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高級中等學校組

星星知我心--多邊形面積與重心多邊形、星形多邊形面積的關係

N(N≥3)多邊形滿足「N多邊形A1 A2 A3⋯AN-1 AN中,K為不在多邊形上的一點, 將K點分別連接N個頂點,得到N塊三角形,設G1、G2、⋯GN-1、GN依序為其重心, 則 SG1G2⋯GN-1GN/SA1A2⋯AN-1AN =2/9+1/9(SA1 A3⋯/SA1A2⋯AN-1AN )」。 無獨有偶,N(N≥4)多邊形滿足「依序找N邊形A1 A2⋯AN中連續三點,得到N塊 三角形,設H1、H2、⋯HN-1、HN依序為其重心,則 SH1H2⋯HN-1HN/SA1A2⋯AN-1AN=2/9+2/9(SA1A3⋯/SA1A2⋯AN-1AN )+1/9(SA1 A4⋯/SA1A2⋯AN-1AN ))」。

五「心」鏡射奇「跡」—三角形共線點對稱角平分線與中垂線等之共線性研究

取一條直線L,交△ABC三邊或邊之延長線於三點,再將此三點依序對角平分線以及中垂線等,分別作對稱後,所得三點會有何性質呢? 我們借助數學軟體Gsp以及Geogebra進行數學實驗與觀察,並由斜角坐標的觀點,利用向量的手法研究與證明,得到以下一些重要的結果: 關於三角形的五心,我們解決了△ABC三邊或邊之延長線上三點,分別對稱五心連線後,所得三點共線的參數條件解,並對共線性質做了一些探討,發現一些軌跡直線的包絡線,與二次曲線間的關聯,以及這些曲線與給定三角形的一些特別的連結。 此外,我們也就此研究問題,解決除了三角形五心之外的其它心的共線解,求出其與某類特定三次方程式間的關聯,並試圖尋找具有特別性質的未知新心。

探討鉑錫合金結構對直接乙醇燃料電池陽極催化反應之影響

現代各國重視環保,醇類燃料電池因此崛起,而其中最為安全的乙醇燃料電池使用之Pt金屬觸媒容易受中間產物毒化降低穩定性,因此Pt與其他金屬形成合金觸媒之相關課題具極高的研究價值。 本研究主要針對鉑錫合金觸媒的結構進行探討,選用內核—外殼型奈米鉑錫合金粒子與無特定結構結合(Random-Alloy)之鉑錫合金進行比較,經由電化學圖表分析後,得到油相法合成內核—外殼型鉑錫金屬觸媒的標準流程。經過乙醇氧化反應的循環伏安法及其他分析測量方法比較後,發現本研究製成之內核—外殼鉑錫金屬觸媒,可以有效使乙醇在較低電位開始反應、提升乙醇氧化之反應活性及維持較長時間的穩定度,可應用於乙醇燃料電池之陽極。

利用植物菌質體探討菟絲子的蔓延與攀附

本研究利用植物菌質體找出菟絲子蔓延與攀附之調控機制。首先,觀察發現感染植物菌質體之平原菟絲子(C. campestris Yunck.)會產生多分支及莖短化的病徵。接著,測定感病之菟絲子體內植物菌質體SP1蛋白的表現量。本研究利用MEGA-X軟體,依照保留性高的TCP domain序列進行親緣演化分析,找出分別屬於TB1/CYC和CIN群的菟絲子TCP1與TCP2轉錄因子;利用RT-PCR確認平原菟絲子TCP1與TCP2基因表現;以pBA-N-SFP載體進行分子選殖,透過農桿菌浸潤法短暫表現菟絲子TCP1 與TCP2轉錄因子(CaTCP1、CaTCP2)及植物菌質體SP1蛋白。最後,利用西方墨點法確認植物菌質體SP1蛋白能降解CaTCP1及CaTCP2。因此,本研究推測感病菟絲子產生多分支及莖短化的機制,為植物菌質體分泌的SP1蛋白降解平原菟絲子TCP轉錄因子所致。

生醫監控守護神

本研究主要利用Pulse Sensor脈搏心率心跳感測器,偵測人體心跳,並將數值資料透過Wi-Fi傳輸,回傳至電腦程式做解讀與判斷,即時判斷出受測者的當下的心跳狀況。而我們自行撰寫設定與顯示介面之程式,可顯示心跳相關數據,亦可即時繪出心電圖(需有線連接電腦),當無線遠端監測時,只要連接到網頁就可以即時掌握穿戴者的脈搏現況。當電腦程式判斷出心跳不正常時,可發出緊急通知至手機(社群軟體),通知管理者與照護者做出必要措施。

近朱者赤,近墨者黑 - 水溶性(小)分子結合誘導蛋白質(巨)分子疏水性下降

以蛋白質的親水性和疏水性為基礎,以電泳來觀察結果。起初,我們試著找出最佳的蛋白質觀察濃度,發現使用的蛋白質本身已經具有雙硫鍵,利用蛋白質會附著在PVDF(聚偏二氟乙烯)膜上的特性,我們嘗試去除可以打斷雙硫鍵的DTT(二硫蘇糖醇)分子。利用SDS(十二烷基硫酸鈉聚丙烯醯胺凝膠電泳)把蛋白質從PVDF上取下時, 我們觀察到可以利用疏水性強度來競爭蛋白質的結合。我們轉向利用不同碳數來分類蛋白質,使蛋白質和含碳基質利用疏水性作用力保持在弱結合的狀態,此處我們用 4 碳和 8 碳漂珠來當代表,再利用水溶性小分子和特定蛋白質結合,結合後的小分子蛋白質共體和含碳基質的作用力下降,共體就會溶離釋出。此實驗對於尋找會和特定糖類結合的蛋白能有效的提供資訊。

正多邊形下探討Sperner引理之延伸性質

Sperner 引理常用於遊戲必勝法以及一些塗色的相關問題,本篇研究將先針對 Sperner 引理的內容進行探討,並且進行相關內容的證明,而後將Sperner 引理中的規則進行延伸:原先此引理在三角形內進行討論,本篇研究嘗試將問題假設為在任意正多邊形下其中頂點的標號為1、2、3且相鄰頂點需為不同標號下進行探討,而後在多邊形內部放入點後進行三角化,在三角化的過程中若其中三角形分別為1、2、3,則命名為公正三角形,對此成功探討出在不同正多邊形下公正三角形個數的狀況,並且將三角化後每個三角形皆為公正三角形的狀況定義為完美G(m,n)圖,在研究最後針對在三角形下的公正三角形個數進行一些特例整理。

「虛擬」觸覺「真」回饋─Arduino與加速規的觸覺回饋應用

觸覺回饋(haptic feedback)能讓使用者感受模擬的觸碰反應,可以在不接觸物體的情況下,模擬物體表面質感或紋理細節等細微的觸覺資訊。我們使用arduino與加速規為實驗器材,先驗證物體在水中的振盪為簡諧運動,以說明此器材的準確度,並熟悉加速規與arduino的使用。 接著將觸覺回饋的實驗分為兩類,其一,探討一維下不同材質粗糙面沿垂直軸的振盪,並由斜面實驗求得對應的摩擦係數;其二,探討二維角度改變對加速度與角加速度所造成的影響。最後使用上述分析之數據製造出一套器材,在虛擬中模擬接觸到物體表面與物體邊角的觸覺,達到觸覺回饋機制的效用。

碳球模型與多面體

在組裝碳球模型的過程中,我們好奇碳球模型之五邊形、六邊形、七邊形的數量是否有其特殊關係,才會組成多面體,希望經由研究後,可以發現令平面形成多面體的原因,且應證碳球模型中,五邊形、六邊形、七邊形之特殊關係恆成立,並進一步延伸至其他多面體。 由文獻探討中,得知多面體缺角和為720°、尤拉定理的:點+面=邊+2、及巴克球與碳球模型之性質,進而進行相關之研究。 由研究中,我們得到的結論為: 一、五邊形數量減七邊形數量等於12 二、n顆碳原子模型(n為偶數且≥20)組成之碳球模型,有[0.25n-5]+1個組合方式。 三、對於符合每個點連接3條邊的多面體,∑k=1面(6-Nk)=12關係式恆成立。 四、對於符合2*邊-3*點= α的多面體,∑k=1面(6-Nk)=12+2α關係式恆成立。

「蜂」狂「白」「老」匯: Hex70a 蛋白作為蜜蜂長壽因子

蜂巢中,蜂后與工蜂雖同為雌蜂,但牠們的壽命存在極大差距,前者可存活至三~五年,後者平均最大壽命則約為三十天,造成此差異的主要原因正是蜂王乳(Royal Jelly)的食用:蜂后終其一生不斷地攝取蜂王乳,但工蜂僅有在其幼蟲期的前面三日有攝取蜂王乳。工蜂在食用蜂王乳後,體內蛋白質在表現量及種類上便可觀察到明顯的差異。 本研究觀察蜂后(Queen)、餵食蜂王乳的工蜂(RJ;平均壽命約90~120天)、一般工蜂(Control)的體液及細胞全蛋白圖後,選擇大量存在、表現於蜂后(Queen)、餵食蜂王乳的工蜂(RJ)體內Hex70a蛋白作為研究對象;同樣攝取蜂王乳的工蜂(RJ),經過RNAi操作抑制Hex70a基因表現的實驗組,其壽命較對照組是確實有減少的。