内容正文:
十七 圆与尺规作图题型
【知识梳理】
(1)已知点和半径作圆
【作法】以定点为圆心,以定长为半径画圆;
(2)过不在同一条直线上的三点作圆
【作法】先连线确定出两条弦,分别作出这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为圆心,以圆心到已知三点中的任意一点的线段长为半径画圆;
(3)作三角形的内切圆
【作法】作这个三角形的任意两个内角的角平分线,这两条角平分线的交点即为圆心,过该点做该三角形任意边的垂线,以垂线段长为半径画圆;
(4)在实际操作中,作某三角形的外接圆或内切圆时,往往作一个角的角平分线和作一条边的垂直平分线,它们的交点即是圆心,若以圆心到顶点的连接线段为半径画圆,即可作该在三角形的外接圆;若以圆心与垂足所连接线段为半径画圆,即可作该三角形的内切圆。
【范例详解】
例1.如图,已知锐角△ABC中,AC=BC.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:作∠ACB的平分线CD;作△ABC的外接圆⊙O;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若AB=,⊙O的半径为5,则sinB=________.(如需画草图,请使用图2)
【解析】
(1)如图,利用尺规作出∠ACB的角平分线CD,作线段AC的垂直平分线交CD于点O,以O为圆心,OC为半径作⊙O即为所求.
(2)连接OA,设射线CD交AB于E.利用勾股定理求出OE,EC,再利用勾股定理求出BC,可得结论.
解:连接OA,设射线CD交AB于E.∵CA=CB,CD平分∠ACB,∴CD⊥AB,AE=EB=,
∴OE===,∴CE=OC+OE=5+=,
∴AC=BC===8,∴sinB===.
例2.如图,已知是锐角三角形.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图;作直线,使上的各点到、两点的距离相等;设直线与、分别交于点、,作一个圆,使得圆心在线段上,且与边、相切;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,,则的半径为________.
【解析】
(1)①先作的垂直平分线:分别以B,C为圆心,大于的长为半径画弧,连接两个交点即为直线l,分别交、于、;
②再作的角平分线:以点B为圆心,任意长为半径作圆弧,与的两条边分别有一个交点,再以这两个交点为圆心,相同长度为半径作弧,连接这两条弧的交点与点B,即为的角平分线,这条角平分线与线段MN的交点即为;
③以为圆心,为半径画圆,圆即为所求;
(2)过点作OE⊥AB,垂足为,根据即可求解.
解:过点作OE⊥AB,垂足为,设,∵,,∴,∴,
根据面积法,∴,∴,解得,
【典型练习】
1.如图,线段是半圆O的直径。分别以点A和点O为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线,交半圆O于点C,交于点E,连接,,若,则的长是_____
2.如图,的内切圆(圆心为点O)与各边分别相切于点D,E,F,连接.以点B为圆心,以适当长为半径作弧分别交于G,H两点;分别以点G,H为圆心,以大于的长为半径作弧,两条弧交于点P;作射线.下列说法正确的是( )
A. 射线一定过点O B. 点O是三条中线的交点
C. 若是等边三角形,则 D. 点O不是三条边的垂直平分线的交点
3.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=2,BC=8,按下列步骤作图:
①以点A为圆心,适当的长度为半径作弧,分别交AB,AC于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于EF的长为半径作弧相交于点H,作射线AH;
②分别以点A,B为圆心,大于AB的长为半径作弧相交于点M,N,作直线MN,交射线AH于点O;
③以点O为圆心,线段OA长为半径作圆.则⊙O的半径为________
4.如图,四边形是的内接正四边形,分别以点A,O为圆心,取大于的定长为半径画弧,两弧相交于点M,N,作直线MN,交于点E,F.若,则,所围成的阴影部分面积为_______.
5.如图,在中,,以为直径的⊙与交于点,连接.
(1)求证:;
(2)用无刻度的直尺和圆规作出劣弧的中点.(不写作法,保留作图痕迹)
6.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.
7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°.
(1)作出经过点B,圆心O在斜边AB上且与边AC相切于点E的⊙O(要求:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法和证明)
(2)设(1)中所作的⊙O与边AB交于异于点B的另外一点D,若⊙O的直径为5,BC=4;求DE的长.(如果用尺规作图画不出图形,可画出草图完成(2)问)
8.已知:.求作:,使它经过点和点,并且圆心在的平分线上,
9.如图,点O在的边上,以为半径作,的平分线交于点D,过点D作于点E.
(1)尺规作图(不写作法,保留作