初中数学专题讲解——尺规作图技巧典型题全汇总!务必掌握
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专题13尺规作图知识回顾1.尺规作图是指用没有刻度的直尺和圆规作图.只使用圆规和直尺,并且只准许使用有限次,来解决不同的平面几何作图题.2.基本要求它使用的直尺和圆规带有想像性质,跟现实中的并非完全相同.①直尺必须没有刻度,无限长,且只能使用直尺的固定一侧.只可以用它来将两个点连在一起,不可以在上画刻度.②圆规可以开至无限宽,但上面亦不能有刻度.它只可以拉开成你之前构造过的长度3.基本作图有:(1)作一条线段等于已知线段.(2)作一个角等于已知角.(3)作已知线段的垂直平分线.具体步骤:①以线段两个端点为圆心,大于线段长度的一半为半径画圆弧,两圆弧在线段的两侧别分交于M、N。
如图①②连接MN,过MN的直线即为线段的垂直平分线。
如图②(4)作已知角的角平分线.具体步骤:①以角的顶点O为圆心,一定长度为半径画圆弧,圆弧与角的两边分别交于两点M、N。
如图①。
②分别以点M与点N为圆心,大于MN长度的一半为半径画圆弧,两圆弧交于点P。
如图②。
即为角的平分线。
③连接OP,OP4.复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作。
5.设计作图:应用与设计作图主要把简单作图放入实际问题中.首先要理解题意,弄清问题中对所作图形的要求,结合对应几何图形的性质和基本作图的方法作图。
专题练习1.尺规作图(保留作图痕迹,不要求写出作法):如图,已知线段m,n.求作△ABC,使∠A=90°,AB=m,BC=n.【分析】先在直线l上取点A,过A点作AD⊥l,再在直线l上截取AB=m,然后以B点为圆心,n为半径画弧交AD于C,则△ABC满足条件.【解答】解:如图,△ABC为所作.2.如图,在△ABC中,AB=AC,BD是△ABC的角平分线.(1)作∠ACB的角平分线,交AB于点E(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);(2)求证:AD=AE.【分析】(1)按照角平分线的作图步骤作图即可.(2)证明△ACE≌△ABD,即可得出AD=AE.【解答】(1)解:如图所示.(2)证明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BD是∠ABC的角平分线,CE是∠ABC的角平分线,∴∠ABD=∠ACE,∵AB=AC,∠A=∠A,∴△ACE≌△ABD(ASA),∴AD=AE.3.如图,已知线段AC和线段a.(1)用直尺和圆规按下列要求作图.(请保留作图痕迹,并标明相应的字母,不写作法)①作线段AC的垂直平分线l,交线段AC于点O;②以线段AC为对角线,作矩形ABCD,使得AB=a,并且点B在线段AC的上方.(2)当AC=4,a=21ABCD的面积.【分析】(1)①按照线段垂直平分线的作图步骤作图即可.②以点O为圆心,OA的长为半径画弧,再以点A为圆心,线段a的长为半径画弧,两弧在线段AC上方交于点B,同理,以点O为圆心,OC的长为半径画弧,再以点C为圆心,线段a的长为半径画弧,两弧在线段AC下方交于点D,连接AD,CD,AB,BC,即可得矩形ABCD.(2)利用勾股定理求出BC,再利用矩形的面积公式求解即可.【解答】解:(1)①如图,直线l即为所求.②如图,矩形ABCD即为所求.(2)∵四边形ABCD为矩形,∴∠ABC=90°,∵a=2,∴AB=CD=2,∴BC=AD===,∴矩形ABCD的面积为AB•BC=2×=.4.如图,四边形ABCD中,AB∥DC,AB=BC,AD⊥DC于点D.(1)用尺规作∠ABC的角平分线,交CD于点E;(不写作法,保留作图痕迹)(2)连接AE.求证:四边形ABCE是菱形.【分析】(1)根据角平分线的作图步骤作图即可.(2)由角平分线的定义和平行四边形的判定定理,可得四边形ABCE为平行四边形,再结合AB=BC,可证得四边形ABCE为菱形.【解答】(1)解:如图所示.(2)证明:∵BE是∠ABC的角平分线,∴∠ABE=∠CBE,∵AB∥CD,∴∠ABE=∠BEC,∴∠CBE=∠BEC,∴BC=EC,∵AB=BC,∴AB=EC,∴四边形ABCE为平行四边形,∵AB=BC,∴四边形ABCE为菱形.5.如图,在4×4的方格纸中,点A,B在格点上.请按要求画出格点线段(线段的端点在格点上),并写出结论.(1)在图1中画一条线段垂直AB.(2)在图2中画一条线段平分AB.【分析】(1)利用数形结合的思想作出图形即可;(2【解答】解:(1)如图1中,线段EF即为所求(答案不唯一);(2)如图2中,线段EF即为所求(答案不唯一).6.“水城河畔,樱花绽放,凉都宫中,书画成风”的风景,引来市民和游客争相“打卡”留念.已知水城河与南环路之间的某路段平行宽度为200米,为避免交通拥堵,请在水城河与南环路之间设计一条停车带,使得每个停车位到水城河与到凉都宫点F的距离相等.(1)利用尺规作出凉都宫到水城河的距离(保留作图痕迹,不写作法);(2)在图中格点处标出三个符合条件的停车位P1,P2,P3;(3)建立平面直角坐标系,设M(0,2),N(2,0),停车位P(x,y),请写出y与x之间的关系式,在图中画出停车带,并判断点P(4,﹣4)是否在停车带上.【分析】(1)利用过直线外一点作垂线的方法作图即可;(2)根据停车位到水城河与到凉都宫点F的距离相等,可得点P1,P2,P3;(3)根据停车位P(x,y)到点F(0,﹣1)和直线y=1的距离相等,得1﹣y=,从而解决问题.【解答】解:(1)如图,线段FA的长即为所求;(2)如图,点P1,P2,P3即为所求;(3)∵停车位P(x,y)到点F(0,﹣1)和直线y=1的距离相等,∴1﹣y=,化简得y=﹣,当x=4时,y=﹣4,∴点P(4,﹣4)在停车带上.7.图①、图②、图③均是5×5的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,其顶点称为格点,△ABC 的顶点均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中,按下列要求作图,保留作图痕迹.(1)网格中△ABC的形状是;(2)在图①中确定一点D,连结DB、DC,使△DBC与△ABC全等;(3)在图②中△ABC的边BC上确定一点E,连结AE,使△ABE∽△CBA;(4)在图③中△ABC的边AB上确定一点P,在边BC上确定一点Q,连结PQ,使△PBQ∽△ABC,且相似比为1:2.【分析】(1)利用勾股定理的逆定理证明即可;(2(3)根据相似三角形的判定作出图形即可;(4)作出AB,BC的中点P,Q即可.【解答】解:(1)∵AC==,AB==2,BC=5,∴AC2+AB2=BC2,∴∠BAC=90°,∴△ABC是直角三角形;故答案为:直角三角形;(2)如图①中,点D,点D′,点D″即为所求;(3)如图②中,点E即为所求;(4)如图③,点P,点Q即为所求.8.如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=45°.(1)请用尺规作出⊙O的切线AD(保留作图痕迹,不写作法);(2)在(1)的条件下,若AB与切线AD所夹的锐角为75°,⊙O的半径为2,求BC的长.【分析】(1)过点A作AD⊥AO即可;(2)连接OB,OC.证明∠=75°,利用三角形内角和定理求出∠CAB,推出∠BOC=120°,求出CH可得结论.【解答】解:(1)如图,切线AD即为所求;(2)过点O作OH⊥BC于H,连接OB,OC.∵AD是切线,∴OA⊥AD,∴∠OAD =90°,∵∠DAB =75°,∴∠OAB =15°,∵OA =OB ,∴∠OAB =∠OBA =15°,∴∠BOA =150°,∴∠BCA =∠AOB =75°,∵∠ABC =45°,∴∠BAC =180°﹣45°﹣75°=60°,∴∠BOC =2∠BAC =120°,∵OB =OC =2,∴∠BCO =∠CBO =30°,∵OH ⊥BC ,∴CH =BH =OC •cos30°=,∴BC =2.9.如图,在△ABC 中,AD 是△ABC 的角平分线,分别以点A ,D 为圆心,大于21AD 的长为半径作弧,两弧交于点M ,N ,作直线MN AB ,AD ,AC 于点E ,O ,F ,连接DE ,DF .(1)由作图可知,直线MN 是线段AD 的.(2)求证:四边形AEDF 是菱形.【分析】(1)根据作法得到MN 是线段AD 的垂直平分线;(2)根据垂直平分线的性质则AF =DF ,AE =DE ,进而得出DF ∥AB ,同理DE ∥AF ,于是可判断四边形AEDF 是平行四边形,加上FA =FD ,则可判断四边形AEDF 为菱形.【解答】(1)解:根据作法可知:MN 是线段AD 的垂直平分线;故答案为:垂直平分线;(2)证明:∵MN 是AD 的垂直平分线,∴AF=DF,AE=DE,∴∠FAD=∠FDA,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,∴∠FDA=∠BAD,∴DF∥AB,同理DE∥AF,∴四边形AEDF是平行四边形,∵FA=FD,∴四边形AEDF为菱形.10.如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=8,BC=5.(1)作BC的垂直平分线,分别交AB、BC于点D、H;(2)在(1)的条件下,连接CD,求△BCD的周长.【分析】(1)利用基本作图,作BC的垂直平分线即可;(2)根据线段垂直平分线的性质得到DC=DB,则利用等角的余角相等得到∠A=∠DCA,则DC=DA,然后利用等线段代换得到△BCD的周长=AB+BC.【解答】解:(1)如图,DH为所作;(2)∵DH垂直平分BC,∴DC=DB,∴∠B=∠DCB,∵∠B+∠A=90°,∠DCB+∠DCA=90°,∴∠A=∠DCA,∴DC=DA,∴△BCD的周长=DC+DB+BC=DA+DB+BC=AB+BC=8+5=13.11.已知:△ABC.(1)尺规作图:用直尺和圆规作出△ABC内切圆的圆心O.(只保留作图痕迹,不写作法和证明)(2)如果△ABC的周长为14cm,内切圆的半径为1.3cm,求△ABC的面积.【分析】(1)作∠ABC,∠ACB的角平分线交于点O,点O即为所求;(2)△ABC的面积=(a+b+c)•r计算即可.【解答】解:(1)如图,点O即为所求;(2)由题意,△ABC的面积=×14×1.3=9.1(cm2).12.已知四边形ABCD为矩形,点E是边AD的中点,请仅用无刻度的直尺完成下列作图,不写作法,保留作图痕迹.(1)在图1中作出矩形ABCD的对称轴m,使m∥AB;(2)在图2中作出矩形ABCD的对称轴n,使n∥AD.【分析】(1)如图1中,连接,BD交于点O,作直线OE即可;(2)如图2中,同法作出点O,连接BE交AC于点T,连接DT,延长TD交AB于点R,作直线OR即可.【解答】解:(1)如图1中,直线m即为所求;(2)如图2中,直线n即为所求;13.如图,在10×10的正方形网格中,小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的图形称为格点图形,图中△ABC为格点三角形.请按要求作图,不需证明.(1)在图1中,作出与△ABC全等的所有格点三角形,要求所作格点三角形与△ABC有一条公共边,且不与△ABC重叠;(2)在图2中,作出以BC为对角线的所有格点菱形.【分析】(1)根据全等三角形的判定画出图形即可;(2)根据菱形的定义画出图形即可.【解答】解:(1)如图1中,△ABD1,△ABD2,△ACD3,△ACD4,△CBD5即为所求;(2)如图2中,菱形ABDC,菱形BECF即为所求.14.【问题提出】如何用圆规和无刻度的直尺作一条直线或圆弧平分已知扇形的面积?【初步尝试】如图1,已知扇形OAB,请你用圆规和无刻度的直尺过圆心O作一条直线,使扇形的面积被这条直线平分;【问题联想】如图2,已知线段MN,请你用圆规和无刻度的直尺作一个以MN为斜边的等腰直角三角形MNP;【问题再解】如图3,已知扇形OAB,请你用圆规和无刻度的直尺作一条以点O为圆心的圆弧,使扇形的面积被这条圆弧平分.(友情提醒:以上作图均不写作法,但需保留作图痕迹)【分析】【初步尝试】如图1,作∠AOB的角平分线OP即可;【问题联想】如图2,作线段MN的垂直平分线RT,垂足为R,在射线RT上截取RP=RM,连接MP,NP,三角形MNP即为所求;【问题再解】方法一:构造等腰直角三角形OBE,作BC⊥OE,以O为圆心,OC为半径画弧交OB于点D,交OA于点F,弧DF即为所求.方法二:作OB的中垂线交OB于点C,然后以C为圆心,CB 长为半径画弧交OB中垂线于点D,再以O为圆心,OD长为半径画弧分别交OA、OB于点E、F.则弧EF即为所求.【解答】解:【初步尝试】如图1,直线OP即为所求;【问题联想】如图2,三角形MNP即为所求;【问题再解】如图3中,即为所求.15.如图,在6×6的方格纸中,点A,B,C均在格点上,试按要求画出相应格点图形.(1)如图1,作一条线段,使它是AB向右平移一格后的图形;(2)如图2,作一个轴对称图形,使AB和AC是它的两条边;(3)如图3,作一个与△ABC相似的三角形,相似比不等于1.【分析】(1)把点B、A向右作平移1个单位得到CD;(2)作A点关于BC的对称点D即可;(3)延长CB到D使CD=2CB,延长CA到E点使CE=2CA,则△EDC满足条件.【解答】解:(1)如图1,CD为所作;(2)如图2,(3)如图3,△EDC为所作.。
初中基本尺规作图总结与典型例题一、理解“尺规作图”的含义1.在几何中,我们把只限定用直尺(无刻度)和圆规来画图的方法,称为尺规作图.其中直尺只能用来作直线、线段、射线或延长线段;圆规用来作圆和圆弧.由此可知,尺规作图与一般的画图不同,一般画图可以动用一切画图工具,包括三角尺、量角器等,在操作过程中可以度量,但尺规作图在操作过程中是不允许度量成分的.2.基本作图:(1)用尺规作一条线段等于已知线段;(2)用尺规作一个角等于已知角. 利用这两个基本作图,可以作两条线段或两个角的和或差.二、熟练掌握尺规作图题的规范语言1.用直尺作图的几何语言:①过点×、点×作直线××;或作直线××;或作射线××;②连结两点××;或连结××;③延长××到点×;或延长(反向延长)××到点×,使××=××;或延长××交××于点×;2.用圆规作图的几何语言:①在××上截取××=××;②以点×为圆心,××的长为半径作圆(或弧);③以点×为圆心,××的长为半径作弧,交××于点×;④分别以点×、点×为圆心,以××、××的长为半径作弧,两弧相交于点×、×. 三、了解尺规作图题的一般步骤尺规作图题的步骤:1.已知:当作图是文字语言叙述时,要学会根据文字语言用数学语言写出题目中的条件;2.求作:能根据题目写出要求作出的图形及此图形应满足的条件;3.作法:能根据作图的过程写出每一步的操作过程.当不要求写作法时,一般要保留作图痕迹.对于较复杂的作图,可先画出草图,使它同所要作的图大致相同,然后借助草图寻找作法.在目前,我们只要能够写出已知,求作,作法三步(另外还有第四步证明)就可以了,而且在许多中考作图题中,又往往只要求保留作图痕迹,不需要写出作法,可见在解作图题时,保留作图痕迹很重要.尺规作图的定义:尺规作图是指用没有刻度的直尺和圆规作图。
第24讲 尺规作图1.尺规作图的作图工具 圆规和没有刻度的直尺 2.基本尺规作图类型一:作一条线段等于已知线段 步骤:①作射线OP ;②以O 为圆心,a 为半径作弧,交OP 于A ,OA 即为所求线段.图示:类型三:作线段的垂直平分线步骤:①分别以点A ,B 为圆心,以大于12AB 长为半径,在AB 两侧作弧,两弧交于M ,N 点;②连接MN ,直线MN 即为所求垂直平分线.图示:类型四:作一个角等于已知角:步骤:①以O 为圆心,以任意长为半径作弧,交∠α的两边于点P ,Q ; ②作射线O′A;③以O′为圆心,OP 长为半径作弧,交O′A 于点M ; ④以点M 为圆心,PQ 长为半径作弧,交前弧于点N ; ⑤过点N 作射线O′B,∠AO ′B 即为所求角.图示:类型五:过一点作已知直线的垂线步骤:点在直线上:①以点O 为圆心,任意长为半径作弧,交直线于A ,B 两点; ②分别以点A ,B 为圆心,以大于12AB 长为半径在直线两侧作弧,交点分别为M ,N ;③连接MN ,MN 即为所求垂线.点在直线外:①在直线另一侧取点M ; ②以PM 为半径画弧,交直线于A ,B 两点;③分别以A ,B 为圆心,以大于12AB 长为半径画弧,交M 同侧于点N ;④连接PN ,则直线PN 即为所求的垂线.图示:3.常见几种基本尺规作图作三角形 ①已知三边作三角形; ②已知两边及其夹角作三角形; ③已知两角及其夹边作三角形; ④已知底边及底边上的高作等腰三角形; ⑤已知一直角边和斜边作直角三角形. 4.作图的一般步骤(1)已知;(2)求作;(3)分析;(4)作法;(5)证明; (6)讨论.步骤(5)(6)常不作要求,步骤(3)一般不要求,但作图中一定要保留作图痕迹.考点1:简单尺规作图【例题1】尺规作图,已知顶角和底边上的高,求作等腰三角形. 已知:如图,∠α,线段a.求作:△ABC,使AB=AC,∠BAC=α,AD⊥BC于D,且AD=a.【解析】:作图如图,(1)作∠EAF=∠α;(2)作AG平分∠EAF,并在AG上截取AD=a;(3)过D作MN⊥AG,MN与AE,AF分别交于B,C.则△ABC即为所求作的等腰三角形归纳:1.熟悉五个基本的作图步骤及作图痕迹.2.平时多体会和理解一些复杂作图的依据及作图过程.3.会在常见的作图语言与对应的几何语言之间进行转化.4.提倡在平时画图时,采用尺规作图,强化自己的作图意识和规范性.考点2:复杂尺规作图【例题2】如图,在△ABC中,已知∠ABC=90°.(1)请在BC上找一点P,作⊙P与AC,AB都相切,与AC的切点为Q;(尺规作图,保留作图痕迹)(2)连接BQ ,若AB =3,(1)中所作圆的半径为32,求sin ∠CBQ.【分析】 (1)要求作⊙P 与AB 、AC 相切,根据切线的性质,即点P 到AB 、AC 的距离相等,且点P 在边BC 上,想到角平分线上的点到角两边的距离相等,即作∠BAC 的平分线交BC 于P 点,以点P 为圆心,PB 为半径作圆即可;(2)由切线长定理得AB =AQ ,又PB =PQ ,则判定AP 为BQ 的垂直平分线,利用等角的余角相等得到∠CBQ =∠BAP ,然后在Rt △ABP 中利用正弦函数求出sin ∠BAP,从而可得到sin ∠CBQ 的值. 解:(1)如图所示,⊙P 即为所求:(2)∵AB、AQ 为⊙P 的切线,∴AB =AQ ,∵PB =PQ ,∴AP 为BQ 的垂直平分线,∴∠BAP +∠ABQ=90°,∵∠CBQ +∠ABQ=90°,∴∠CBQ =∠BAP,在Rt △ABP 中,AP =AB 2+PB 2=32+(32)2=352,∴sin ∠BAP=BPAP=32352=55,∴sin∠CBQ=55考点3:关于尺规作图的应用【例题3】(2019▪广西池河▪8分)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上.(1)尺规作图:作∠BAC的平分线,与⊙O交于点D;连接OD,交BC于点E(不写作法,只保留作图痕迹,且用黑色墨水笔将作图痕迹加黑);(2)探究OE与AC的位置及数量关系,并证明你的结论.【分析】(1)利用基本作图作AD平分∠BAC,然后连接OD得到点E;(2)由AD平分∠BAC得到∠BAD=12∠BAC,由圆周角定理得到∠BAD=12∠BOD,则∠BOD=∠BAC,再证明OE为△ABC的中位线,从而得到OE∥AC,OE=12AC.【解答】解:(1)如图所示;(2)OE∥AC,OE=12AC.理由如下:∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=12∠BAC,∵∠BAD=12∠BOD,∴∠BOD=∠BAC,∴OE∥AC,∵OA=OB,∴OE为△ABC的中位线,∴OE∥AC,OE=12 AC.一、选择题:1.(2018年湖北省宜昌市3分)尺规作图:经过已知直线外一点作这条直线的垂线,下列作图中正确的是()【答案】B【解答】已知:直线AB和AB外一点C.求作:AB的垂线,使它经过点C.作法:(1)任意取一点K,使K和C在AB的两旁.(2)以C为圆心,CK的长为半径作弧,交AB于点D和E.(3)分别以D和E为圆心,大于DE的长为半径作弧,两弧交于点F,(4)作直线CF.直线CF就是所求的垂线.故选:B.2. (2018•襄阳)如图,在△ABC中,分别以点A和点C为圆心,大于AC长为半径画弧,两弧相交于点M,N,作直线MN分别交BC,AC于点D,E.若AE=3cm,△ABD的周长为13cm,则△ABC的周长为()A.16cm B.19cm C.22cm D.25cm【答案】B【解答】解:∵DE垂直平分线段AC,∴DA=DC,AE=EC=6cm,∵AB+AD+BD=13cm,∴AB+BD+DC=13cm,∴△ABC的周长=AB+BD+BC+AC=13+6=19cm,故选:B.3. (2019•河北•3分)根据圆规作图的痕迹,可用直尺成功找到三角形外心的是()A.B.C.D.【答案】C【解答】解:三角形外心为三边的垂直平分线的交点,由基本作图得到C选项作了两边的垂直平分线,从而可用直尺成功找到三角形外心.故选:C.4. (2019•贵阳•3分)如图,在△ABC中,AB=AC,以点C为圆心,CB长为半径画弧,交AB于点B和点D,再分别以点B,D为圆心,大于BD长为半径画弧,两弧相交于点M,作射线CM交AB于点E.若AE=2,BE =1,则EC的长度是()A.2 B.3 C.D.【答案】D【解答】解:由作法得CE⊥AB,则∠AEC=90°,AC=AB=BE+AE=2+1=3,在Rt△ACE中,CE==.故选:D.5. (2018•河南)如图,已知▱AOBC的顶点O(0,0),A(﹣1,2),点B在x轴正半轴上按以下步骤作图:①以点O为圆心,适当长度为半径作弧,分别交边OA,OB于点D,E;②分别以点D,E为圆心,大于DE 的长为半径作弧,两弧在∠AOB内交于点F;③作射线OF,交边AC于点G,则点G的坐标为()A.(﹣1,2)B.(,2)C.(3﹣,2)D.(﹣2,2)【答案】A【解答】解:∵▱AOBC的顶点O(0,0),A(﹣1,2),∴AH=1,HO=2,∴Rt△AOH中,AO=,由题可得,OF平分∠AOB,∴∠AOG=∠EOG,又∵AG∥OE,∴∠AGO=∠EOG,∴∠AGO=∠AOG,∴AG=AO=,∴HG=﹣1,∴G(﹣1,2),故选:A.二、填空题:6. (2018•南京)如图,在△ABC中,用直尺和圆规作AB、AC的垂直平分线,分别交AB、AC于点D、E,连接DE.若BC=10cm,则DE= cm.【答案】5【解答】解:∵用直尺和圆规作AB、AC的垂直平分线,∴D为AB的中点,E为AC的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE=BC=5cm.故答案为:5.7. (2019•河南•3分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,AD=4,BC=3.分别以点A,C为圆心,大于12AC长为半径作弧,两弧交于点E,作射线BE交AD于点F,交AC于点O.若点O是AC的中点,则CD的长为 .【答案】2.【解答】解:如图,连接FC,则AF=FC.∵AD∥BC,∴∠FAO=∠BCO.在△FOA与△BOC中,,∴△FOA≌△BOC(ASA),∴AF=BC=3,∴FC=AF=3,FD=AD﹣AF=4﹣3=1.在△FDC中,∵∠D=90°,∴CD2+DF2=FC2,∴CD2+12=32,∴CD=22.8. (2018•淮安)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=5,分别以点A、B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧交点分别为点P、Q,过P、Q两点作直线交BC于点D,则CD的长是.【答案】【解答】解:连接AD.∵PQ垂直平分线段AB,∴DA=DB,设DA=DB=x,在Rt△ACD中,∠C=90°,AD2=AC2+CD2,∴x2=32+(5﹣x)2,解得x=,∴CD=BC﹣DB=5﹣=,故答案为.三、解答题:9. 2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.(1)利用直尺和圆规按下列要求作图,并在图中标明相应的字母.(保留作图痕迹,不写作法)①作AC的垂直平分线,交AB于点O,交AC于点D;②以O为圆心,OA为半径作圆,交OD的延长线于点E.(2)在(1)所作的图形中,解答下列问题.①点B与⊙O的位置关系是_____________;(直接写出答案)②若DE=2,AC=8,求⊙O的半径.解:(1)如图所示: (2)①连接OC ,如图,∵OD 垂直平分AC ,∴OA =OC ,∴∠A =∠ACO,∵∠A +∠B=90°,∠OCB +∠ACO=90°,∴∠B =∠OCB,∴OC =OB ,∴OB =OA ,∴点B 在⊙O 上; ②∵OD ⊥AC ,且点D 是AC 的中点,∴AD =12AC =4,设⊙O 的半径为r ,则OA =OE =r ,OD =OE -DE =r -2,在Rt △AOD 中,∵OA 2=AD 2+OD 2,即r 2=42+(r -2)2,解得r =5.∴⊙O 的半径为510. (2018•安徽•分) 如图,⊙O 为锐角△ABC 的外接圆,半径为5.(1)用尺规作图作出∠BAC 的平分线,并标出它与劣弧BC 的交点E(保留作图痕迹,不写作法); (2)若(1)中的点E 到弦BC 的距离为3,求弦CE 的长.【答案】(1)画图见解析;(2)CE=【解析】【分析】(1)以点A为圆心,以任意长为半径画弧,分别与AB、AC有交点,再分别以这两个交点为圆心,以大于这两点距离的一半为半径画弧,两弧交于一点,过点A与这点作射线,与圆交于点E ,据此作图即可;(2)连接OE交BC于点F,连接OC、CE,由AE平分∠BAC,可推导得出OE⊥BC,然后在Rt△OFC中,由勾股定理可求得FC的长,在Rt△EFC中,由勾股定理即可求得CE的长.【详解】(1)如图所示,射线AE就是所求作的角平分线;(2)连接OE交BC于点F,连接OC、CE,∵AE平分∠BAC,∴,∴OE⊥BC,EF=3,∴OF=5-3=2,在Rt△OFC中,由勾股定理可得FC==,在Rt△EFC中,由勾股定理可得CE==.11. (2019•江苏泰州•8分)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=8.(1)用直尺和圆规作AB的垂直平分线;(保留作图痕迹,不要求写作法)(2)若(1)中所作的垂直平分线交BC于点D,求BD的长.【分析】(1)分别以A,B为圆心,大于12AB为半径画弧,两弧交于点M,N,作直线MN即可.(2)设AD=BD=x,在Rt△ACD中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.【解答】解:(1)如图直线MN即为所求.(2)∵MN垂直平分线段AB,∴DA=DB,设DA=DB=x,在Rt△ACD中,∵AD2=AC2+CD2,∴x2=42+(8﹣x)2,解得x=5,∴BD=5.12. (2018·广东·6分)如图,BD是菱形ABCD的对角线,∠CBD=75°,(1)请用尺规作图法,作AB的垂直平分线EF,垂足为E,交AD于F;(不要求写作法,保留作图痕迹)(2)在(1)条件下,连接BF,求∠DBF的度数.【分析】(1)分别以A、B为圆心,大于AB长为半径画弧,过两弧的交点作直线即可;(2)根据∠DBF=∠ABD﹣∠ABF计算即可;【解答】解:(1)如图所示,直线EF即为所求;(2)∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABD=∠DBC=∠ABC=75°,DC∥AB,∠A=∠C.∴∠ABC=150°,∠ABC+∠C=180°,∴∠C=∠A=30°,∵EF垂直平分线线段AB,∴AF=FB,∴∠A=∠FBA=30°,∴∠DBF=∠ABD﹣∠FBE=45°.13. (2019•湖北孝感•8分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,一同学利用直尺和圆规完成如下操作:①以点C为圆心,以CB为半径画弧,交AB于点G;分别以点G、B为圆心,以大于GB的长为半径画弧,两弧交点K,作射线CK;②以点B为圆心,以适当的长为半径画弧,交BC于点M,交AB的延长线于点N;分别以点M、N为圆心,以大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,作直线BP交AC的延长线于点D,交射线CK于点E.请你观察图形,根据操作结果解答下列问题;(1)线段CD与CE的大小关系是CD=CE;(2)过点D作DF⊥AB交AB的延长线于点F,若AC=12,BC=5,求tan∠DBF的值.【分析】(1)由作图知CE⊥AB,BD平分∠CBF,据此得∠1=∠2=∠3,结合∠CEB+∠3=∠2+∠CDE=90°知∠CEB=∠CDE,从而得出答案;(2)证△BCD≌△BFD得CD=DF,从而设CD=DF=x,求出AB=13,知sin∠DAF=DFAD=BCAB,即12+xx=5 13,解之求得x=152,结合BC=BF=5可得答案.【解答】解:(1)CD=CE,由作图知CE⊥AB,BD平分∠CBF,∴∠1=∠2=∠3,∵∠CEB+∠3=∠2+∠CDE=90°,∴∠CEB=∠CDE,∴CD=CE,故答案为:CD=CE;(2)∵BD平分∠CBF,BC⊥CD,BF⊥DF,∴BC=BF,∠CBD=∠FBD,在△BCD和△BFD中,∵,∴△BCD≌△BFD(AAS),∴CD=DF,设CD=DF=x,在Rt△ACB中,AB=13,∴sin∠DAF=DFAD=BCAB,即12+xx=513,解得x=152,∵BC=BF=5,∴tan∠DBF=DFBF=152×15=32.。
第29讲尺规作图目录:考点知识梳理中考典例精析基础巩固训练考点训练考点知识梳理考点尺规作图及应用1.尺规作图:限定用直尺(没有刻度)和圆规作图.2.基本作图(1)作一条线段等于已知线段;(2)作一个角等于已知角;(3)作一个角的平分线;(4)作一条线段的垂直平分线;(5)过一点作已知直线的垂线.3.根据基本作图作三角形(1)已知三边作三角形;(2)已知两边及其夹角作三角形;(3)已知两角及其夹边作三角形;(4)已知底边及底边上的高作等腰三角形;(5)已知一直角边和斜边作直角三角形.4.与圆有关的尺规作图(1)过不在同一直线上的三点作圆(即三角形的外接圆);(2)作三角形的内切圆.5.有关中心对称或轴对称的作图以及设计图案是中考常见类型.6.作图题的一般步骤(1)已知;(2)求作;(3)分析;(4)作法;(5)证明;(6)讨论.其中步骤(5)(6)常不作要求,步骤(3)一般不要求,但作图中一定要保留作图痕迹.中考典例精析考点一 尺规作图已知:如图,直线AB 与直线BC 相交于点B ,点D 是直线BC 上一点. 求作:点E ,使直线DE ∥AB ,且点E 到B ,D 两点的距离相等.(在题目的原图中完成作图)结论:BE =DE .【思路点拨】首先以D 为顶点,DC 为边作一个角等于∠ABC ,再作出DB 的垂直平分线,即可找到点E .解:作图如下:点E 即为所求. 方法总结作已知直线的平行线的实质是作一个角等于已知角.如图,在平面直角坐标系中,以O 为圆心,适当长为半径画弧,交x 轴于点M ,交y 轴于点N ,再分别以点M ,N 为圆心,大于12MN 的长为半径画弧,两弧在第二象限交于点P ,若点P 的坐标为(2a ,b +1),则a 与b 的数量关系为( )A .a =bB .2a +b =-1C .2a -b =1D .2a +b =1解析:根据作图方法可知射线OP 是第二象限角的平分线,直线OP 的解析式为y =-x ,∵点P 的坐标为(2a ,b +1),∴2a =-b -1,即2a +b =-1.故选B.答案:B如图,已知线段a 及∠O ,只用直尺和圆规,求作△ABC ,使BC =a ,∠B=∠O ,∠C =2∠B .(在指定作图区域作图,保留作图痕迹,不写作法)解:作图如下:考点二尺规作图的应用两个城镇A,B与两条公路l1,l2位置如图所示,电信部门需在C处修建一座信号发射塔,要求发射塔到两个城镇A,B的距离必须相等,到两条公路l1,l2的距离也必须相等,那么点C应选在何处?请在图中,用尺规作图找出所有符合条件的点C.(不写已知、求作、作法,只保留作图痕迹)【思路点拨】到城镇A,B距离相等的点在线段AB的垂直平分线上,到两条公路距离相等的点在两条公路所夹角的角平分线上,分别作出垂直平分线与角平分线,它们的交点即为所求作的点C.由于两条公路所夹角的角平分线有两条,因此点C有2个.解:如图,(1)作出线段AB的垂直平分线;(2)作出l1与l2所夹角的平分线(2条);它们的交点即为所求作的点C(2个).方法总结两条相交直线的角平分线有两条,注意避免漏解.如图所示,直线l表示一条河,P,Q两地相距5千米,P,Q两地到l的距离分别为2千米和4千米,欲在l上的某点M处修建一个供水站,供P,Q两地居民取水,现有如下四种方案(图中的实线表示两地居民取水所走路线),则两地居民取水所走的路程和最短的是图中的(B)基础巩固训练1.下列给出的条件一定能画出唯一的三角形的是(A)A.两个角和其中一角的对边B.三个角C.两边和其中一边的对角D.任意给出三条线段作三角形的三边2.如图,以∠AOB的顶点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点C,交OB于点D,再分别以点C,D为圆心,大于12CD的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点E,过点E作射线OE,连结CD,则下列说法错误的是(D)A.射线OE是∠AOB的平分线B.△COD是等腰三角形C.C,D两点关于OE所在直线对称D.O,E两点关于CD所在直线对称3.如图,用尺规作出∠OBF=∠AOB,作图痕迹MN是(D) A.以点B为圆心,OD为半径的圆B.以点B为圆心,DC为半径的圆C.以点E为圆心,OD为半径的圆D.以点E为圆心,DC为半径的圆4.如图所示,已知线段a,h,求作等腰△ABC,使AB=AC,且BC=a,BC边上的高AD=h.张红的作法是:①作线段BC=a;②作线段BC的垂直平分线MN,MN与BC相交于点D;③在直线MN上截取线段h;④连结AB,AC,△ABC即为所求作的等腰三角形.上述作法的四个步骤中,你认为有错误的一步是(C)A.①B.②C.③D.④解析:第③步错在没说明怎样截取线段h.故选C.5.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠CAB=60°.按以下步骤作图:①分别以A,B为圆心,以大于12AB的长为半径作弧,两弧相交于点P和Q;②作直线PQ交AB于点D,交BC于点E,连结AE.若CE=4,则AE=8 .解析:∵∠C=90°,∠CAB=60°,∴∠B=30°.由作图方法可知,直线PQ是AB的垂直平分线,∴AE=BE,∴∠EAB=∠B=30°.∴∠CAE=∠CAB-∠EAB=30°.∵CE=4,∴AE=2CE=8.6.如图,已知线段AB.(1)用尺规作图的方法作出线段AB的垂直平分线l(保留作图痕迹,不要求写出作法).(2)在(1)中所作的直线l上任意取两点M,N(线段AB的上方),连结AM,AN,BM,BN.求证:∠MAN=∠MBN.解:(1)如图①,直线l为线段AB的垂直平分线.图①图②(2)如图②,∵直线l为线段AB的垂直平分线,点M,N在直线l上,∴MA=MB,NA=NB(中垂线上一点到线段两端的距离相等).又∵MN=MN(公共边),∴△MAN≌△MBN(SSS),∴∠MAN=∠MBN.7.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以点A为圆心,任意长为半径画弧分别交AB,AC于点M和N,再分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,连结AP,并延长交BC于点D,则下列说法中正确的个数是()①AD是∠BAC的平分线;②∠ADC=60°;③点D在AB的中垂线上;④S△DAC∶S△ABC=1∶3.A.1 B.2 C.3 D.4解析:由作图方法可知①正确;∵∠B=30°,∠C=90°,∴∠BAC=60°.∵AD是∠BAC 的平分线,∴∠CAD=∠BAD=30°,∴∠ADC=60°,∴②正确;∵∠BAD=∠B=30°,∴AD=BD,∴点D在AB的中垂线上,∴③正确;∵∠DAC=30°,∴AD=BD=2CD,∴BC=3CD,∴S△DAC∶S△ABC=1∶3,∴④正确.故选D.答案:D8.已知:线段AB,BC,∠ABC=90°. 求作:矩形ABCD. 以下是甲、乙两同学的作业:甲:1.以点C为圆心,AB长为半径画弧;2.以点A为圆心,BC长为半径画弧;3.两弧在BC上方交于点D,连结AD,CD,四边形ABCD即为所求(如图).乙:1.连结AC,作线段AC的垂直平分线,交AC于点M;2.连结BM并延长,在延长线上取一点D,使MD=MB,连结AD,CD,四边形ABCD 即为所求(如图).对于两人的作业,下列说法正确的是()A.两人都对B.两人都不对C.甲对,乙不对D.甲不对,乙对解析:甲作图中,由作图方法可知AD=BC,CD=AB,∴四边形ABCD是平行四边形,又∵∠B=90°,∴平行四边形ABCD是矩形,∴甲正确;乙作图中,由作图方法可知AM =MC,DM=BM,∴四边形ABCD是平行四边形,又∵∠B=90°,∴平行四边形ABCD 是矩形;综上所述,甲、乙都正确.故选A.答案:A9.如图,△ABC是不等边三角形,DE=BC,以D,E为两个顶点作位置不同的三角形,使所作的三角形与△ABC全等,这样的三角形最多可以画出 4 个.10.如图所示,已知线段a,c和∠α,求作:△ABC,使BC=a,AB=c,∠ABC=∠α,根据作图把下面空格填上适当的文字或字母.(1)如图①所示,作∠MBN =∠α;(2)如图②所示,在射线BM 上截取BC = a ,在射线BN 上截取BA = c ; (3)连结AC ,如图③所示,△ABC 就是所求作的三角形 .11. 如图,在△ABC 中,AB =AC ,D 是BA 延长线上的一点,点E 是AC 的中点.(1)实践与操作:利用尺规按下列要求作图,并在图中标明相应字母(保留作图痕迹,不写作法).①作∠DAC 的平分线AM ;②连结BE 并延长交AM 于点F .(2)猜想与证明:试猜想AF 与BC 有怎样的位置关系和数量关系,并说明理由. 解:(1)如图所示.(2)AF ∥BC 且AF =BC .理由如下:∵AB =AC ,∴∠ABC =∠C ,∴∠DAC =∠ABC +∠C =2∠C .由作图可得∠DAC =2∠FAC ,∴∠C =∠FAC ,∴AF ∥BC .∵E 为AC 的中点,∴AE =EC .在△AEF 和△CEB 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠FAE =∠C ,AE =CE ,∠AEF =∠BEC ,∴△AEF ≌△CEB (ASA ).∴AF =BC .12. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A (0,8),点B (6,8).(1)只用直尺(没有刻度)和圆规,求作一个点P ,使点P 同时满足下列两个条件:(要求保留作图痕迹,不必写出作法)①点P 到A ,B 两点的距离相等;②点P 到∠xOy 的两边的距离相等.(2)在(1)作出点P 后,写出点P 的坐标. 解:(1)如图所示,点P 即是所求作的点.(2)设AB 的中垂线交AB 于E ,交x 轴于F ,由作图可得,EF ⊥AB ,EF ⊥x 轴,则OF =3.又∵OP 是∠xOy 的平分线,∴P (3,3).13. 如图,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按要求画图.(1)在图①中,画出△ABC 的三条高的交点; (2)在图②中,画出△ABC 的AB 边上的高. 解:(1)如图所示,点P 就是三条高的交点. (2)如图所示,CT 就是AB 边上的高.14. 如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°.(1)先作∠ACB 的平分线;设它交AB 边于点O ,再以点O 为圆心,OB 为半径作⊙O (尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);(2)证明:AC 是所作⊙O 的切线;(3)若BC =3,sin A =12,求△AOC 的面积.解:(1)如图所示.(2)证明:过点O 作OE ⊥AC 于点E ,∵FC 平分∠ACB ,∴OB =OE ,∴AC 是所作⊙O 的切线. (3)∵sin A =12,∠ABC =90°,∴∠A =30°,∴∠ACO =∠OCB =12∠ACB =30°.∵BC =3,∴AC =23,OB =BC ·tan 30°=3×33=1, ∴OE =1.∴△AOC 的面积为:12×AC ×OE =12×23×1= 3.考点训练1. 如图,AD 为⊙O 的直径,作⊙O 的内接正三角形ABC ,甲、乙两人的作法分别如下:甲:①作OD 的中垂线,交⊙O 于B ,C 两点. ②连结AB ,AC .△ABC 即为所求作的三角形.乙:①以D 为圆心,OD 的长为半径作圆弧,交⊙O 于B ,C 两点. ②连结AB ,BC ,CA . △ABC 即为所求作的三角形.对于甲、乙两人的作法,可判断( A ) A .甲、乙均正确 B .甲、乙均错误 C .甲正确,乙错误 D .甲错误,乙正确解析:根据甲、乙两同学的作法都能确定∠AOB =∠BOC =∠COA =120°,所以△ABC 为等边三角形,故甲、乙两同学的作法都是正确的.2. 小敏在作⊙O 的内接正五边形时,先做了如下几个步骤:(1)作⊙O 的两条互相垂直的直径,再作OA 的垂直平分线交OA 于点M ,如图①. (2)以M 为圆心,BM 长为半径作圆弧,交CA 于点D ,连结BD ,如图②.若⊙O 的半径为1,则由以上作图得到的关于正五边形边长BD 的等式是( ) A .BD 2=5-12OD B .BD 2=5+12OD C .BD 2=5OD D .BD 2=125OD解析:连结BM ,由题意知BM =DM =52.在Rt △OBD 中,根据勾股定理,得BD 2=OD 2+OB 2=OD 2+(BM 2-OM 2)=OD 2+(BM +OM )(BM -OM )=OD 2+(DM +OM )OD =(OD +DM +OM )OD =2DM ·OD =2×52OD =5OD ,故选C. 答案:C3.如图是数轴的一部分,其单位长度为a .已知△ABC 中,AB =3a ,BC =4a ,AC =5a .(1)用直尺和圆规作出△ABC (要求:使点A ,C 在数轴上,保留作图痕迹,不必写出作法);(2)记△ABC 外接圆的面积为S 圆,△ABC 的面积为S △,试说明S 圆S △>π.解:(1)在数轴上确定AC ,用直尺和圆规作AB =3a ,BC =4a ,确定点B ,所作△ABC 如图所示.(2)∵AB =3a ,BC =4a ,AC =5a ,又AB 2+BC 2=AC 2, ∴∠B =90°,∴AC 是外接圆的直径. ∴S △=12·3a ·4a =6a 2,S 圆=(5a 2)2π=25a 2π4,∴S 圆S △=25π24>24π24=π. 4. 如图,四边形ABCD 是矩形,用直尺和圆规作出∠A 的平分线与BC 边的垂直平分线的交点Q (不写作法,保留作图痕迹).连结QD ,在新图形中,你发现了什么?请写出一条.解:作图如下:点Q 即为所求作的点.发现:AQ ⊥DQ (△AQD 是等腰直角三角形等).5.如图,AB ∥CD ,以点A 为圆心,小于AC 的长为半径作圆弧,分别交AB ,AC 于E ,F 两点,再分别以E ,F 为圆心,大于12EF 的长为半径作圆弧,两条圆弧交于点P ,作射线AP ,交CD 于点M .(1)若∠ACD =114°,求∠MAB 的度数;(2)若CN ⊥AM ,垂足为N ,求证:△ACN ≌△MCN .解:(1)∵AB ∥CD ,∴∠ACD +∠CAB =180°,又∵∠ACD =114°,∴∠CAB =66°.由作法知,AM 是∠CAB 的平分线,∴∠MAB =12∠CAB =33°. (2)证明:由作法知,AM 平分∠CAB ,∴∠CAM =∠MAB .∵AB ∥CD ,∴∠MAB =∠CMA ,∴∠CAM =∠CMA ,又∵CN ⊥AM ,CN =CN ,∴△ACN ≌△MCN .6. 小明在做课本“目标与评定”中的一道题:如图1,直线a ,b 所成的角跑到画板外面去了,你有什么办法量出这两条直线所成的角的度数?(1)①请帮小明在图2的画板内画出你的测量方案图(简要说明画法过程);②说出该画法依据的定理.(2)小明在此基础上进行了更深入的探究,想到两个操作:①在图3的画板内,在直线a与直线b上各取一点,使这两点与直线a,b的交点构成等腰三角形(其中交点为顶角的顶点),画出该等腰三角形在画板内的部分.②在图3的画板内,作出“直线a,b所成的跑到画板外面去的角”的平分线(在画板内的部分),只要求作出图形,并保留作图痕迹.请你帮助小明完成上面两个操作过程.(必须要有方案图,所有的线不能画到画板外,只能画在画板内)解:(1)解法一:①如图a,在图2中画PC∥a,量出直线b与PC的夹角度数,即为直线a,b所成角的度数;②两直线平行,同位角相等.解法二:①如图b,在图2中的直线a,b上各取一点A,B,连结AB,测得∠1,∠2的度数,则180°-∠1-∠2即为直线a,b所成角的度数;②三角形内角和为180°.(2)①如图c,在图a中以P为圆心,任意长为半径作弧,分别交直线b,PC于点B,D;连结BD并延长交直线a于点A,则ABPQ就是所求作的图形.②如图c,作线段AB的中垂线MN,则MN就是所求作的线.。
- 1 -第28课时 尺规作图◆考点聚焦1.掌握基本作图,尺规作图的要求与步骤..掌握基本作图,尺规作图的要求与步骤.2.利用基本作图工具画三角形、四边形、圆以及简单几何体的三视图,.利用基本作图工具画三角形、四边形、圆以及简单几何体的三视图,••对简单的作图能叙述作法.图能叙述作法.3.运用基本作图、结合相关的数学知识(平移、旋转、对称、.运用基本作图、结合相关的数学知识(平移、旋转、对称、••位似)等进行简单的图案设计.图案设计.4.运用基本作图解决实际问题..运用基本作图解决实际问题. ◆备考兵法1.熟练掌握基本作图..熟练掌握基本作图.2.在画几何体的三视图时,要注意其要求,.在画几何体的三视图时,要注意其要求,••即“长对正”“高平齐”“宽相等”. 3.认真分析题意,善于把实际问题转化为基本作图..认真分析题意,善于把实际问题转化为基本作图. ◆识记巩固1.尺规作图的定义:.尺规作图的定义:_______________________________________..2.基本作图包括:.基本作图包括:_____________________,,______________,,________________,,________________,,______________..3.三角形三边的垂直平分线的交点叫三角形的外心,.三角形三边的垂直平分线的交点叫三角形的外心,••三角形三内角平分线的交点叫三角形的内心,外心到三角形的三角形的内心,外心到三角形的_____________________的距离相等,内心到三角形的距离相等,内心到三角形的距离相等,内心到三角形_____________________的距离相等.的距离相等.的距离相等. 识记巩固参考答案:1.限定只能使用圆规和没有刻度的直尺作图.限定只能使用圆规和没有刻度的直尺作图2.作线段.作线段 作角作角作角 作线段的垂直平分线作线段的垂直平分线作线段的垂直平分线 过一点作已知直线的垂线过一点作已知直线的垂线过一点作已知直线的垂线 作角平分线作角平分线作角平分线 3.顶点.顶点 三边三边三边 ◆典例解析例1 (20082008,新疆建设兵团),新疆建设兵团),新疆建设兵团)(1)请用两种不同的方法,用尺规在所给的两个矩形中各作一个不为正方形的菱形,且菱形的四个顶点都在矩形的边上.(保留作图痕迹)(保留作图痕迹)(2)写出你的作法.)写出你的作法.解析解析 (1)所作菱形如图①,②所示.)所作菱形如图①,②所示.说明:作法相同的图形视为同一种,例如类似图③,说明:作法相同的图形视为同一种,例如类似图③,••图④的图形视图与图②是同一种.种.① ②③ ④ (2)图①的作法:作矩形A 1B 1C 1D 1四条边的中点E 1,F 1,G 1,H 1,连结H 1E 1,E 1F 1,G 1F 1,G 1H 1.四边形E 1F 1G 1H 1即为菱形.即为菱形.图②的作法:在B 2C 2上取一点E 2,使E 2C 2>A 2E 2且E 2不与B 2重合,连结A 2E 2. 以A 2为圆心,A 2E 2为半径画弧,交A 2D 2于H 2; 以E 2为圆心,A 2E 2为半径画弧,交B 2C 2于F 2; 连结H 2F 2,则四边形A 2E 2F 2H 2为菱形.为菱形.例2 如图,已知∠如图,已知∠AOB AOB AOB,,OA=OB OA=OB,点,点E 在OB 边上,四边形AEBF 是矩形.请你只用无刻度的直尺在图中画∠刻度的直尺在图中画∠AOB AOB 的平分线(请保留画图痕迹).解析解析 连结连结AB AB.因为.因为OA=OB OA=OB,因此△,因此△,因此△ABO ABO 为等腰三角形.要作出∠为等腰三角形.要作出∠AOB AOB 的平分线,的平分线,••只要确定出AB 的中点即可.因AEBF 为矩形,为矩形,因此连结因此连结AB AB,,EF EF,,相交于M .根据矩形的性质,M 即为AB 的中点.连结OM OM,射线,射线OM 即为所求的角平分线.即为所求的角平分线.例3 台球是一项高雅的体育运动,其中包含了许多物理学,几何学知识.如图是一台球是一项高雅的体育运动,其中包含了许多物理学,几何学知识.如图是一个台球桌,目标球F 与本球E 之间有一个G 球阻挡,现在击球者想通过击打E 球先撞击球台的AB 边,经过一次反弹后再撞击F 球,他应将E 球打到AB 边上的哪一点?边上的哪一点?••请在图中用尺规作图这一点H ,并作出E 球的运行路线(不写画法,保留作图痕迹).解析解析 作点作点E 关于直线AB 的对称点E 1,连结E 1F ,E 1F 与AB 相交于点H ,球E•E•的运动的运动路线是EH EH→→HF HF..点评点评 本例是把实际问题通过抽象,把求本例是把实际问题通过抽象,把求H 点的问题先转化为作E•E•点关于直线点关于直线AB 的对称点问题加以解决.数学课程标准对尺规作图提出了明确要求,是中考的重要内容之一,在复习时要掌握基本作图,要善于把具体问题的作图转化为基本作图.在复习时要掌握基本作图,要善于把具体问题的作图转化为基本作图.••学会对作图问题进行分析,归纳,掌握画法.进行分析,归纳,掌握画法. ◆中考热身1.(20082008,江苏镇江)如图,在△,江苏镇江)如图,在△,江苏镇江)如图,在△ABC ABC 中,作∠中,作∠ABC ABC 的平分线BD BD,交,交AC 于D ,作线段BD 的垂直平分线EF EF,分别交,分别交AB 于E ,BC 于F ,垂足为O ,连结DF DF,在所作图中,寻找一,在所作图中,寻找一对全等三角形,并加以证明.(不定作法,保留作图痕迹)(不定作法,保留作图痕迹)2.(20082008,山西太原)如图,在△,山西太原)如图,在△,山西太原)如图,在△ABC ABC 中,∠中,∠BAC=2BAC=2BAC=2∠∠C .(1)在图中作出△在图中作出△ABC ABC 的内角平分线AD AD;;(要求:(要求:尺规作图,尺规作图,尺规作图,保留作图痕迹,保留作图痕迹,保留作图痕迹,••不写证明) (2)在已作出的图形中,写出一对相似三角形,并说明理由.)在已作出的图形中,写出一对相似三角形,并说明理由.3.(20082008,四川成都)如图,已知点,四川成都)如图,已知点A 是锐角∠是锐角∠MON MON 内的一点,试分别在OM OM,,ON 上确定点B ,点C ,使ABC•ABC•的周长最小,的周长最小,写出你作图的主要步骤并标明你所确定的点写出你作图的主要步骤并标明你所确定的点___________________________..(要求画出草图,保留作图痕迹)求画出草图,保留作图痕迹)◆迎考精练 一、基础过关训练1.在Rt Rt△△ABC 中,已知∠中,已知∠C=90C=90C=90°,°,°,AD AD 是∠是∠BAC BAC 的平分线.以AB 上一点O 为圆心,为圆心,AD•AD•AD•为为弦作⊙弦作⊙O O (不写作法,保留作图痕迹).2.请你画出一个以BC 为底边的等腰△为底边的等腰△ABC ABC ABC,使底边上的高,使底边上的高AD=BC AD=BC.. (1)求tanB 和sinB 的值.的值.(2)在你所画的等腰△)在你所画的等腰△ABC ABC 中,假设底边BC=5米,求腰上的高BE BE..3.作一条直线,平分如图所示图形的面积:.作一条直线,平分如图所示图形的面积:4.现有m ,n 两堵墙,两个同学分别站在A 处和B 处,请问小明在哪个区域内活动才不会被任何一个同学发现?(画图,用阴影表示)被任何一个同学发现?(画图,用阴影表示)5.按下列要求作图,不写画法,要保留作图痕迹..按下列要求作图,不写画法,要保留作图痕迹.(1)在图1中,作出AB 的中点M ,作出∠,作出∠BCD BCD 的平分线CN CN,延长,延长CD 到点P ,使DP=2CD DP=2CD;; (2)如图2是一个破损的机器部件,它的残留边缘是圆弧,请作图找出圆弧所在的圆心.图1 图26.如图,.如图,Rt Rt Rt△△ABC 的斜边AB=5AB=5,,cosA=35. (1)用尺规作图作线段AC 的垂直平分线(保留作图痕迹,不要求写作法,证明); (2)若直线L 与AB AB,,AC 分别相交于D ,E 两点,求DE 的长.的长.7.成绵高速公路OA 和绵广高速公路OB 在绵阳市相交于点O ,在∠在∠AOB•AOB•AOB•内部有两个城镇内部有两个城镇C ,D ,若要修一个大型农贸市场P ,使P 到OA 与OB 的距离相等,且PC=PD PC=PD,用尺规作出,用尺规作出市场P 的位置.(不写作法,保留作图痕迹)(不写作法,保留作图痕迹)二、能力提升训练8.已知正方形ABCD 的面积为S .(1)求作:四边形A 1B 1C 1D 1,使得点A 1和点A 关于点B 对称,点B 1和点B 关于点C 对称,点C 1和点C 关于点D 对称,点D 1和点D 关于点A 对称;(只要求画出图形,不要求写作法)求写作法)(2)用S 1表示(1)中所作出的四边形A 1B 1C 1D 1的面积;的面积; (3)若将已知条件中的正方形改为任意四边形,面积仍为S ,并按(1)•的要求作出一个新的四边形,面积为S 2,则S 1与S 2是否相等?为什么?是否相等?为什么?参考答案: 中考热身中考热身1.解:(1)画角平分线,线段的垂直平分线.)画角平分线,线段的垂直平分线. (2)△)△BOE BOE BOE≌△≌△≌△BOF BOF BOF≌△≌△≌△DOF DOF DOF.. 证明(略)证明(略)证明(略) 2.解:(1)如图,)如图,AD AD 即为所求即为所求(2)△)△ABD ABD ABD∽△∽△∽△CBA CBA CBA,理由如下:,理由如下:,理由如下: ∵AD 平分∠平分∠BAC BAC BAC,∠,∠,∠BAC=2BAC=2BAC=2∠∠C , ∴∠∴∠BAD=BAD=BAD=∠∠BCA BCA..又∵∠又∵∠B=B=B=∠∠B ,∴△,∴△ABD ABD ABD∽△∽△∽△CBA CBA CBA..3.分别作点A 关于OM OM,,ON 的对称点A ′,′,A A ″;连结A ′A ″,分别交OM OM,,ON 于点B ,点C ,则点B ,点C 即为所求即为所求 作图略作图略作图略 迎考精练迎考精练 基础过关训练基础过关训练1.点拨:作AD 的垂直平分线与AB 的交点即为圆心,的交点即为圆心,OA OA 为半径.(作图略)(作图略) 2.解:①画线段BC BC::②作BC 的垂直平分线MN 与BC 相交于D ; ③在DM 上截取DA=BC DA=BC;;④连结AB AB,,AC AC,△,△,△ABC ABC 即为所求.即为所求.(1)tanB=2tanB=2,,sinB=255,(2)BE=25米.米.3.点拨:过几何体中心的任一条直线均可将该图形分成面积相等的两部分.(•如图)4.解:小明在图中的阴影部分区域就不会被两个同学发现..解:小明在图中的阴影部分区域就不会被两个同学发现.5.(1)作图略.(2)点拨:在残片的圆弧上任选两条弦,分别作它们的中垂线,其交点即为圆心.交点即为圆心.6.点拨:(1)①分别以A ,C 为圆心,以大于12AC 为半径画弧,两弧相交于M ,N ;•②连结MN MN,过,过MN 的直线即为所求的直线L . (2)DE=2DE=2.. 7.点拨:(1)作∠)作∠AOB AOB 的角平分线OE OE;; (2)作DC 的垂直平分线MN MN;;(3)MN 交OE 于P 点,点,P P 即为所求.即为所求. 能力提升训练能力提升训练8.解:(1)如图1.图1 图2 (2)设正方形ABCD 的边长为a ,∴S=a 22. 依题意A 1D 1=A 1B 1=B 1C 1=C 1D 1=5a . 易证A 1B 1C 1D 1是正方形,是正方形,∴S 1111A B C D =5a 2,∴S 1=5S . (3)S 1=S 2.证明如下:.证明如下:如图2,连结BD 1,BD .在△BDD 1中,AB 是中线,是中线, ∴S △ABD =S △ABD1.在△AA 1D 1中,BD 1是中线,是中线, ∴S △ABD1=S △A1BD1,S △AA1D1=2S △ABD1, 同理S △OC1B1=2S △CBD , ∴S △AA1D1+S △OC1B1=2S . 同理S △DD1C1+S △BA1B1=2S , ∴S 四边形1111A B C D =5S=S 2, ∴S 1=S 2.。
精品文档,欢迎下载!专题32尺规作图问题1.尺规作图的定义:只用不带刻度的直尺和圆规通过有限次操作,完成画图的一种作图方法.尺规作图可以要求写作图步骤,也可以要求不一定要写作图步骤,但必须保留作图痕迹。
2.尺规作图的五种基本情况:(1)作一条线段等于已知线段;(2)作一个角等于已知角;(3)作已知线段的垂直平分线;(4)作已知角的角平分线;(5)过一点作已知直线的垂线。
3.对尺规作图题解法:写出已知,求作,作法(不要求写出证明过程)并能给出合情推理。
4.中考要求:(1)能完成以下基本作图:作一条线段等于已知线段,作一个角等于已知角,作角的平分线,作线段的垂直平分线.(2)能利用基本作图作三角形:已知三边作三角形;已知两边及其夹角作三角形;已知两角及其夹边作三角形;已知底边及底边上的高作等腰三角形.(3)能过一点、两点和不在同一直线上的三点作圆.(4)了解尺规作图的步骤,对于尺规作图题,会写已知、求作和作法(不要求证明).【例题1】(2019•湖南长沙)如图,Rt △ABC 中,∠C =90°,∠B =30°,分别以点A 和点B 为圆心,大于AB 的长为半径作弧,两弧相交于M 、N 两点,作直线MN ,交BC 于点D ,连接AD ,则∠CAD 的度数是()专题知识回顾专题典型题考法及解析A.20°B.30°C.45°D.60°【答案】B【解析】根据内角和定理求得∠BAC=60°,由中垂线性质知DA=DB,即∠DAB=∠B=30°,从而得出答案.在△ABC中,∵∠B=30°,∠C=90°,∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=60°,由作图可知MN为AB的中垂线,∴DA=DB,∴∠DAB=∠B=30°,∴∠CAD=∠BAC﹣∠DAB=30°。
【例题2】(2019山东枣庄)如图,BD是菱形ABCD的对角线,∠CBD=75°,(1)请用尺规作图法,作AB的垂直平分线EF,垂足为E,交AD于F;(不要求写作法,保留作图痕迹)(2)在(1)条件下,连接BF,求∠DBF的度数.【答案】见解析。
13.4 尺规作图学习目标1. 掌握基本作图的方法和步骤。
2. 能按步骤写出作法。
知识详解1.作一条线段等于已知线段2. 作一个角等于已知角3. 作已知角的平分线∠AOB为已知角,试按下列步骤用直尺和圆规准确地作出∠AOB的平分线。
第一步:在射线OA和OB上,分别截取OD、OE,使OD=OE;第二步:分别以点D、E为圆心,以适当长(大于线段DE长的一半)为半径作弧,在∠AOB内,两弧交于点C;第三步:作射线OC。
射线OC就是所要作的∠AOB的平分线。
4.经过一已知点作已知直线的垂线(1)经过已知直线上一点作已知直线的垂线已知直线AB和AB上一点C,试按下列步骤用直尺和圆规准确地经过点C作出直线AB的垂线。
第一步:作平角ACB的平分线CD;第二步:反向延长射线CD.直线CD就是所要作的垂线.(2)经过已知直线外一点作已知直线的垂线5. 作已知线段的垂直平分线第一步:分别以点A和B为圆心,以大于AB一半的长为半径作弧,两弧相交于点C和D.第二步:作直线CD.直线CD就是所要作的线段AB的垂直平分线【典型例题】例1:用直尺和圆规作一个角的平分线的示意图如图所示,则能说明∠AOC=∠BOC的依据是()A.SSSB.ASAC.AASD.角平分线上的点到角两边距离相等【答案】A【解析】连接NC,MC,根据SSS证△ONC≌△OMC,即可推出答案:在△ONC和△OMC中,ON=OM,NC=MC,OC=OC,∴△ONC≌△OMC(SSS)。
∴∠AOC=∠BOC。
故选A。
例2:如图,在△ABC中,∠C=90°,∠CAB=50°,按以下步骤作图:①以点A为圆心,小于AC的长为半径,画弧,分别交AB,AC于点E、F;②分别以点E,F为圆心,大于12EF的长为半径画弧,两弧相交于点G;③作射线AG,交BC边与点D,则∠ADC的度数为【答案】65°【解析】根据已知条件中的作图步骤知,AG是∠CAB的平分线,根据角平分线的性质有∠GAB=25°。
考点名称:尺规作图【学习目标】1.了解什么是尺规作图.2.学会用尺规作图法完成下列五种基本作图:(1)画一条线段等于已知线段;(2)画一个角等于已知角;(3)画线段的垂直平分线;(4)过已知点画已知直线的垂线;(5)画角平分线.3.了解五种基本作图的理由.4.学会使用精练、准确的作图语言叙述画图过程.5.学会利用基本作图画三角形等较简单的图形.6.通过画图认识图形的本质,体会图形的内在美.【基础知识精讲】1.尺规作图:①定义:限定只用直尺和圆规来完成的画图,称为尺规作图.注意:这里所指的直尺是没有刻度的直尺,由于免去了度量,因此,用尺规作图法画出的图形的精确度更高,它在工程绘图等领域应用比较广泛.②步骤:(1)根据给出的条件和求作的图形,写出已知和求作部分;(2)分析作图的方法和过程;(3)用直尺和圆规进行作图; (4)写出作法步骤,即作法。
(根据题目要求来定是否需要写出作法)2.尺规作图中的最基本、最常用的作图称为基本作图.任何尺规作图的步骤均可分解为以下五种.3.基本作图共有五种:(1)画一条线段等于已知线段.如图24-4-1,已知线段DE.求作:一条线段等于已知线段.作法:①先画射线AB.②然后用圆规在射线AB上截取AC=MN.线段AC就是所要作的线段.(2)作一个角等于已知角.如图24-4-2,已知∠AOB.求作:∠A′O′B′,使∠A′O′B′=∠AOB.作法:①作射线O′A′;②以点O为圆心,以任意长为半径作弧,交OA于C,交OB于D.③以点O′为圆心,以OC长为半径作弧,交O′A′于C′.④以点C′为圆心,以CD为半径作弧,交前弧于D′.⑤经过点D′作射线O′B′,∠A′O′B′就是所求的角.(3)作线段的垂直平分线.如图24-4-3,已知线段AB.求作:线段AB的垂直平分线.作法:①分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点C和D.②作直线CD.直线CD就是线段AB的垂直平分线.注意:直线CD与线段AB的交点,就是AB的中点.(4)经过一点作已知直线的垂线.a.经过已知直线上的一点作这条直线的垂线,如图24-4-4.已知:直线AB和AB上一点C,求作:AB的垂线,使它经过点C.作法:作平角ACB的平分线CF.直线CF就是所求的垂线,如图24-4-4.b.经过已知直线外一点作这条直线的垂线.如图24-4-5,已知:直线AB和AB外一点C.求作:AB的垂线,使它经过点C.作法:①任意取一点K,使K和C在AB的两旁.②以C为圆心,CK长为半径作弧,交AB于点D和E.③分别以D和E为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点F.④作直线CF.直线CF就是所求的垂线.注意:经过已知直线上的一点,作这条直线的垂线转化成画线段垂直平分线的方法解决.(5)平分已知角.如图24-4-6,已知∠AOB.求作:射线OC,使∠AOC=∠BOC.作法:①在OA和OB上,分别截取OD、OE.②分别以D、E为圆心,大于的长为半径作弧,在∠AOB内,两弧交于点C.③作射线OC.OC就是所求的射线.注意:以上五种基本作图是尺规作图的基础,一些复杂的尺规作图,都是由基本作图组成的,同学扪要高度重视,努力把这部分内容学习好.通过这一节的学习,同学们要掌握下列作图语言:(1)过点×和点×画射线××,或画射线××.(2)在射线××上截取××=××.(3)以点×为圆心,××为半径画弧.(4)以点×为圆心,××为半径画弧,交××于点×.(5)分别以点×,点×为圆心,以××,××为半径作弧,两弧相交于点×.(6)在射线××上依次截取××=××=××.(7)在∠×××的外部或内部画∠×××=∠×××.注意:学过基本作图后,在作较复杂图时,属于基本作图的地方,不必重复作图的详细过程,只用一句话概括叙述就可以了.如:(1)画线段××=××.(2)画∠×××=∠×××.(3)画××平分∠×××,或画∠×××的角平分线.(4)过点×画××⊥××,垂足为点×.(5)作线段××的垂直平分线××,等等.但要注意保留全部的作图痕迹,包括基本作图的操作程序,不能因为作法的叙述省略而作图就不按程序操作,只有保留作图痕迹,才能反映出作图的操作是否合理.【经典例题精讲】例1已知两边及其夹角,求作三角形.如图24-4-7,已知:∠α,线段a、b,求作:△ABC,使∠A=∠α,AB=a,AC=b.作法:①作∠MAN=∠α.②在射线AM、AN上分别作线段AB=a,AC=b.③连结BC.如图24-4-8,△ABC即为所求作的三角形.注意:一般几何作图题,应有下面几个步骤:已知、求作、作法,比较复杂的作图题,在作图之前可根据需要作一些分析.例2如图24-4-9,已知底边a,底边上的高h,求作等腰三角形.已知线段a、h.求作:△ABC,使AB=AC,且BC=a,高AD=h.分析:可先作出底边BC,根据等腰三角形的三线合一的性质,可再作出BC的垂直平分线,从而作出BC边上的高AD,分别连结AB和AC,即可作出等腰△ABC来.作法:(1)作线段BC=a.(2)作线段BC的垂直平分线MN,MN与BC交于点D.(3)在MN上截取DA,使DA=h.(4)连结AB、AC.如图24-4-10,△ABC即为所求的等腰三角形.例3已知三角形的一边及这边上的中线和高,作三角形.如图24-4-11,已知线段a,m,h(m>h).求作:△ABC使它的一边等于a,这边上的中线和高分别等于m和h(m>h).分析:如图24-4-12,假定△ABC已作出,其中BC=a,中线AD=m,高AE=h,在△AED中AD=m,AE=h,∠AED=90°,因此这个Rt△AED可以作出来(△AED为奠基三角形).当Rt△AED作出后,由的关系可作出点B和点C,于是△ABC即可得到.作法:(1)作△AED,使∠AED=90°,AE=h,AD=m.(2)延长ED到B,使.(3)在DE或BE的延长线上取.(4)连结AB、AC.则△ABC即为所求作的三角形.注意:因为三角形中,一边上的高不能大于这边上的中线,所以如果h>m,作图题无解;若m=h,则作出的图形为等腰三角形.例4如图24-4-13,已知线段a.求作:菱形ABCD,使其半周长为a,两邻角之比为1∶2.分析:因为菱形四边相等,“半周长为a”就是菱形边长为,为此首先要将线段a等分,又因为菱形对边平行,则同旁内角互补,由“邻角之比为1∶2”可知,菱形较小内角为60°,则菱形较短对角线将菱形分成两个全等的等边三角形.所以作图时只要作出两个有公共边的等边三角形,则得到的四边形即为所求的菱形ABCD.作法:(1)作线段a的垂直平分线,等分线段a.(2)作线段AC,使.(3)分别以A、C为圆心,为半径,在AC的两侧画弧,两弧分别交于B,D.(4)分别连结AB、BC、CD、DA得到四边形ABCD,则四边形ABCD为所求作的菱形(如图24-4-14).注意:这种通过先画三角形,然后再画出全部图形的方法即为“三角形奠基法”.例5如图24-4-15,已知∠AOB和C、D两点.求作一点P,使PC=PD,且使点P到∠AOB的两边OA、OB的距离相等.分析:要使PC=PD,则点P在CD的垂直平分线上,要使点P到∠AOB的两边距离相等,则P应在∠AOB的角平分线上,那么满足题设的P点就是垂直平分线与角平分线的交点了.作法:(1)连结CD.(2)作线段CD的中垂线l.(3)作∠AOB的角平分线OM,交l于点P,P点为所求.注意:这类定点问题应需确定两线,两直线的交点即为定点,当然这两直线应分别满足题目的不同要求.【中考考点】例6 (2000·安徽省)如图24-4-16,直线表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )A.一处 B.二处C.三处 D.四处分析:到直线距离相等的点在相交所构成的角的平分线上,可利用作角平分线的方法找到这些点.解:分别作相交所构成的角平分线,共可作出六条,三条角平分线相交的交点共有四个.答案:D.注意:本题应用了角平分线的性质,在具体作图时,不可只作出位于中心位置的一处,而要全面考虑其他满足条件的点.例7 (2002·陕西省)如图24-4-17,△ABC是一块直角三角形余料,∠C=90°,工人师傅要把它加工成—个正方形零件,使C为正方形的—个顶点,其他三个顶点分别在AB、BC、AC边上.(1)试协助工人师傅用尺规画出裁割线(不写作法,保留作图痕迹);(2)工人师傅测得AC=80 cm,BC=120cm,请帮助工人师傅算出按(1)题所画裁割线加工成的正方形零件的边长.解:(1)作∠ACB的平分线与AB的交点E即为正方形—顶点,作CE线段的中垂线HK 与AC、BC的交点F、D即为所作正方形另两个顶点,如图24-4-17.(2)设这个正方形零件的边长为x cm,∵DE∥AC,∴,∴.∴x=48.答:这个正方形零件的边长为48cm.注意:本题是几何作图和几何计算相结合题目,要求读者对基本作图务必掌握,同时对作出图形的性质要清楚.例8 (2002·山西省)如图24-4-18①,有一破残的轮片(不小于半个轮),现要制作一个与原轮片同样大小的圆形零件,请你根据所学的有关知识,设计两种方案,确定这个圆形零件的半径.分析:欲确定这个圆形零件的半径,可以借助三角板,T形尺或尺规作图均可,图②中是这个零件的半径,图③中OB是这个零件半径.解:如图24-4-18②③所示.【常见错误分析】例9如图24-4-19,已知线段a、b、h.求作△ABC,使BC=a,AC=b,BC边上的高AD=h.并回答问题,你作出的三角形唯一吗?从中你可以得到什么结论呢?错解:(1)作法:①作Rt△ADC,使AD=h,AC=b.②在直线CD上截取CB=a.如图24-4-20,则△ABC就是所求作的三角形.(2)作出的三角形唯一.(3)得出结论:有两边及一边上的高对应相等的两三角形全等.误区分析:本题错解在于忽略了三角形的高可能在三角形内部也可能在三角形的外部.正解:如图24-4-21,作法:①作Rt△ADC,使AD=h,AC=b.②在直线CD上截取CB=a(在点C的两侧).则△ABC,△AB′C都是所求作三角形.(2)作出的三角形不唯一.(3)得出结论有两边及—边上的高对应相等的两三角形不一定全等.注意:与三角形的高有关的题目应慎之又慎.【学习方法指导】学习基本作图,主要是运用观察法,通过具体的操作,了解各种基本作图的步骤,掌握作图语言.【规律总结】画复杂的图形时,如一时找不到作法,—般是先画出一个符合所设条件的草图,再根据这个草图进行分析,逐步寻找画图步骤.有时,也可以根据已知条件和基本作图,先作局部三角形,再以此为基础,根据有关条件画出其余部分,从而完成全图,这种方法称为三角形奠基法.拓展: 1.利用基本作图作三角形:(1)已知三边作三角形; (2)已知两边及其夹角作三角形; (3)已知两角及其夹边作三角形; (4)已知底边及底边上的高作等腰三角形;(5)已知一直角边和斜边作直角三角形.2.与圆有关的尺规作图:(1)过不在同一直线上的三点作圆(即三角形的外接圆). (2)作三角形的内切圆.(3)作圆的内接正方形和正六边形.附件:尺规作图简史:“规”就是圆规,是用来画圆的工具,在我国古代甲骨文中就有“规”这个字.“矩”就像现在木工使用的角尺,由长短两尺相交成直角而成,两者间用木杠连接以使其牢固,其中短尺叫勾,长尺叫股.矩的使用是我国古代的一个发明,山东历城武梁祠石室造像中就有“伏羲氏手执矩,女娲氏手执规”之图形.矩不仅可以画直线、直角,加上刻度可以测量,还可以代替圆规.甲骨文中也有矩字,这可追溯到大禹治水(公元前2000年)前.《史记》卷二记载大禹治水时“左准绳,右规矩”.赵爽注《周髀算经》中有“禹治洪水,……望山川之形,定高下之势,……乃勾股之所由生也.”意即禹治洪水,要先测量地势的高低,就必定要用勾股的道理.这也说明矩起源于很远的中国古代.春秋时代也有不少著作涉及规矩的论述,《墨子》卷七中说“轮匠(制造车子的工匠)执其规矩,以度天下之方圆.”《孟子》卷四中说“离娄(传说中目力非常强的人)之明,公输子(即鲁班,传说木匠的祖师)之巧,不以规矩,不能成方圆.”可见,在春秋战国时期,规矩已被广泛地用于作图、制作器具了.由于我国古代的矩上已有刻度,因此使用范围较广,具有较大的实用性.古代希腊人较重视规、矩在数学中训练思维和智力的作用,而忽视规矩的实用价值.因此,在作图中对规、矩的使用方法加以很多限制,提出了尺规作图问题.所谓尺规作图,就是只有限次地使用没有刻度的直尺和圆规进行作图.古希腊的安那萨哥拉斯首先提出作图要有尺寸限制.他因政治上的纠葛,被关进监狱,并被判处死刑.在监狱里,他思考改圆成方以及其他有关问题,用来打发令人苦恼的无所事事的生活.他不可能有规范的作图工具,只能用一根绳子画圆,用随便找来的破木棍作直尺,当然这些尺子上不可能有刻度.另外,对他来说,时间是不多了,因此他很自然地想到要有限次地使用尺规解决问题.后来以理论形式具体明确这个规定的是欧几里德的《几何原本》.由于《几何原本》的巨大影响,希腊人所崇尚的尺规作图也一直被遵守并流传下来.由于对尺规作图的限制,使得一些貌似简单的几何作图问题无法解决.最著名的是被称为几何三大问题的三个古希腊古典作图难题:立方倍积问题、三等分任意角问题和化圆为方问题.当时很多有名的希腊数学家,都曾着力于研究这三大问题,虽然借助于其他工具或曲线,这三大难题都可以解决,但由于尺规作图的限制,却一直未能如愿以偿.以后两千年来,无数数学家为之绞尽脑汁,都以失败而告终.直到1637年笛卡尔创立了解析几何,关于尺规作图的可能性问题才有了准则.到了1837年万芝尔首先证明立方倍积问题和三等分任意角问题都属于尺规作图不可能问题.1882年林德曼证明了π是无理数,化圆为方问题不可能用尺规作图解决,这才结束了历时两千年的数学难题公案.•。
2025年中考数学考点分类专题归纳尺规作图1、定义(1)尺规作图是指用没有刻度的直尺和圆规作图.只使用圆规和直尺,并且只准许使用有限次,来解决不同的平面几何作图题.(2)基本要求它使用的直尺和圆规带有想像性质,跟现实中的并非完全相同.直尺必须没有刻度,无限长,且只能使用直尺的固定一侧.只可以用它来将两个点连在一起,不可以在上画刻度.圆规可以开至无限宽,但上面亦不能有刻度.它只可以拉开成你之前构造过的长度.2、基本作图有:(1)作一条线段等于已知线段.(2)作一个角等于已知角.(3)作已知线段的垂直平分线.(4)作已知角的角平分线.(5)过一点作已知直线的垂线.3、复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.4、应用与设计作图主要把简单作图放入实际问题中.首先要理解题意,弄清问题中对所作图形的要求,结合对应几何图形的性质和基本作图的方法作图.1.(2024•鄂尔多斯)如图,在菱形ABCD中,按以下步骤作图:①分别以点C和点D为圆心,大于CD为半径作弧,两弧交于点M,N;②作直线MN,且MN恰好经过点A,与CD交于点E,连接BE,则下列说法错误的是()A.∠ABC=60°B.S△ABE=2S△ADEC.若AB=4,则BE D.sin∠CBE2.(2024•河南)如图,已知▱AOBC的顶点O(0,0),A(﹣1,2),点B在x轴正半轴上按以下步骤作图:①以点O为圆心,适当长度为半径作弧,分别交边OA,OB于点D,E;②分别以点D,E为圆心,大于DE的长为半径作弧,两弧在∠AOB内交于点F;③作射线OF,交边AC于点G,则点G的坐标为()A.(1,2)B.(,2)C.(3,2)D.(2,2)3.(2024•郴州)如图,∠AOB=60°,以点O为圆心,以任意长为半径作弧交OA,OB于C,D两点;分别以C,D为圆心,以大于CD的长为半径作弧,两弧相交于点P;以O为端点作射线OP,在射线OP上截取线段OM=6,则M点到OB的距离为()A.6 B.2 C.3 D.4.(2024•宜昌)尺规作图:经过已知直线外一点作这条直线的垂线,下列作图中正确的是()A.B.C.D.5.(2024•襄阳)如图,在△ABC中,分别以点A和点C为圆心,大于AC长为半径画弧,两弧相交于点M,N,作直线MN分别交BC,AC于点D,E.若AE=3cm,△ABD的周长为13cm,则△ABC的周长为()A.16cm B.19cm C.22cm D.25cm6.(2024•潍坊)如图,木工师傅在板材边角处作直角时,往往使用“三弧法”,其作法是:(1)作线段AB,分别以A,B为圆心,以AB长为半径作弧,两弧的交点为C;(2)以C为圆心,仍以AB长为半径作弧交AC的延长线于点D;(3)连接BD,BC.下列说法不正确的是()A.∠CBD=30°B.S△BDC AB2C.点C是△ABD的外心D.sin2A+cos2D=17.(2024•台州)如图,在▱ABCD中,AB=2,BC=3.以点C为圆心,适当长为半径画弧,交BC于点P,交CD于点Q,再分别以点P,Q为圆心,大于PQ的长为半径画弧,两弧相交于点N,射线CN交BA的延长线于点E,则AE的长是()A.B.1 C.D.8.(2024•巴中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,按下列步骤作图:①以点B为圆心,适当长为半径画弧,与AB,BC分别交于点D,E;②分别以D,E为圆心,大于DE的长为半径画弧,两弧交于点P;③作射线BP交AC于点F;④过点F作FG⊥AB于点G.下列结论正确的是()A.CF=FG B.AF=AG C.AF=CF D.AG=FG9.(2024•昆明)如图,点A在双曲线y═(x>0)上,过点A作AB⊥x轴,垂足为点B,分别以点O和点A为圆心,大于OA的长为半径作弧,两弧相交于D,E两点,作直线DE交x轴于点C,交y轴于点F (0,2),连接AC.若AC=1,则k的值为()A.2 B.C.D.10.(2024•安顺)已知△ABC(AC<BC),用尺规作图的方法在BC上确定一点P,使PA+PC=BC,则符合要求的作图痕迹是()A.B.C.D.11.(2024•湖州)尺规作图特有的魅力曾使无数人沉湎其中.传说拿破仑通过下列尺规作图考他的大臣:①将半径为r的⊙O六等分,依次得到A,B,C,D,E,F六个分点;②分别以点A,D为圆心,AC长为半径画弧,G是两弧的一个交点;③连结OG.问:OG的长是多少?大臣给出的正确答案应是()A.r B.(1)r C.(1)r D.r12.(2024•益阳)如图,在△ABC中,AB=5,AC=4,BC=3.按以下步骤作图:①以A为圆心,任意长为半径作弧,分别交AB,AC于点M,N;②分别以M,N为圆心,以大于MN的长为半径作弧,两弧相交于点E;③作射线AE;④以同样的方法作射线BF.AE交BF于点O,连接OC,则OC=_______.13.(2024•抚顺)如图,▱ABCD中,AB=7,BC=3,连接AC,分别以点A和点C为圆心,大于AC的长为半径作弧,两弧相交于点M,N,作直线MN,交CD于点E,连接AE,则△AED的周长是____.14.(2024•葫芦岛)如图,OP平分∠MON,A是边OM上一点,以点A为圆心、大于点A到ON的距离为半径作弧,交ON于点B、C,再分别以点B、C为圆心,大于BC的长为半径作弧,两弧交于点D、作直线AD分别交OP、ON于点E、F.若∠MON=60°,EF=1,则OA=_______.15.(2024•山西)如图,直线MN∥PQ,直线AB分别与MN,PQ相交于点A,B.小宇同学利用尺规按以下步骤作图:①以点A为圆心,以任意长为半径作弧交AN于点C,交AB于点D;②分别以C,D为圆心,以大于CD长为半径作弧,两弧在∠NAB内交于点E;③作射线AE交PQ于点F.若AB=2,∠ABP=60°,则线段AF的长为_______.16.(2024•东营)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,以顶点C为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC,BC于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于EF的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线CP交AB于点D.若BD=3,AC=10,则△ACD的面积是____.17.(2024•淮安)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=5,分别以点A、B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧交点分别为点P、Q,过P、Q两点作直线交BC于点D,则CD的长是__.18.(2024•南京)如图,在△ABC中,用直尺和圆规作AB、AC的垂直平分线,分别交AB、AC于点D、E,连接DE.若BC=10cm,则DE=___cm.19.(2024•赤峰)如图,D是△ABC中BC边上一点,∠C=∠DAC.(1)尺规作图:作∠ADB的平分线,交AB于点E(保留作图痕迹,不写作法);(2)在(1)的条件下,求证:DE∥AC.20.(2024•攀枝花)已知△ABC中,∠A=90°.(1)请在图1中作出BC边上的中线(保留作图痕迹,不写作法);(2)如图2,设BC边上的中线为AD,求证:BC=2AD.21.(2024•牡丹江)在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,AB=3,BC=4,CD=1.以AD为腰作等腰△ADE,使∠ADE=90°,过点E作EF⊥DC交直线CD于点F.请画出图形,并直接写出AF的长.22.(2024•贵港)尺规作图(只保留作图痕迹,不要求写出作法).如图,已知∠α和线段a,求作△ABC,使∠A=∠α,∠C=90°,AB=a.23.(2024•北京)下面是小东设计的“过直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程.已知:直线l及直线l外一点P.求作:直线PQ,使得PQ∥l.作法:如图,①在直线l上取一点A,作射线PA,以点A为圆心,AP长为半径画弧,交PA的延长线于点B;②在直线l上取一点C(不与点A重合),作射线BC,以点C为圆心,CB长为半径画弧,交BC的延长线于点Q;③作直线PQ.所以直线PQ就是所求作的直线.根据小东设计的尺规作图过程,(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)(2)完成下面的证明.证明:∵AB=____,CB=____,∴PQ∥l(__________)(填推理的依据).24.(2024•孝感)如图,△ABC中,AB=AC,小聪同学利用直尺和圆规完成了如下操作:①作∠BAC的平分线AM交BC于点D;②作边AB的垂直平分线EF,EF与AM相交于点P;③连接PB,PC.请你观察图形解答下列问题:(1)线段PA,PB,PC之间的数量关系是__________;(2)若∠ABC=70°,求∠BPC的度数.25.(2024•陇南)如图,在△ABC中,∠ABC=90°.(1)作∠ACB的平分线交AB边于点O,再以点O为圆心,OB的长为半径作⊙O;(要求:不写做法,保留作图痕迹)(2)判断(1)中AC与⊙O的位置关系,直接写出结果.26.(2024•青岛)已知:如图,∠ABC,射线BC上一点D.求作:等腰△PBD,使线段BD为等腰△PBD的底边,点P在∠ABC内部,且点P到∠ABC两边的距离相等.27.(2024•广安)下面有4张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长都是1,请在方格纸中分别画出符合要求的图形,所画图形各顶点必须与方格纸中小正方形的顶点重合,具体要求如下:(1)画一个直角边长为4,面积为6的直角三角形.(2)画一个底边长为4,面积为8的等腰三角形.(3)画一个面积为5的等腰直角三角形.(4)画一个一边长为2,面积为6的等腰三角形.28.(2024•河南)如图,反比例函数y(x>0)的图象过格点(网格线的交点)P.(1)求反比例函数的解析式;(2)在图中用直尺和2B铅笔画出两个矩形(不写画法),要求每个矩形均需满足下列两个条件:①四个顶点均在格点上,且其中两个顶点分别是点O,点P;②矩形的面积等于k的值.29.(2024•湖北)图①、图②都是由边长为1的小菱形构成的网格,每个小菱形的顶点称为格点.点O,M,N,A,B均在格点上,请仅用无刻度直尺在网格中完成下列画图.(1)在图①中,画出∠MON的平分线OP;(2)在图②中,画一个Rt△ABC,使点C在格点上.30.(2024•宁波)在5×3的方格纸中,△ABC的三个顶点都在格点上.(1)在图1中画出线段BD,使BD∥AC,其中D是格点;(2)在图2中画出线段BE,使BE⊥AC,其中E是格点.31.(2024•济宁)在一次数学活动课中,某数学小组探究求环形花坛(如图所示)面积的方法,现有以下工具;①卷尺;②直棒EF;③T型尺(CD所在的直线垂直平分线段AB).(1)在图1中,请你画出用T形尺找大圆圆心的示意图(保留画图痕迹,不写画法);(2)如图2,小华说:“我只用一根直棒和一个卷尺就可以求出环形花坛的面积,具体做法如下:将直棒放置到与小圆相切,用卷尺量出此时直棒与大圆两交点M,N之间的距离,就可求出环形花坛的面积.”如果测得MN=10m,请你求出这个环形花坛的面积.32.(2024•金华)如图,在6×6的网格中,每个小正方形的边长为1,点A在格点(小正方形的顶点)上.试在各网格中画出顶点在格点上,面积为6,且符合相应条件的图形.。
(完整)尺规作图专题详尽归纳,推荐⽂档考点名称:尺规作图【学习⽬标】1.了解什么是尺规作图.2.学会⽤尺规作图法完成下列五种基本作图:(1)画⼀条线段等于已知线段;(2)画⼀个⾓等于已知⾓;(3)画线段的垂直平分线;(4)过已知点画已知直线的垂线;(5)画⾓平分线.3.了解五种基本作图的理由.4.学会使⽤精练、准确的作图语⾔叙述画图过程.5.学会利⽤基本作图画三⾓形等较简单的图形.6.通过画图认识图形的本质,体会图形的内在美.【基础知识精讲】1.尺规作图:①定义:限定只⽤直尺和圆规来完成的画图,称为尺规作图.注意:这⾥所指的直尺是没有刻度的直尺,由于免去了度量,因此,⽤尺规作图法画出的图形的精确度更⾼,它在⼯程绘图等领域应⽤⽐较⼴泛.②步骤:(1)根据给出的条件和求作的图形,写出已知和求作部分;(2)分析作图的⽅法和过程;(3)⽤直尺和圆规进⾏作图; (4)写出作法步骤,即作法。
(根据题⽬要求来定是否需要写出作法)2.尺规作图中的最基本、最常⽤的作图称为基本作图.任何尺规作图的步骤均可分解为以下五种.3.基本作图共有五种:(1)画⼀条线段等于已知线段.如图24-4-1,已知线段DE.求作:⼀条线段等于已知线段.作法:①先画射线AB.②然后⽤圆规在射线AB上截取AC=MN.线段AC就是所要作的线段.(2)作⼀个⾓等于已知⾓.如图24-4-2,已知∠AOB.求作:∠A′O′B′,使∠A′O′B′=∠AOB.作法:①作射线O′A′;②以点O为圆⼼,以任意长为半径作弧,交OA于C,交OB于D.③以点O′为圆⼼,以OC长为半径作弧,交O′A′于C′.④以点C′为圆⼼,以CD为半径作弧,交前弧于D′.⑤经过点D′作射线O′B′,∠A′O′B′就是所求的⾓.(3)作线段的垂直平分线.如图24-4-3,已知线段AB.求作:线段AB的垂直平分线.作法:①分别以点A和点B为圆⼼,⼤于的长为半径作弧,两弧相交于点C和D.②作直线CD.直线CD就是线段AB的垂直平分线.注意:直线CD与线段AB的交点,就是AB的中点.(4)经过⼀点作已知直线的垂线.a.经过已知直线上的⼀点作这条直线的垂线,如图24-4-4.已知:直线AB和AB上⼀点C,求作:AB的垂线,使它经过点C.作法:作平⾓ACB的平分线CF.直线CF就是所求的垂线,如图24-4-4.b.经过已知直线外⼀点作这条直线的垂线.如图24-4-5,已知:直线AB和AB外⼀点C.求作:AB的垂线,使它经过点C.作法:①任意取⼀点K,使K和C在AB的两旁.②以C为圆⼼,CK长为半径作弧,交AB于点D和E.③分别以D和E为圆⼼,⼤于的长为半径作弧,两弧交于点F.④作直线CF.直线CF就是所求的垂线.注意:经过已知直线上的⼀点,作这条直线的垂线转化成画线段垂直平分线的⽅法解决.(5)平分已知⾓.如图24-4-6,已知∠AOB.求作:射线OC,使∠AOC=∠BOC.作法:①在OA和OB上,分别截取OD、OE.②分别以D、E为圆⼼,⼤于的长为半径作弧,在∠AOB内,两弧交于点C.③作射线OC.OC就是所求的射线.注意:以上五种基本作图是尺规作图的基础,⼀些复杂的尺规作图,都是由基本作图组成的,同学扪要⾼度重视,努⼒把这部分内容学习好.通过这⼀节的学习,同学们要掌握下列作图语⾔:(1)过点×和点×画射线××,或画射线××.(2)在射线××上截取××=××.(3)以点×为圆⼼,××为半径画弧.(4)以点×为圆⼼,××为半径画弧,交××于点×.(5)分别以点×,点×为圆⼼,以××,××为半径作弧,两弧相交于点×.(6)在射线××上依次截取××=××=××.(7)在∠×××的外部或内部画∠×××=∠×××.注意:学过基本作图后,在作较复杂图时,属于基本作图的地⽅,不必重复作图的详细过程,只⽤⼀句话概括叙述就可以了.如:(1)画线段××=××.(2)画∠×××=∠×××.(3)画××平分∠×××,或画∠×××的⾓平分线.(4)过点×画××⊥××,垂⾜为点×.(5)作线段××的垂直平分线××,等等.但要注意保留全部的作图痕迹,包括基本作图的操作程序,不能因为作法的叙述省略⽽作图就不按程序操作,只有保留作图痕迹,才能反映出作图的操作是否合理.【经典例题精讲】例1已知两边及其夹⾓,求作三⾓形.如图24-4-7,已知:∠α,线段a、b,求作:△ABC,使∠A=∠α,AB=a,AC=b.作法:①作∠MAN=∠α.②在射线AM、AN上分别作线段AB=a,AC=b.③连结BC.如图24-4-8,△ABC即为所求作的三⾓形.注意:⼀般⼏何作图题,应有下⾯⼏个步骤:已知、求作、作法,⽐较复杂的作图题,在作图之前可根据需要作⼀些分析.例2如图24-4-9,已知底边a,底边上的⾼h,求作等腰三⾓形.已知线段a、h.求作:△ABC,使AB=AC,且BC=a,⾼AD=h.分析:可先作出底边BC,根据等腰三⾓形的三线合⼀的性质,可再作出BC的垂直平分线,从⽽作出BC边上的⾼AD,分别连结AB和AC,即可作出等腰△ABC来.作法:(1)作线段BC=a.(2)作线段BC的垂直平分线MN,MN与BC交于点D.(3)在MN上截取DA,使DA=h.(4)连结AB、AC.如图24-4-10,△ABC即为所求的等腰三⾓形.例3已知三⾓形的⼀边及这边上的中线和⾼,作三⾓形.如图24-4-11,已知线段a,m,h(m>h).求作:△ABC使它的⼀边等于a,这边上的中线和⾼分别等于m和h(m>h).分析:如图24-4-12,假定△ABC已作出,其中BC=a,中线AD=m,⾼AE=h,在△AED中AD=m,AE=h,∠AED=90°,因此这个Rt△AED可以作出来(△AED为奠基三⾓形).当Rt△AED作出后,由的关系可作出点B和点C,于是△ABC即可得到.作法:(1)作△AED,使∠AED=90°,AE=h,AD=m.(2)延长ED到B,使.(3)在DE或BE的延长线上取.(4)连结AB、AC.则△ABC即为所求作的三⾓形.注意:因为三⾓形中,⼀边上的⾼不能⼤于这边上的中线,所以如果h>m,作图题⽆解;若m=h,则作出的图形为等腰三⾓形.例4如图24-4-13,已知线段a.求作:菱形ABCD,使其半周长为a,两邻⾓之⽐为1∶2.分析:因为菱形四边相等,“半周长为a”就是菱形边长为,为此⾸先要将线段a等分,⼜因为菱形对边平⾏,则同旁内⾓互补,由“邻⾓之⽐为1∶2”可知,菱形较⼩内⾓为60°,则菱形较短对⾓线将菱形分成两个全等的等边三⾓形.所以作图时只要作出两个有公共边的等边三⾓形,则得到的四边形即为所求的菱形ABCD.作法:(1)作线段a的垂直平分线,等分线段a.(2)作线段AC,使.(3)分别以A、C为圆⼼,为半径,在AC的两侧画弧,两弧分别交于B,D.(4)分别连结AB、BC、CD、DA得到四边形ABCD,则四边形ABCD为所求作的菱形(如图24-4-14).注意:这种通过先画三⾓形,然后再画出全部图形的⽅法即为“三⾓形奠基法”.例5如图24-4-15,已知∠AOB和C、D两点.求作⼀点P,使PC=PD,且使点P到∠AOB的两边OA、OB的距离相等.分析:要使PC=PD,则点P在CD的垂直平分线上,要使点P到∠AOB的两边距离相等,则P应在∠AOB的⾓平分线上,那么满⾜题设的P点就是垂直平分线与⾓平分线的交点了.作法:(1)连结CD.(2)作线段CD的中垂线l.(3)作∠AOB的⾓平分线OM,交l于点P,P点为所求.注意:这类定点问题应需确定两线,两直线的交点即为定点,当然这两直线应分别满⾜题⽬的不同要求.【中考考点】例6 (2000·安徽省)如图24-4-16,直线表⽰三条相互交叉的公路,现要建⼀个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )A.⼀处 B.⼆处C.三处 D.四处分析:到直线距离相等的点在相交所构成的⾓的平分线上,可利⽤作⾓平分线的⽅法找到这些点.解:分别作相交所构成的⾓平分线,共可作出六条,三条⾓平分线相交的交点共有四个.答案:D.注意:本题应⽤了⾓平分线的性质,在具体作图时,不可只作出位于中⼼位置的⼀处,⽽要全⾯考虑其他满⾜条件的点.例7 (2002·陕西省)如图24-4-17,△ABC是⼀块直⾓三⾓形余料,∠C=90°,⼯⼈师傅要把它加⼯成—个正⽅形零件,使C为正⽅形的—个顶点,其他三个顶点分别在AB、BC、AC边上.(1)试协助⼯⼈师傅⽤尺规画出裁割线(不写作法,保留作图痕迹);(2)⼯⼈师傅测得AC=80 cm,BC=120cm,请帮助⼯⼈师傅算出按(1)题所画裁割线加⼯成的正⽅形零件的边长.解:(1)作∠ACB的平分线与AB的交点E即为正⽅形—顶点,作CE线段的中垂线HK 与AC、BC的交点F、D即为所作正⽅形另两个顶点,如图24-4-17.(2)设这个正⽅形零件的边长为x cm,∵DE∥AC,∴,∴.∴x=48.答:这个正⽅形零件的边长为48cm.注意:本题是⼏何作图和⼏何计算相结合题⽬,要求读者对基本作图务必掌握,同时对作出图形的性质要清楚.例8 (2002·⼭西省)如图24-4-18①,有⼀破残的轮⽚(不⼩于半个轮),现要制作⼀个与原轮⽚同样⼤⼩的圆形零件,请你根据所学的有关知识,设计两种⽅案,确定这个圆形零件的半径.分析:欲确定这个圆形零件的半径,可以借助三⾓板,T形尺或尺规作图均可,图②中是这个零件的半径,图③中OB是这个零件半径.解:如图24-4-18②③所⽰.【常见错误分析】例9如图24-4-19,已知线段a、b、h.求作△ABC,使BC=a,AC=b,BC边上的⾼AD=h.并回答问题,你作出的三⾓形唯⼀吗?从中你可以得到什么结论呢?错解:(1)作法:①作Rt△ADC,使AD=h,AC=b.②在直线CD上截取CB=a.如图24-4-20,则△ABC就是所求作的三⾓形.(2)作出的三⾓形唯⼀.(3)得出结论:有两边及⼀边上的⾼对应相等的两三⾓形全等.误区分析:本题错解在于忽略了三⾓形的⾼可能在三⾓形内部也可能在三⾓形的外部.正解:如图24-4-21,作法:①作Rt△ADC,使AD=h,AC=b.②在直线CD上截取CB=a(在点C的两侧).则△ABC,△AB′C都是所求作三⾓形.(2)作出的三⾓形不唯⼀.(3)得出结论有两边及—边上的⾼对应相等的两三⾓形不⼀定全等.注意:与三⾓形的⾼有关的题⽬应慎之⼜慎.【学习⽅法指导】学习基本作图,主要是运⽤观察法,通过具体的操作,了解各种基本作图的步骤,掌握作图语⾔.【规律总结】画复杂的图形时,如⼀时找不到作法,—般是先画出⼀个符合所设条件的草图,再根据这个草图进⾏分析,逐步寻找画图步骤.有时,也可以根据已知条件和基本作图,先作局部三⾓形,再以此为基础,根据有关条件画出其余部分,从⽽完成全图,这种⽅法称为三⾓形奠基法.拓展: 1.利⽤基本作图作三⾓形:(1)已知三边作三⾓形; (2)已知两边及其夹⾓作三⾓形; (3)已知两⾓及其夹边作三⾓形; (4)已知底边及底边上的⾼作等腰三⾓形;(5)已知⼀直⾓边和斜边作直⾓三⾓形.2.与圆有关的尺规作图:(1)过不在同⼀直线上的三点作圆(即三⾓形的外接圆). (2)作三⾓形的内切圆.(3)作圆的内接正⽅形和正六边形.附件:尺规作图简史:“规”就是圆规,是⽤来画圆的⼯具,在我国古代甲⾻⽂中就有“规”这个字.“矩”就像现在⽊⼯使⽤的⾓尺,由长短两尺相交成直⾓⽽成,两者间⽤⽊杠连接以使其牢固,其中短尺叫勾,长尺叫股.矩的使⽤是我国古代的⼀个发明,⼭东历城武梁祠⽯室造像中就有“伏羲⽒⼿执矩,⼥娲⽒⼿执规”之图形.矩不仅可以画直线、直⾓,加上刻度可以测量,还可以代替圆规.甲⾻⽂中也有矩字,这可追溯到⼤禹治⽔(公元前2000年)前.《史记》卷⼆记载⼤禹治⽔时“左准绳,右规矩”.赵爽注《周髀算经》中有“禹治洪⽔,……望⼭川之形,定⾼下之势,……乃勾股之所由⽣也.”意即禹治洪⽔,要先测量地势的⾼低,就必定要⽤勾股的道理.这也说明矩起源于很远的中国古代.春秋时代也有不少著作涉及规矩的论述,《墨⼦》卷七中说“轮匠(制造车⼦的⼯匠)执其规矩,以度天下之⽅圆.”《孟⼦》卷四中说“离娄(传说中⽬⼒⾮常强的⼈)之明,公输⼦(即鲁班,传说⽊匠的祖师)之巧,不以规矩,不能成⽅圆.”可见,在春秋战国时期,规矩已被⼴泛地⽤于作图、制作器具了.由于我国古代的矩上已有刻度,因此使⽤范围较⼴,具有较⼤的实⽤性.古代希腊⼈较重视规、矩在数学中训练思维和智⼒的作⽤,⽽忽视规矩的实⽤价值.因此,在作图中对规、矩的使⽤⽅法加以很多限制,提出了尺规作图问题.所谓尺规作图,就是只有限次地使⽤没有刻度的直尺和圆规进⾏作图.古希腊的安那萨哥拉斯⾸先提出作图要有尺⼨限制.他因政治上的纠葛,被关进监狱,并被判处死刑.在监狱⾥,他思考改圆成⽅以及其他有关问题,⽤来打发令⼈苦恼的⽆所事事的⽣活.他不可能有规范的作图⼯具,只能⽤⼀根绳⼦画圆,⽤随便找来的破⽊棍作直尺,当然这些尺⼦上不可能有刻度.另外,对他来说,时间是不多了,因此他很⾃然地想到要有限次地使⽤尺规解决问题.后来以理论形式具体明确这个规定的是欧⼏⾥德的《⼏何原本》.由于《⼏何原本》的巨⼤影响,希腊⼈所崇尚的尺规作图也⼀直被遵守并流传下来.由于对尺规作图的限制,使得⼀些貌似简单的⼏何作图问题⽆法解决.最著名的是被称为⼏何三⼤问题的三个古希腊古典作图难题:⽴⽅倍积问题、三等分任意⾓问题和化圆为⽅问题.当时很多有名的希腊数学家,都曾着⼒于研究这三⼤问题,虽然借助于其他⼯具或曲线,这三⼤难题都可以解决,但由于尺规作图的限制,却⼀直未能如愿以偿.以后两千年来,⽆数数学家为之绞尽脑汁,都以失败⽽告终.直到1637年笛卡尔创⽴了解析⼏何,关于尺规作图的可能性问题才有了准则.到了1837年万芝尔⾸先证明⽴⽅倍积问题和三等分任意⾓问题都属于尺规作图不可能问题.1882年林德曼证明了π是⽆理数,化圆为⽅问题不可能⽤尺规作图解决,这才结束了历时两千年的数学难题公案.。
初中数学专题讲解——尺规作图技巧典型题全汇总!务必掌握
初中数学尺规作图专题讲解
尺规作图是起源于古希腊的数学课题,是指用没有刻度的直尺和圆规作图。
其中直尺必须没有刻度,只能用来作直线、线段、射线或延长线段;圆规可以开至无限宽,但上面也不能有刻度,只能用来作圆和圆弧.因此,尺规作图与一般的画图不同,一般画图可以动用一切画图工具,包括三角尺、量角器等,在操作过程中可以度量,但尺规作图在操作过程中是不可以度量的.
1、尺规作图规范用语
2、尺规作图基本步骤
3、五种基础的尺规作图题型(掌握基础才能挑战复杂题型)
基本作图一:作一条线段等于已知线段。
基本作图二:作一个角等于已知角。
基本作图三:作已知线段的垂直平分线。
基本作图四:作已知角的角平分线
基本作图五:过一点作已知直线的垂线。
4、典型例题分析
5、题目练习
▎编辑:小名老师。