÐEDC

p p

p

  7 

12  12  7  360  6  210 

o

=

´

=

´

´

´

答案選(A)

圖(十四) 

6公分 

6公分 

B

(5)

5. 如圖(十五), AP 切圓OP點, AP = 4 、 AO = 4 2 , 求灰色部分的面積=?【91 年第二次】 

(A) 8 - 2 p  (B) 8 - 4 p  (C) 16 - 2 p  (D) 16 - 4 p  重點:  ) (  必須先求三角形及扇形面積才能求差 1 

)  2 

(  求面積前,先要知道圓心角 設 OQ = OP  Þ AQ = 4 2 -

4  4  )  2  4 

2 - =

= Þ  OP

Þ △AOP為一等腰直角三角形  45

= Ð

\  AOP 

灰色部分面積=△AOP面積  8 

- 1 圓面積

p

  4  8  2 

p

4  1  2  4 

2

-

=

´

´ -

´

´

= 答案選(A)

6. 小方拿了一張長 80 公分、寬 50 公分的紙張,剛好剪出 n 個正方形(其面積大小可以不相 同)。請問 n 的最小值是多少?【91 年第二次】 

(A) 3  (B) 5  (C) 10  (D) 40  重點:憑想像、分析來代替剪裁

如右圖,最少可剪出 5 個大小不同的正方形 答案選(B)

7. 如圖(五),將長為 50 公分、寬為 2 公分的矩形,折成圖(六)  的圖形並著上灰色,灰色部分的面積為多少平方公分? 

(A) 94  (B) 96  (C) 98  (D) 100  【92 年第一次】

重點:面積的差異

因為有三個轉折點,也就是有三個地方的圖形有部份面積重疊 如右圖:

每一個轉折處會少去  2  2  2  2 

1 ´  ´ = ( 平方公分 ) 

因為有三個轉折處,所以面積會少去 2 ´ 3 = 6 ( 平方公分 )  因此灰色部分面積 = 50 ´ 2 - 6 = 94 ( 平方公分 ) 

答案選(A) 

圖(十五) 

50 

50  30  30 

20  20  10 

10 10 

90 

50公分 

2公分 圖(五)

圖(六) 

90  90 90 o

(6)

8. 圖(十)是由白色紙拼成的立體圖形,將此立體圖形中的兩面塗上顏色,

如圖(十一)所示。下列四個圖形中哪一個是圖(十一)的展開圖?【92 年第一次】 

(A)      (B) 

(C)  (D) 

重點:立體幾何概念

有 6 個面,先要確定:  ) (  底部面;  ) 1  (  朝著你的面 2  可能的答案有(A)與(C) ,但是,

題目還要注意灰色正方形是在灰色三角形的左下方,

答案選(A)

9. 將一條繩子緊緊圈住三個伍圓硬幣,如圖(十二)所示。若伍圓硬幣的半徑是  1 公分,則圈住這三個硬幣的繩子長度是多少公分?【92 年第一次】 

(A)  9  (B) 12  (C)  p +6 (D)  2 +p 6  重點:切線、圓心連線 ® 垂直 

)  1 

(  根據以上的經驗,這 3 個硬幣綁在一起,它們一大圈的弧度 仍是一圈 360  。所以  360  平均分給三圓,每圓分得  120  。 如右圖。 

)  2 

(  已知半徑  cm 

周長 = AB + CD + EF + 一個圓周長  3

= 條直徑 + 1 個圓周 )  2  (  2  2 

2+ + + ´

p

=

答案選(D)

圖(十)

圖(十一) 

圓伍

圓伍 圓伍

5 5

5

圖(十二)

(7)

10. 如圖(八),有一扇形, OA = 8 公分, ÐAOB = 135 ,求 » AB 的長為多少公分? 

(A) 3 p  (B) 6 p  (C) 12 p  (D) 24 p  【92 年第二次】

重點:求扇形上的弧長

半徑 8 公分的圓,其圓周長為2 ´ 8 ´ p  16 = p ( 公分 )  扇形的弧長只佔有圓周長的 

8  3  360  135 

o

= , 所以 » AB

p

  6 

p

8  16 ´ 3 =

= 答案選(B)

11. 如右圖,量角器的最小刻度為 5 度,將量角器中心點 置於四邊形 ABCD 的頂點 A,且刻度 0 度(180 度)的 標線與 AB 邊重合。以四捨五入法,用此量角器量出

∠A 的近似值為何?【93 年第一次】 

(A) 80 度  (B) 85 度  (C) 95 度  (D) 100 度 重點:量角器的使用 

BAD

Ð 之邊AD較靠近 95  答案選(C)

12. 如右圖,甲是由一條直徑、一條弦及一圓弧所圍成的灰色圓形;

乙是由兩條半徑與一圓弧所圍成的灰色圖形;丙是由不過圓心 O  的兩線段與一圓弧所圍成的灰色圖形。下列關於此三圖形的敘述何 者正確?【93 年第一次】 

(A)  只有甲是扇形  (B)  只有乙是扇形  (C)  只有丙是扇形  (D)  只有乙、丙是扇形 重點:扇形是由圓心出發

扇形是兩半徑與圓弧所圍之圖形 答案選(B)

圖(八) 

135 

90 

(8)

13. 如圖(十四),地板上有一圓,其圓周上有一點 A。

今在沒有滑動的情況下,將此圓向右滾動。已知當 A 接 觸到地板時,會在地板上留下一個印子,如圖(十五)

所示,且此圓滾動的方式是: 圖(十四) 

第 1 分鐘轉 1 圈 第 2 分鐘轉 2 圈 第 3 分鐘轉 4 圈

M

依此規則(即每一分鐘轉的圈數都是前一分鐘的兩倍),愈轉愈快。

下列哪一圖形是此圓轉了 4 圈之後,留在地板上四個印子的位置關係圖? 【93 年第一次】 

(A)  (B)  (C)  (D) 

重點:數形規則 ( 週期 ) 

每轉 1 圈等於圓周長且其圓周長為定長 答案選(D)

14. 有一個體積為 512 立方公分的正方體,求此正方體的表面積為多少平方公分?

(A) 144 (B) 192 (C) 256 (D) 384 【93 年第一次】

重點:邊長、表面積與體積的次方關係 

( 2  )  8 

512 = = = ,所以邊長為 8 公分

表面積 = 6 ´ 8 ´ 8 = 384 (平方公分) 答案選(D)

15. 如圖(十一),梯形 ABCD 中, AD // BC ,CD ⊥ BC ,其中 AD =1、 BC =4、 

CD =8。今自 B 點剪出 BN ,使得 BN 將梯形分成兩塊面積相等的圖形。

若 N 在 CD 上,則 DN =﹖【93 年第二次】 

(A) 1        (B) 3        (C) 4  (D) 5 

重點:直角三角形與面積關係 圖(十一)

Q 梯形ABCD的面積  ( 1  4 )  8  20  2 

1 ´ + ´ =

\ △  20  10 

2  1  2 

1 ´ ´ = ´ =

BC  CN  BCN

CN  5 \ DN  = CD - CN  = 8 - 5 = 3  答案選(D) 

A

A

(9)

16. 如圖(十),有一半徑為 2 公分的圓形時鐘圖片,其中每個刻度間的 弧長均相等。若小明依鐘面 11 時和 1 時的位置,畫一直線,則灰 色區域面積是多少平方公分﹖【93 年第二次】 

(A)  4 - 2  3  (B) p - 3 (C)  2 3 - 2  (D) p -2

重點:利用圓心角求面積 圖(十) 

60 

12  360 ´ 2  =

= ÐAOB

Q 且 OA = OB  \△AOB為正三角形 

3  1 

2 - =

OH

\灰色區域面積  2  3 

2  1  360 

2 ´ 60  - ´ ´

´

=

p

 

)  (  3  3 

cm -

=

p

答案選(B)

17. 如圖(六),四邊形 ABCD 為正方形。若分別以 BD 、 BC 、 CD  為直徑畫三個半圓,如圖(七)所示。判斷圖(七)中哪一線段 是該圖形的對稱軸?【94 年第一次】 

(A)  BC  (B)  BD  (C)  AB  (D)  AC  圖(六)

重點:對稱軸的意義是左右 ( 或上下、或斜的 ) 對稱,

左右垂直距離相同。

Q 沿 AC 對摺,兩側圖形全等重合

\對稱軸為 AC  答案選(D)

圖(七)

18. 如圖(二十一) , » AB 、 BC 、 »  DE 、 »  » EF 、 ¼ AGD 、 ¼ BGE 、 BHE 、 ¼  CHF 皆為直徑為 2 的半圓。求斜線部分面積為何? ¼  (A) 4 (B) 8 (C) 2π (D) 4π 【94 年第一次】

重點:面積的轉換

由下圖可知斜線部分面積 = 長方形

ACFD

面積

故得斜線部分面積  = 2 × 4 = 8(平方單位) 圖(二十一) 

答案選(B) 

10 

12  11 

10 

11  12 

C

(10)

19. 圖(二)為一柱體,其中上、下兩個L型底面全等,且側面 皆與底面垂直。根據圖中的數據,求此柱體的體積為何?

(A) 120 (B) 135 (C) 150 (D) 300 【94 年第二次】

重點:體積的計算

Q 底面積 = 1 ´ 4 + 1 ´ 5 - 1 ´ 1 = 4 + 5 - 1 = 8 

\體積 = 8 ´ 15 = 120  答案選(A)

圖(二)

20. 圖(十七)為一線對稱圖形,直線 PQ 為對稱軸,AB的對稱點 分別為 C、D。若 ÐAOB = 90 , ÐB > Ð A ,且 Ð BOQ Ð > AOP 則關於 D 點的位置,下列敘述何者正確?【94 年第二次】 

(A) A、O、D 三點在同一直線上,且 OD = OA  (B) A、O、D 三點在同一直線上,且 OD = OB  (C)PQ為∠BOD 的平分線,且 OD = OA  (D)PQ suur

為∠BOD 的平分線,且 OD = OB  重點:對稱軸的意義

如右圖所示 ( 較明顯之圖 ) suur PQ 

為 BD 之中垂線,且 OB = OD

Ð BOQ Ð = DOQ 且 OD = OB  答案選(D)

21. 圖(三)是由四個半徑為 1 的  4 

1 圓與六個邊長為 1 的正方形

所組成。判斷下列各選項所敘述的圖形,哪一個的面積與 圖(三)灰色區域面積相等?【95 年第一次】

(A)以 BD 為直徑之圓 (B)以 BC 為直徑之圓

(C)以 AB 為直徑之半圓 (D)以 AC 為直徑之半圓 重點:圓形半徑與面積

灰色區域為半徑 1 的圓面積

(A)以 BD 為直徑之圓面積

p

= ,所以半徑 = 1 ,故成立

(B)以 BC 為直徑之圓面積= 4 p (半徑為 2)

(C)以 AB 為直徑之半圓面積= 2 p (半徑為 2)

(D) AC = 2 + 4  = 32 = 4  2 (半徑為 2  2 ) 以 AC 為直徑之半圓面積= 4 p  答案選(A) 

15 

E A

B D C

(11)

22. 如圖(五) ,四邊形ABCD為長方形, BD 為對角線。

今分別以BD為圓心, AB 為半徑畫弧,交 BD 於  E兩點。若 AB = 8 , BC = 5 p ,則圖中灰色區域 的面積為何?【95 年第一次】

(A)4 p  (B)5 p  (C)8 p  (D)10 p  重點:扇形的應用

斜線面積=△ABD面積 - 2 個扇形面積=△ABD面積  4 

- 1 圓的面積

假設以 DF 為半徑畫圓與 AD 交於 G 點 又因為四邊形ABCD為長方形

則 AB = BE = CD = DF  = DG = 8 而四邊形ABCD面積= 8 ´ 5 p = 40 p

\△ABD面積= 40 p ¸ 2 = 20 p 90

= Ð +

РABD ADB  Q

\扇形ABE面積+扇形DFG面積

p

 

p

16 

p

4  64  1  360 

8  90 

2 ´ ´ = ´ =

=

\灰色區域面積= 20 p - 16 p = 4 p 答案選(A)

※請閱讀下列的敘述後,回答第 23 題和第 24 題 圖(十三)為一長方形,其內部分成 4 個大小相同的 小正方形,且對角線 L  通過 2 個小正方形(如灰色部分) 。 圖(十四)為一正方形,其內部分成 12 個大小相同的 小正方形,且對角線 L  通過 6 個小正方形(如灰色部分)

【95 年第一次】

23.  L  、  L  是否分別為圖(十三) 、圖(十四)的對稱軸?

(A) 、 L  均是 (B) 是, L  不是

(C) 不是, L  是 (D) 、 L  均不是 重點:對稱軸

由圖形可知 L  的兩個對角可以疊合,而  L  無法疊合 答案選(B) 

圖(五)

L1 圖(十三)

L2 圖(十四)

(12)

24. 如圖(十五),若將 2700 個大小相同的小正方形緊密地排出 一個長邊有 60 個小正方形、短邊有 45 個小正方形的長方形 後,在此長方形中畫一條對角線,則此線通過幾個小正方形?

(A)60 個 (B)75 個 (C)90 個 (D)105 個 重點:對稱軸

圖(十四)的對角線 L  通過 6 個小正方形

而圖(十五)的邊長各為圖(十四)的邊長的 15 倍  90 

15 

6 ´ = (個) 答案選(C)

25. 如圖(一),將 5 個全等的灰色菱形放在圓O的內部,使其 對角線 OA 、 OB 、 OC 、 OD 、 OE 均為圓O的半徑,

AB» =BC» =CD» =DE» = EA »  。若圖(一)的四直線 L  、  L  、  L  、  L  中有兩直線是灰色圖形的對稱軸,則這兩直線為何? (A)  L  、  (B)  L  、  (C)  L  、  (D)  L  、 

重點:對稱軸 【95 年第二次】

將 5 個全等的菱形分成一半時,對稱軸的左、右邊都會有 2.5 個全等的菱形 所以由圖形可以知道 L  、  L  兩直線為對稱軸 答案選(A)

26. 如圖(八),柱體的兩底面為全等的五邊形,側面均為與兩底面 垂直的長方形。根據右圖的數據及符號,求此柱體體積為何?

(A) 570 (B) 590 (C) 610 (D) 630 【95 年第二次】

重點:立體圖形 解法(一):

因為底面積  ( 4 7 ) 4 

7 5 22 35 57  2

+ ´

= + ´ = + = 所以體積 = 57 ´ 10 = 570 

答案選(A)

解法(二):

因為底面積  ( 5 9 ) 3 

4 9 21 36 57  2

+ ´

= + ´ = + = 所以體積 = 57 ´ 10 = 570 

答案選(A)

圖(十六) 排60個

48 個 

L

L

L

圖(ㄧ) 

9  10 

圖(八) 

9  10 

圖(八) 

9  10 

圖(八)

(13)

27. 圖(四)是小方畫的正方形風箏圖案,且他以圖中的對角線 為對稱軸,在對角線的下方畫一個三角形,使得新的風 箏圖案成為一對稱圖形。若下列有一圖形為此對稱圖形

,則此圖為何? 【96 年第一次】

(A) (B)

(C) (D) 重點:對稱圖形的應用 如選項(C)的圖形即是 答案選(C)

28. 如圖(十一),水平地面上有一面積為30 p 平方公分的 灰色扇形OAB,其中 OA 的長度為 6 公分,且與地 面垂直。若在沒有滑動的情況下,將圖(十一)的扇形 向右滾動至 OB 垂直地面為止,如圖(十二)所示,

O點移動多少公分? 【96 年第一次】

(A)  20  (B)  24  (C) 10 p  (D) 30 p  重點:圓周長的應用問題

O的圓周長= 6 2 ´

p

 = 36 

p

60  360  30 

)  360 

36 (  - Ð = Þ Ð =

´

AOB AOB 

p p

 

O

\ 點移動距離

p

 

p

10 

p

6  12  5  360 

60  6  360 

o

=

´ - =

´

´

´

=  (公分) 

答案選(C)

圖(四) 

圖(十一) 

圖(十二)

(14)

213 

29. 如圖(十五),在地面上有一個鐘,鐘面的 12 個粗細刻度是整點 時時針(短針)所指的位置。根據圖中時針與分針(長針)的位置,

該鐘面所顯示的時刻在下列哪一範圍內? 【96 年第一次】

(A)  3點~4點 (B)  6點~7點 (C)  8點~9點 (D) 10點~11點 重點:時針與分針位置關係圖之判斷

由於不知道作者所站的方位為何,因此我們可以將圖形全部重新判斷一次,

且已知時針走一格等於分針走 12 格

選項(A):由下圖可以判斷,若為3點~4點(即以時針為準),則時針與分針的位置關係 不合理

選項(B):由下圖可以判斷,若為6點~7點(即以時針為準),則時針與分針的位置關係 不合理

選項(C):由下圖可以判斷,若為8點~9點(即以時針為準),則時針與分針的位置關係 不合理

選項(D):由下圖可以判斷,若為10點~11點(即以時針為準),則時針與分針的位置關係 為合理,其正確時間應為 10 點 48 分

答案選(D) 

11  12 

10 

11  12 

10  修正後 

11  12 

10 

修正後 

11  12 

10 

11  12 

10 

修正後 

11  12 

10 

11 

10  圖(十五)

(15)

30. 如圖(三),有兩種大小不同的等腰直角三角形 紙板各兩個和正方形紙板一個。將圖(三)中 所有的紙板放到方格紙上拼成一個對稱圖形,

如圖(四)所示,則下列哪一條直線是圖(四)

的對稱軸?【96 年第二次】

(A)  (B)  (C)  (D)  重點:線對稱性質

答案選(B)

31. 如圖(八),將兩個邊長為 12 的正方形 ABCD、EFGH 的部份區域重疊在一起,形成一多邊形區域(即多邊 形 ABPFGHQD)。若此多邊形區域的周長為 70,則四邊 形 EPCQ 的周長為何?【96 年第二次】

(A)35 (B)26 (C)24 (D)22 重點:邊長的關係

四邊形 EPCQ 的周長=正方形 ABCD 周長+正方形 EFGH 周長-多邊形 ABPFGHQD 周長 四邊形 EPCQ 的周長=12×4+12×4-70=96-70=26

答案選(B)

32. 在一方格紙上畫出數個圖形,且甲、乙、丙分別表示灰色部分面積,如圖(十)所示。

根據圖中所給的各點位置及邊長長度,判斷下列甲、乙、丙的大小關係何者正確?

(A)甲>乙>丙 【96 年第二次】

(B)乙>甲>丙

(C)甲=丙>乙

(D)甲=乙>丙

重點:簡單的幾何圖形應用 設每一小格的邊長為 1 公分 甲面積= a ´  ´ - ´ ´ =

2  4  1  2 

6  1  乙面積= a 

6  5  2  5  1  3 ´ ´ = 丙面積= a ´  ´ - ´ ´ =

2  3  1  2 

5  1 

∴甲=丙>乙 答案選(C)

圖(三)

L 4 L 3

L 2

L 1

圖(四)

A B

D C

E

F G H

P Q

a a a

a

3

圖(十)

參考文獻

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