本屆科展數學作品方面，整體而言，量雖然沒有太大的差異，但質方面普遍提高，顯示各方面參與熱忱和敬業態度均有顯著進步；茲分述如下： 一、輔導教師比往年更能正確發揮輔導角色。 二、國小中之高小組，今年得獎作品，均超越國小程度，且學生亦有能力，解決其所提的問題。 三、高中組之作品，今年相當整齊亦是一大特色，因此增列了衣未三等獎。 四、初小組之作品偏少，且無傑出作品，故今年本組之一等獎從缺。 五、偏遠地區參展之件數，有顯著增加。 六、今年合作思考的作品有明顯增加且作品之品質也相對提高。

此作品是針對孟氏定理比例線段形式之逆定理，角元形式和它的逆定理的探討，嘗試將其推廣到凸 n 邊形。把角元形式推廣到凸 n 邊形，我們用三角形面積公式及比例線段形式，解決此問題。為了使研究更完備，探討其逆定理時，意即當滿足比例線段形式或角元形式時，n 點能否共線？但我們發現它未必成立，而且我們也在奧林匹克數學的幾何問題一書中所提到三角形之孟氏逆定理發現它的證明錯誤，我們給了反例，並且加上條件，運用相似形及三角函數的基本性質證明出兩種不同形式之孟氏逆定理。對於本作品，也給了一些應用，如著名幾何問題─斯坦納(Jakob Steiner, 瑞士)定理，運用角元形式之結果給了一種新證法，而且也用比例線段和角元形式來解決幾何競賽題及角度問題。

我們在討論 John Mason 的 Thinking Mathematically 時，發現一個有趣的問題：「隨便寫下一個 0 和 l 的排列，若連續兩個相同的話， 在它們下面寫一個 0 ，否則寫一個 1 。重複這過程直到你只剩下一個阿拉伯數字數字。能預測最後一個是什麼嗎？」如： \r \r 此題看似簡單，但涉獵其中後，卻令我們沉迷於它的奧秘，進而想繼續探討。我們能預測最後一個數嗎？能擴展這個系統嗎？能知道 1 的個數嗎？

本文稱一個小三角格的三個頂角的方向和大三角形的頂角方向相同為上三角格或上三角形；而稱另一種為倒三角格或倒三角形。求解包含著任意一個小三角格的大大小小上三角形總數，我們簡稱Us。稱求解倒三角形總數為Ds。 （一）任意 1 單位上△MaNbLc 的Us=a×b×c (其中a,b,c 依次為直線M,N,L 的足碼。) （二）任意 1 單位倒△MaNbLc 的Ds=(a-1)×(b-1)+(a-2)×(b-2)+…1×[1+(b-a)]-w(上式中設 a1 到三角格最接近的頂點有p 個點，N1 到最接近的頂點有q 個點) Ds=p×q+(p-1)×(q-1)+(p-2)×(q-2)+…1×[1+(p-q)]-w (式中 q > p) 或Ds=(1+2+3+…+p)×q-[1×(p-1)+2×(p-2)+3×(p-3)+…+(p-2)×2+(p-1)×1]-w （三）漩渦區：在邊長單位數 n 為偶數時，落在倒△Mn/2 Nn/2 Ln/2 之內的任一倒三角格。求Ds 值時必須減去一個特定值，我們稱為w 值。其餘倒三角格w 值為零。同理 n 為奇數時，在倒△M(n+1)/2 N(n+1)/2 L(n+1)/2之內的任一三角形亦然。對此區域我們不知是否有什麼特殊專有名稱，我們稱之為漩渦區。 （四）漩渦區的 w 值特性： ＊n 為偶數時，第一圈w1=1+2,第2 圈w2=(1+2)+(1+2+3+4) 第 k 圈wk=(1+2)+(1+2+3+4)+(1+2+3+4+5+6)+…+(1+2+3+…+2k)=(1×3)+(2×5)+(3×7)+…+k×(2k+1) ＊n 為奇數時，第一圈w1=1,第2 圈w2=1+2+3 第 k 圈wk=1+(1+2+3)+(1+2+3+4+5)+…+(1+2+3+…+2k-1) =1×1+2×3+3×5+4×7+…+k×(2k-1) ＊漩渦區之外的倒三角格w=0。

本科展首先研究：3×n矩形用3×1(1×3)矩形鋪滿，4×n矩形用4×1(1×4)矩形鋪滿，和a×n矩形用a×1(1×a)矩形鋪滿，運用是否跨斷線找法推出鋪滿數公式。再來運用特殊形找法，分虧格和L型來鋪滿3×n矩形；4×1矩形、T型、2×2方形、Z型，個別及兩兩組合鋪滿4×n矩形。在本研究中除了有用到Z型做排列時，鋪滿數為0種外，其他狀況皆推出了公式。因每一圖形的鋪滿數和前一圖形有關係，故除了虧格外，其他以遞迴關係式來表示。而後分析各圖形鋪滿數，得到a×1矩形數據在表格的呈現上為傾斜的巴斯卡三角形，且隨著a×1中a值的不同，垂直間隔(a－1)格；L型和T型，也有不同的巴斯卡三角形形式，並證明、推廣。最後研究方形鋪滿m×n矩形的鋪滿數，當{k≤m,nk|m,n時，鋪滿數為1，反之為0。

這個研究是針對「避免囚犯串供的偵訊選取囚犯的方法數」進行分析。(1)首先，用圖形劃記分析，找出當有 1-9 個囚犯排成一列等待偵訊，一次至少間隔(2)進一步，將囚犯以數字編號，然後用樹狀圖列出可能選取囚犯的方法數，確認了劃記的正確性。(3)接著，依照囚犯人數及間隔人數的不同，我們找出總方法數、固定偵訊人數時的方法數、以囚犯編號計次的方法數各種數列。(4)分析這些數列，尋找數列的規則，希望能找出問題的解答，在尋找答案的過程中，真的有許多令自己驚訝的發現。

本報告旨在利用國中所學的數學概念、探討如何以尺規作圖作出正多邊形、如何以方形紙摺出正多邊形

常常在數學競賽中，會看到這種題目：「n 條直線最多可將一個平面切成幾個部分？」一般的人遇到這種類型的題目常要思考一下子，才能想出它的規律，所以我們針對這個主題做研究。

某日數學課時，老師提到了一些有關多面體之公式，如歐拉定理等，另外亦提出一些有關多面體的角度問題，例如多面體之面角和，因而引起大家的注意，也開啟此次作品的開端。

平面幾何學中，拿破崙三角形是著名定理，許多全國科展以此為研究議題，但中國大陸學者已將三角形推廣至封閉多邊形而得到一般性面積定值結論[1]。 拿破崙定理還能推廣嗎？我們創新「構造方式」，在封閉多邊形的邊上依序「向外、向內」交錯構造相似三角形而得「類拿破崙多邊形」，並研究其幾何性質、面積不變量與應用，主要發現有： 1、將三角形的類拿破崙三角形連結原三角形頂點，則為平行四邊形，具有面積不變量與對偶性質。 2、四邊形的類拿破崙多邊形恆為平行四邊形（比前人研究更具一般性），並發現其面積不變量與對偶性質。 3、封閉n邊形的類拿破崙多邊形之面積不變量。 4、平面上任意點與類拿破崙多邊形頂點所構成的三角形之面積不變量。