无刻度直尺作图
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无刻度直尺作图教学目标:学会用无刻度直尺完成作图,并体会作图过程中包含的数学思想。
教学手段:学讲方式教学用具:PPT课型:微课教学过程:情景引入:作图是考查我们数学思想和数学能力的重要手段,尺规作图时利用全等这一基本原理完成的。
只用直尺(无刻度) 作图,具有趣味性、探索性、创造性,它注重数学思维的考查.由于少了圆规的相助,直尺只能用来画直线、射线或线段,以及由它们组合成的图形.解答此类问题时,在动手操作探索作图思路的过程中,我们会感受到数学创造的乐趣.今天我们就以画中点为例来探索用无刻度直尺作图的基本方法和思路。
展示例题:已知矩形ABCD,请你只用无刻度的直尺画出BC边的中点.讨论分析:看到此题,会让人感到无从下手,因为无刻度直尺只能用来画线段、射线、直线,以及由它们组合而成的图形,而且为了得到确定的线,只能连接确定的点。
因此就要认真分析已知条件,矩形对边平行。
由平行可联想到中位线、平行线截得的线段对应成比例。
虽然中位线与中点关系密切,但至少需要一个中点,因此于解题关系不大。
而平行线截得的线段对A C BD OE FGH应成比例可以用来解决此问题。
画法展示:首先在AD 上方任取一点Q ,连接OB,OC,分别交AD 于E 、F,确定的点出现。
再连接BF 、CE 交于点G ,又一个新的确定的点出现。
最后连接OG 并延长交BC 于点H ,则点H 就是BC 边的中点。
证明过程: 证明:∵四边形ABCD 是矩形 ∴AD//BC∴HCEMGC EG GC EG BC EF BC EF OB OE OB OE BH EM ====,,∴HC EMBH EM= ∴BH=HC 即点H 为BC 的中点。
小结:无刻度直尺除了能作中点外,还可以作三角形的高,画轴对称,画角平分线。
课后练习:知AB 是半圆的直径,图1中,点C 在半圆外,图2中,点C 在半圆内,请仅用无刻度的直尺,(1) 在图1中,画出△ABC 的三条高的交点:(2) 在图2中,画出△ABC 中AB 边上的高.。
仅用无刻度直尺作图1.如图,在平行四边形ABCD中,点E在BC上,且AE=EC,请仅用无刻度直尺按下列要求作图(保留作图痕迹).(1)在图1中,作出∠DAE的平分线;(2)在图2中,作出∠AEC的平分线;图1 图22.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,E是AB边的中点,请仅用无刻度直尺按下列要求作图(保留作图痕迹).(1)过点E作边AB的平行线;(2)作出边AB的垂直平分线.图1 图23.如图,在平形四边形ABCD中,AE是∠BAD的平分线.请仅用无刻度直尺按下列要求作图(保留作图痕迹).(1)在图1中,以AD为腰作一个等腰三角形;(2)在图2中,以AE为边作平行四边形AECF.图1 图24.如图,△ABC内接于⊙O,∠B=45°.请仅用无刻度的直尺按下列要求作图(保留作图痕迹).(1)在图1中,以AC为边作一个圆内接正方形;(2)在图2中,AB=CB,CD为⊙O的切线,过点A作⊙O的切线AE.图1 图25.如图,点E是正方形ABCD内一点,EB=EC,且∠E≠90°.请仅用无刻度的直尺按要求作图(保留画图痕迹,不写作法).(1)在图1中,作出BC边的中点F.(2)在图2中,作出CD边的中点G.图1 图26.如图,在平面直角坐标系中,点A,B,C,D的坐标分别为(1,0),(3,0),(3,1),(1,1).请仅用无刻度的直尺,分别在图1、图2中画出满足条件的直线(保留画图痕迹).(1)在图1中,画直线m:y=-x+1;(2)在图2中,画直线n:y=x-1.图1 图27.如图,在等腰△ABC和▱BECD中,AB=AC,DB⊥BC,请仅用无刻度直尺完成以下作图.(保留作图痕迹)(1)在图1中,作出△ABC的边BC上的高AM.(2)在图2中,作出△BCD的边BD上的中线CN.图1 图28.如图是由7×6个小正方形组成的网格图,已知A,B为格点.请仅用无刻度直尺根据下列要求作图.(保留作图痕迹)(1)在图1中,作线段AB的垂直平分线;(2)在图2中,作∠AOB的平分线.图1 图29.如图是由小正方形组成的6×6网格,每个小正方形的顶点叫做格点.△ABC的三个顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定的网格中完成作图.(保留作图痕迹)(1)在图1中,作AC边上的高线BD;(2)在图2中,在BC上找出一点G,使得∠BAG=45°.图1 图210.如图是由小正方形构成的6×6网格,每个小正方形的顶点叫做格点.⊙P 经过格点A ,B ,C ,请仅用无刻度直尺根据下列要求作图.(保留作图痕迹) (1)在图1中,⊙P 确定的圆心P ; (2)在图2中,作弦BD ,使BD 平分∠ABC .图1 图211. 已知在 Rt△ABC 中, AB=AC , ∠BAC=90° , AD⊥BC ,点 E , F 分别是 AB , AD 的中点,请仅用无刻度直尺完成以下作图(保留作图痕迹).12.如图,已知等腰Rt △ABC和等腰Rt △DEF ,∠ABC =90∘ ,∠DEF =90∘,点F,E,B,C在同一条直线上,连接AF.请在图①、图②中仅用无刻度的直尺画出△ACF中AF边上的高CM(保留作图痕迹) (1) 如图①,作△ACD的中线DM;(2) 如图①,作正方形ADCP.(1) 如图①,点B与点E重合;(2) 如图①,点E在CB的延长线上.参考答案仅用无刻度直尺作图1.解:(1)如解图1,AC即为所求;(2)如图2,EF即为所求.解图1 解图22.解:(1)如解图1,直线EF即为所求;(2)如解图2,直线DG即为所求.解图1 解图23.解:(1)如解图1,△ADG即为所求;(2)如解图2,平行四边形AECF即为所求.解图1 解图2 4.解:(1)如解图1,正方形AFGC即为所求;(2)如解图2,AE即为所求.解图1 解图25.解:(1)如解图1,点F即为所求;(2)如解图2,点G即为所求.解图1 解图26.解:(1)如解图1,直线m即为所求;(2)如解图2,直线n即为所求.解图1 解图27.解:(1)如解图1,AM即为所求;(2)如解图2,CN即为所求.解图1 解图28.解:(1)如图,直线CD即为所求;(2)如图,射线OP即为所求.解图1 解图29.解:(1)如解图1,BD即为所求;(2)如解图2,点G即为所求.解图1 解图210.解:(1)如解图1,点P即为所求;(2)如解图2,BD即为所求.解图1 解图211.(2)12.(1)(2)。
1.用无刻度的直尺作图,保留作图痕迹.(1)在图1中,BD是△ABC的角平分线,作△ABC的平分内角C的角平分线;(2)在图2中,AD是∠BAC的角平分线,作△ABC的∠BCA相邻的外角的角平分线.2.如图,在菱形ABCD中,P是BC的中点,请用无刻度的直尺按要求画图.(1)在图①中画出AD的中点;(2)在图②中的对角线AC上取两个点E、F,使AE=CF.3.如图,以AB为直径的⊙O交△ABC的BC、AC边与D、E两点,在图中仅以没有刻度的直尺画出三角形的三条高(简单叙述你的画法).4.如图,在▱ABCD中,E,F分别在边AD,BC上,且AE=CF,连接EF,请你只用无刻度的直尺画出线段EF的中点O,并说明这样画的理由.5.如图,四边形ABCD是平行四边形,点E在AD上,请仅用无刻度直尺按要求作图(保留作图痕迹,不写作法)(1)在图1中,过点E作直线EF将四边形ABCD的面积平分;(2)在图2中,DE=DC,作∠A的平分线AM;6.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC,P是⊙O上一点.(1)操作:请你只用无刻度的直尺,分别画出图①和图②中∠P的平分线;(2)说理:结合图②,说明你这样画的理由.7.如图,AE为菱形ABCD的高,请仅用无刻度的直尺按要求画图.(不写画法,保留作图痕迹).(1)在图1中,过点C画出AB边上的高;(2)在图2中,过点C画出AD边上的高.8.如图,已知在边长相等的小正方形组成的网格中,点A,B,C均在格点上,连接BC.(1)求tan∠ABC的值;(2)在网格中,用无刻度直尺,画出∠CBD,使tan∠CBD=.9.如图,在正六边形ABCDEF中,连接BD,请用无刻度的直尺,完成下列作图(1)如图①,作出一个边长等于BD的等边三角形;(2)如图②,作出一个周长等于BD的等边三角形.。
中考数学压轴题之无刻度直尺作图、网格点作图技巧详解仅用无刻度直尺作图和网格点作图问题已成为各地中考热门考点,近年来在江西、武汉、天津等地中考中均以压轴题出现,其难度一般会超过单纯的证明题或计算题。
这类题型主要考察同学们对几何图形性质的熟悉程度,还有同学们平时方法和技巧的掌握。
常见的考察点有:特殊点问题、特殊角问题、垂直问题、平行问题、角平分线问题、与圆有关的问题等。
无刻度直尺的作用只有一个:将已知的两点连线。
我们要充分利用格点的作用:取点、平行等。
下面对各类常见题型的技巧进行了分类总结。
一、特殊点问题例1:在下面网格图中用无刻度直尺作出线段AB的中点。
分析与解:利用“8”字型平行线分线段成比例、平行四边形对角线互相平分等性质,图中不同颜色的线均可将AB平分。
例2:在下面网格图中用无刻度直尺作出线段AB的中点,其中A为格点,B为任意点。
分析与解:如图,取格点C,连接CB并延长交网格线于E,取AC、AE与网线的交点D、F(即中点),连接DF交AB于G,则G我们利用中位线及平行线分线段成比例的性质进行了优化处理。
例3:在下面网格图中,在线段AB 上找一点C ,使AB AC 31=。
方法1方法2 方法3分析与解:方法1和方法2都利用了网格线平行的性质,通过“8”字型模型,构造1:2的相似比例,从而将线段AB 分为1:2两段。
方法3利用了重心的性质,AB 和EF 为BED ∆的两条中线,所以C 为BED ∆的重心。
二、特殊角问题例4:在下面网格图中找格点C ,使O BAC 45=∠。
分析与解:利用“12345”模型,即若βα、均为锐角,且31tan ,21tan ==βα,则O 45=+βα。
例5:如下图,利用无刻度直尺在线段MN 上找一点Q ,使O AQB 45=∠。
分析与解:O AQB 45=∠,典型定弦定角问题。
注意到O AMB 90=∠,所以点Q 在以M 为圆心,MA 长为半径的圆上,故2=MQ 。
实用文档
1、已知正方形ABCD如图所示,M、N在直线BC上,MB=NC,试分别在图1、图2中仅用无刻度的直尺画出一个不同的等腰三角形OMN.
2、如图,△ABC和△DCE都是等边三角形,且点C是线段AD的中点,请仅用无刻度直尺完成以下作图:(1)作BC的中点P;(2)过点C作AD的垂线.
3、请按要求,只用无刻度的直尺作图(请保留画图痕迹,不写作法)如图,已知∠AOB,OA=OB,点E 在OB边上,四边形AEBF是平行四边形,在图中画出∠AOB的平分线.
4、▱ABCD中,点E在AD上,DE=CD,请仅用无刻度的直尺,按要求作图(保留作图痕迹,不写作法)(1)在图1中,画出∠C的角平分线;(2)在图2中,画出∠A的角平分线.
5、如图,在△ABC中,AB=AC,M、N分别是边AB、AC上的两点,且BM=CN,请仅用无刻度的直尺画出线段BC的垂直平分线;
6、如图▱ABCD中,点E在BC上,且AE=EC,试分别在下列两个图中按要求使用无刻度的直尺画图(保留作图痕迹).
(1)在图1中,画出∠DAE的平分线;(2)在图2中,画出∠AEC的平分线.
7、如图,在▱ABCD中,AC为对角线,AC=BC,AE是△ABC的中线.
(1)在图1中用无刻度的直尺画出△ABC的高CH;
(2)在图2中用无刻度的直尺画出△ADC的高AK。
无刻度直尺网格作图的基本模型及应用《义务教育数学课程标准(2022年版)》对尺规作图的内容及要求有所加强,其地位又得到了一定提升。
尺规作图蕴含丰富的推理,是发展学生推理能力的良好载体,而“无刻度直尺网格作图”是尺规作图的基础。
本文将在9×9的网格下讨论三种基本模型和四种复合模型。
在网格作图中,我们把两条相交直线叫做格点的“母线”。
若两条母线都是网格线,则交点叫格点;若两条母线中只有一条网格线,则交点叫次格点;若两条母线都不是网格线,则交点叫一般点。
我们要过一个点作一条线的平行线或垂线,当点是格点时,我们很轻松的通过平移完成,当点不是格点时,我们通常通过平移“生成”点的母线来完成。
一、基本作图1、过点作平行线①如图1,过C点作CD平行且等于AB解答:C是格点,只需要找到C的对应点D,因A到B的平移方式是横左2纵下3,则A到B的平移方式也是横左2纵下3。
总结:若点是格点,直接通过平移到对应点,并且平移横纵不变(下文中平移方式不变就不再强调)。
②如图2,过E点作EF平行且等于AB解答:E是次格点,先找到母线AC的对应母线BD,再找到E的对应点F。
总结:若点是次格点,先通过平移非网格线的那条母线到对应母线,再找到对应点。
③如图3,过E点作EF平行且等于AB解答:E是一般点,先找到两条母线的对应母线,再找到E的对应点F。
总结:若点是一般点,先通过平移两条母线到对应母线,再找到对应点。
变式:如图4,过E点作AB的平行线交BC于点F解答:我们除了用平移的方法作平行线,还可以利用X、A型相似作平行。
因为E是AC的一个三等分点,可以先连接BC,再利用相似找BC对应的三等分点F。
2、过点作垂线①如图5,过C点作CD垂直且等于AB解答:C是格点,只需要找到C的对应点D,因A到B的平移方式是横左2纵下3,则C到D的平移方式是横左3纵上2。
总结:若点是格点,直接通过旋转得到对应点,并且旋转横纵交换。
②如图6,过E点作EF垂直且等于AB解答:E是次格点,先过A点作AB的垂线AC(横纵交换),再过次格点E点作AC的平行线EF。
所谓无刻度作图是指使用无刻度直尺进行作
图,直尺的功能是作直线.此类作图需要先根据图形性质分析找出直线经过两点的位置,然后再作出
直线.下面举例加以说明.
一、作点例1 (2015年四川省自贡)如图 1-
1,
将线段AB 放在边长为1的小正方形网格,点A 点
B 均落在格点上,请用无刻度直尺在线段
AB 上画出点P,使AP=2 17
,并保留作图
3
痕迹.
形若对应线段(或延长线)相交,交点在对称轴上,故如图2-2,延长AB、DE交于P,延长CB、FE交于Q,过P、Q两点的直线即为所求直线l.
三、作角平分线例3 如图3-1,
已知△ABC
是圆O 的
内接三角形,AB=AC,D 是圆上任意一点.请你用无刻度的直尺,画出图中 ∠P 的平分线(用虚线表示).
图
1-1
图
1-2
解析 由勾股定理可知AB=
17,因为
AP=2 17
,所以点P 将线段AB 内分成2:1 3
两部分,由网格竖线互相平行,如图1-2,取格点
C 和D,使AC=2BD,根据相似三角形对应边成
比例,可知CD 与AB 的交点即为所求点
P. 二、作对称轴例2 (2014年江西省抚州)如图 2-1,
△ABC 与 △DEF 关于直线l对称,请用无刻度的直尺,作出直线l.
图
2-1
图
2-2
解析 由轴对称性质知,成轴对称的两个图
图
3-1
图
3-2
解析 由等弧所对圆周角相等,欲作出
∠P 的平分线,只要找出BC的中点,如图3-2, 由AB=AC,OB=OC 可知AO 垂直平分BC,
由垂径定理,AO必平分BC,所以作出过A 的直径
AD,连接PD,PD 即为∠P的平分线.
四、作弦
例4
(
2015年南昌)如图 4-1,⊙O 为
△ABC 的外接圆,直线l与 ⊙O 相切于点P,且l∥BC.请仅用无刻度的直尺,在图中画出一条弦,使这条弦将 △ABC 分成面积相等的两部分.(保留作图痕迹,不写作法).
解析 因为三角形中线将三角形分成面积相等的两部分,所以本题即转化为求作三角形的中线.如图4-2,由l切 ⊙O 于点P,作射线PO,交
BC 于点E,则PO⊥l,由l∥BC,得
PO⊥BC,根据垂径定理,点E 是BC 的中点,连接
AE 交⊙O 于F,则AF 为所求作的弦.
∴ 如图2,点E的坐标为(0,1),点F的坐标为(4,3).
设点A平移后的对应点为点A′,点D平移后的对应点为点D′.
当图像G向下平移至点A′与点E重合时,点D′在直线BC上方,此时t=1;
当图像G向下平移至点D′与点F重合时,点A′在直线BC下方,此时t=3.
结合图像可知,符合题意的t的取值范围
是1<t≤3.
例3(2014年北京中考)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=2x2+mx+n经过点A(0,-2),B(3,4).
(1)求抛物线的表达式及对称轴;(2)设点B
关于原点的对称点为C,点D
是抛物线对称轴上一动点,记抛物线在A,B之间的部分为图像G(包含A,B两点).若直线CD与图像G有公共点,结合函数图像,求点D纵坐标t的取值范围.
分析(1)略;(2)t的改变引起D点位置的改变,相当于直线CD在旋转.当D与抛物线顶点重合时,出现一个临界位置,求得t的最小值;当D与B点重合时,出现另一个临界位置,求得t的最大值.
解由题意得C(-3,-4),二次函数y=2x2-4x-2的最小值为-4,D纵坐标最小值为-4(如图3).
设直线BC解析式为y=kx+b
,
将
B与C坐标代
入得
3k+b=4,
{
-3k+
b=-4,
k=
4
,
解得3b=0.
∴直线BC解
析式为4,图3
3
当x=1时,=
4
,
y
3
则t的范围为-4≤t≤
4
3.
同学们,解决了以上三个“求取值范围”问
题后对其中的方法你有什么体会?所求字母的变化引起图形位置的改变,在这个变化过程中,符合题目要求的位置从哪里开始到哪里结束,动手画图,定出临界位置,从而确定字母取值范围.希望同学们养成做题后归纳总结的好习惯,
提炼出自己解决各类数学问题的方法.
)
图4-1图
4-2
五、作高例5如图5-1,AB是半圆的直径,
点
C在半圆内,请仅用无刻度的直尺在图中画出
△ABC中AB边上的高.
图5-1图
5-2
解析根据直径所对的圆周角是90°及三角形的三条高相交于一点,如图5-2,延长
AC、BC分别交半圆于点E、F,连接AE,BF,
并延长相交于点P,连接PC并延长交AB于D,则CD就是AB边上的高.。