當學到在圓上畫弦時，試著玩一個遊戲：甲乙兩人分別以藍筆、紅筆，先後在圓上固定點連線段，看誰能最先連出單色三角形為勝。如果改畫四邊形、五邊形，結果又如何? 一、 在單位圓上10個點藍紅兩色連線比賽，探討以下各種情形： (一) 甲先連出一個藍色三角形，或乙先連出一個紅色三角形 (二) 甲先連出一個藍色四邊形，或乙先連出一個紅色四邊形 (三) 甲先連出三個藍色三角形，或乙先連出兩個紅色四邊形 (四) 甲先連出三個藍色四邊形，或乙先連出四個紅色三角形 (五) 甲先連出四個藍色三角形，或乙先連出三個紅色四邊形 (六) 甲先連出一個藍色五邊形，或乙先連出一個紅色五邊形 二、 探討畫n條線段能產生最多的單色N邊形之潛在線數的規律性。

在一座太空基地外，有10個等距離的衛星站排成一列(如圖一)。現有10個太空人分別前往相異的衛星站執行任務，他們從基地搭乘飛行船一同前往，但飛行船只能降落一次，所以有些太空人還要再利用推進器才能抵達要到的衛星站。當太空人向外太空方向(向外)移動一個站距，推進器要耗能5根燃料棒；向基地方向(向內)移動一個站距，推進器要耗能2根燃料棒，那麼飛行船要降落在哪一個衛星站，才能使這10個太空人的總耗能最小？ 我們將上述推進器向外、向內的耗能及衛星站一般化，並改變情境，亦即並非每個太空人都要搭飛行船抵達衛星站，也可以只靠推進器抵達；或者並非每個衛星站都有任務要執行，可以只有某幾個衛星站需要太空人前往執行任務。

本研究主要目的是要用快速的方法算出正三角形或特殊菱形中的菱形總數，我們參考過去科展優勝作品專輯，發現全國第五十一屆科展國中數學組有類似的內容，他們是以共頂點分層計算法找出其規律性，經觀察後發現每一層與層之間的和會形成公差為(-2)的等差數列，然後再利用等差級數求和及推導通式。我們的研究比較複雜，雖然採用了他們共頂點的算法，但我們的結果卻無法形成等差數列，因此，我們運用「拆解共頂點」的方式推導出正三角形和特殊菱形中菱形總數的通式，再進一步把圖形加上橫槓，並推出加上橫槓後的通式，但在菱形中的菱形(加橫槓)的研究中，因無法使用「拆解共頂點」的方式，所以只好尋求其他的方式來計算。

本研究主題是要在一個直線(或平面、立體)陣列中，填入若干數字，找出一條路徑使所有通過的數字總和等於指定值s。我們得到下列結果： 第一部份直線列迷宮 一、路徑的一般解與唯一性。 第二部份平面陣列迷宮 一、目前對總和s 值可以判斷有無解的統計表。 第三部份立體陣列迷宮 一、一條路徑所有通過數字的個數只能是11、15、19。 二、用VLOOKUP指令將序對(a0,a2,a1)組數由40組刪減為28組。 三、計算餘數0、2、1層這三層進出的可能方法數，列出進出組合及對應圖形。 四、計算餘數0～8根這九根的進出組合。 五、將目前找到的路徑解列表，共24個。 另外，這個研究在「身分認證」是可以應用的。

本研究透過魔術「Australian Shuffle」的研究，找到的其中數字的規律和排列，透過數學歸納分析法，我們將所得的數據列成表格，進行整理和分析，接著試著導出其中一般式。針對不同張數n，我們的研究結果如下：一、不同張數n所會剩下的最後一張牌y，並推得一般式：y=2×(n-2k) （2k小於n最大2乘方數）；二、在通關密語b的部份，b＝2k +1 （2k為大於等於n的最小2乘方數）；三、倒數第m張剩下的牌xm，xm=2×{[n-(m×2-1)×2k]} （其中 (m×2-1)×2k< n ，在這個情況下，2k為最大2乘方數）。最後，透過研究結果，我們自行設計數字排列的小魔術，延伸我們的研究結果。

圓內接四邊形有一個幾何定理：若圓內接四邊形的兩對角線相互垂直，則連接對角線交點與一邊中點的連線垂直於對邊，稱為婆羅摩笈多定理。 本作品將圓內接四邊形推廣至圓或橢圓內接多邊形的情形，定義其多邊形中若滿足「連接兩垂直對角線交點與一邊中點的連線垂直於對邊，同時連接同一邊垂足點的連線過對邊的中點」，則稱此多邊形為婆羅摩笈多多邊形。 先由兩圓相交關係來建構婆羅摩笈多四邊形，接著從圓內接正多邊形來探討婆羅摩笈多多邊形的建構原則，推導出其邊數及共圓性質，進一步推導出圓內接多邊形的情形。最後探討橢圓內接菱形、鳶形及正方形是否存在婆羅摩笈多定理及其幾何性質，再推廣至橢圓內接多邊形的情形。

本文主要是探討稜長與體積、表面積、外接球半徑、內切球半徑等的關係，首先我們先證明四面體存在時稜長的限制條件，發現此條件與體積有關。然後我們將體積、表面積…等先化簡成以稜長為變數的函數，討論兩種稜長、三種稜長的四面體；運用Maple軟體分析函數圖形的變化趨勢與極值，並且利用Cabri 3D繪圖軟體觀察發現當稜長變化時四面體的外心、重心的移動軌跡分別是一直線與半圓形，最後在討論內切球時，發現一個特別的等式。

研究目的有三：（一）探討平行四邊形n切等分點的數量。（二）探討梯形n切等分點的數量。（三）探討任意凸四邊形n切等分點的數量。結果如下： （一）平行四邊形之2n切等分點共有(n+1)2個， （二）若將梯形切成n等分三角形，則令上下兩塊三角形共可切成(αi+βi) 塊，並利用梯形之性質代入後求出其n切等分點為Σ(n-αi-βi+1) 個。 （三）若將任意凸四邊形ABCD切成n等分三角形，則將頂點坐標化並分三種情形： 1. 若X點在四邊形內部時，即p+q+r+s=n，其中p, q, r, s ϵN，若交點(x1, y1)與(x2, y2)相同，則比例成立； 2. 若X點在頂點上時，即AE=CG或BF=DH，由克拉瑪公式可知，若△=△x=△y=0 ，則比例成立； 3. 若X點在邊上時，即q+s+r=n、p+q+s=n、p+q+r=n、p+r+s=n，其中p, q, r, s ϵN，由三點共線可知，若行列式為0時比例成立。

本研究探討並推廣「改頭換面」的移位遊戲 一、2n型 (一) 在原來遊戲只有二列的情況，最少的移動步數為2n+1 *n是直行數 (二) 將棋子由符號變成數字，發現各列的編號在移動後的順序不變時，最少步數為3n 二、3n型 (一) 3n向上輪換型 1. 最少步數為4n+3，順序不變則最少步數為4n+4 (二) 3n向下輪換型 1. 最少步數為4n+5，順序不變則最少步數為4n+6 (三) 3n上下列交換型 1. 最少步數為6n+1，順序不變則最少步數為7n 三、mn型 (一) mn向上輪換型 1. mn向上輪換型最少步數一般公式為2(m-1)n+2m-3 2.順序不變時一般公式為2(m-1)n+2m-2 (二) mn向下輪換型 1. mn向下輪換型最少步數一般公式為2(m-1)n+2m-1 2.順序不變時一般公式為2(m-1)n+2m (三) mn上下列交換型 mn上下列交換型在m>3時，最少步數一般公式為2(2m-3)n+2(m-3)

在某次的宴會上，鄭師傅心血來潮做了一個三角形的蛋糕，但我們卻遇到困難-要如何切出相等的蛋糕分給每個人呢?這問題讓我們很有興趣。於是我們下定決心來研究。