王老先生有一塊五邊形的地，他想要建一道水泥牆將該地等分成兩塊，一塊蓋鴨寮，另一塊蓋豬舍，他希望水泥牆的材料最省，這道水泥牆應如何構築？有一四邊形的湖，其四周均勻地住3人，今欲築一座橋將該湖邊的人口平分成二等分，這座橋的最經濟路徑在哪堙H這些都是我們經常會碰到的問題，我們將利用解析幾何的方法，逐步地由三角形、四邊形一直處理到n多邊形有關等分面積與周長的問題。

探討原正方形經拼湊組合成的長方形面積會減少一平方公分可能的原因，另外，由角度與相似三角形邊長與邊長比值相等的原理來觀察。實際上由於原正方形切割成兩小角形，及兩梯形後，小三角形與梯形組合後並未成為一大三角形，以致於全部組合後，有面積重疊的地方。我們推論出的公式：原正方形邊長甲，切割長度乙，則面積差量 =拼湊後長方形的面積－原正方形的面積=〔（2 × 甲－乙）×（甲－乙）〕－（甲 × 甲）。而我們發現.任一正方形邊長甲都可以找到一最佳切割比例，及長度乙≦甲/2，且以最接近甲/2 的長度時，使得拼成後的長方形面積與原正方形面積的差量為最小，並可將拼成後的長方形歸類為凸出型（以⊕表示）與凹陷型（以Θ表示）兩種類型：最後我們歸納出一規則，即相同面積差量的每一列中的每一數恰好是前兩數的和（最前面兩數除外），也就是說，對每一列數任取連續三數（A，B，C）就是一組最佳組合，C 為正方形邊長甲，A 為切割比例乙，而面積差量＝B×（2B－A）－C×C＝B×（B+C）－C×C 最小。另外，亦可連續四數為一組合（A、B、C、D）， D 即為組合後長方形長，B 為寬，因此面積最小差量為：B×（B+C）－C×C＝B×D－C×C，可用來預測出不同的正方形邊長甲，它們所得到的面積最小差量相同的最佳切割值。.另外，我們可以面積差量＝1（如底色為黃色那一列）正方形邊長為依據，我們將其面積差量＝1 的正方形邊長甲×倍數，即可預測得到最小面積差量＝倍數×倍數。反之，我們亦能根據面積差量最小值所分解成平方數a× a（倍數×倍數），預測得到最佳正方形邊長＝如底色為黃色那一列正方形邊長甲×a（倍數）。同時，經由我們整理出的規則，預測面積差量為平方倍之正方形邊長，並依據面積差量＝1 的正方形邊長，來預測得到長度為倍數之最佳正方形邊長的凹凸類型

本次研究主要探討：將一三角形底邊固定，而改變頂點的位置之後，觀察其重心、外心、垂心、內心、旁心及尤拉線的變動情形。 其次探討：若以三角形三邊為邊，各自向外作正三角形，並連接此三個三角形的重心，得一新三角形，觀察其是否為正三角形？並試著討論將原三角形底邊固定，而改變頂點位置後，其新正三角形的重心變動情形。

星期日下午，我和黃同學一起到老師家的菜園烤蕃藷，起先，我們各自分開做土?，看誰做得又快又不會倒。老師一聲令下，我們就開始做了。黃同學堆土塊時，土塊和土塊重疊的部份太少了，做到一半的時候，就倒下來了，黃同學做了又做，都是倒下來，可是我的土窟卻不會倒下來，因為土塊和土塊重疊的部份大，等我做完了，黃同學才做到一半卻又倒下，真傷腦筋，他問老師：為什麼他做的土窟會倒？我做的土窟卻不會倒？怎麼堆才不會倒下來呢？於是，在老師的指導下，做了下面的實驗。

話說，約瑟國王以十二枚金幣的問題嫁出了漂亮的大女兒。如今，聰明的二女兒要出嫁，國王又出了一道難題：〔 有十六枚金幣，其中有 11 公克及 9 克金幣各一枚，其餘的金幣一律 10 克，請用等臂天平在五次之內秤出 11 克及 9 克的金幣。能夠解出此題的人，就能娶到二公主 〕 ，我們五個人對這傳說國王嫁二公主的問題感到興趣，便開始對本問題展開全面性的研究。

一、平面鑲嵌的定義： (一)每個頂點都是由同樣的正多邊形的頂點聚合而成的。 (二)各個多邊形均以邊相鄰，且不重疊。 (三)所拼成的圖形，沒有空隙且可以無限的延伸。 二、我們發現要形成平面鑲嵌，在於每個頂點周圍的多邊形，是否可以緊密的拼合，即內角和是否等於360°。 三、由於內角和等於360°，可推得： ,n1,n2,......,nk 表多邊形的邊數。 四、討論上述方程式的值，進而討論n1,n1,K,nk之可能的數值。 五、將平面鑲嵌的定義推廣，可得立體鑲嵌的定義： (一)每個頂點都是由同樣的多面體的頂點聚合而成的。 (二)各個多面體均以面相鄰，且不重疊。 (三)所拼成的圖形，沒有空隙且可以無限的延伸。 六、同理，要形成立體鑲嵌，則圍繞一頂點的多面體的立體角，要能緊密的拼合。 七、多面體的立體角ζ ，定義為該角在單位球上佔的面積，即為： 八、因此圍繞一頂點的多面體的立體角ζ ，要等於4π 。 九、最後，我們用電腦程式求解立體鑲嵌。

首先探討如何用尺規作圖將過三角形周長上的任一點之周長平分線畫出，並將作圖方法套用在幾何軟體上，進而利用幾何軟體「顯示軌跡」的功能觀察其包絡線。藉由觀察猜想某些性質，接著利用嚴謹的數學方法加以證明。再將三角形平分周長線的研究結果延伸至凸多邊形周長平分線的探討。最後延伸至凸多邊形以1:k的比例分割周長線，並且找出直接利用幾何軟體會出包絡線的方法。

我們研究一個有趣的數學遊戲，取材自《科學研習月刊》，不但解決月刊上的問題，更發展出一般化的結果。遊戲規則如下： 「在4列8行方陣中，從左側第一行開始放石頭，每一行放1顆，限制『新放下去的石頭的左上角方向一路延伸都不可以有已經放好的石頭』。問：放石頭的方法數有多少種？」 我們研究出1列n行～4列n行（以下簡稱1×n、2×n、3×n、4×n）的放石頭方法數，並提出計數m×n方陣放石頭方法數的策略（其中m≧5）。某國中組科展作品曾研究過這個遊戲，他們發現和費氏數列有關的規律，我們用不同方法證明該規律。關於放石頭的方法數，本作品還給出另一種形式的規律，使用的計數策略較為簡潔，並運用本作品的方法保證規律成立。

傳教士和土著從左岸搭船(必須有人開船)到右岸，過程中任一岸土著不可比傳教士多，否則土著吃掉傳教士，遊戲失敗。 設計圖解方法，將操作過程轉化成二維座標，題目限制畫成棋盤，並依據條件設定棋子不同走法，以下棋概念探討渡河相關變化題，如改變船的座位、陸地的數量、土著和傳教士的人數……等。 觀察規律並找出「最少步數」與「最佳解法」，將研究成果透過自學程式語法Processing寫成可隨變化題快速產生「棋盤樣式」與「棋子提示走法」的輔助研究工具，加速研究歷程及驗證研究成果。 其中，改變物種數量會產生三維座標以上立體棋盤，無法視覺化棋盤輔助思考情況下，效仿AlphaGo設計精神，運用運算思維技巧，以現有研究成果為基礎，推論其變化規律。

點燈遊戲是一款曾經風靡一時的益智遊戲，每個格子代表一個燈泡，有亮與暗兩種狀態，當按下某格時會改變自己及相鄰格的亮暗狀態，最後目的是將全部格子變亮。 本研究將按下某格時有哪些格子的亮暗狀態會被改變的規則，換成一新規則(以下稱包圍式點燈)，並將受影響格子的範圍大小一般化，最後目的是將全部格子變亮。在任意維度下我們推出如何從一開始各格的亮暗分布就能判斷最後能不能達成目的的檢驗法，還算出能達成目的時有會多少種按法，最後推廣到不只侷限亮暗兩種狀態的情形。