内容正文:
1.3.1尺规作图
题型一 尺规作一个角等于已知角
1.如图,作一个角等于已知角(尺规作图)的正确顺序是( )
A.①⑤②④③ B.①②④⑤③ C.①④③⑤② D.②①③④⑤
2.如图,点在的边上,用尺规作出了,作图痕迹中,弧是( )
A.以点为圆心,为半径的弧 B.以点为圆心,为半径的弧
C.以点为圆心,为半径的弧 D.以点为圆心,为半径的弧
3.下面是“作一个角使其等于”的尺规作图方法.
(1)如图,以点为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点,;
(2)作射线,以点为圆心,长为半径画弧,交于点;以点为圆心,长为半径画弧,两弧交于点;
(3)过点作射线,则.
上述方法通过判定得到,其中判定的依据是( )
A.三边分别相等的两个三角形全等
B.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等
C.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等
D.两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等
4.已知直线和外一点,过点作的平行线.要求:用直尺与圆规作图,保留作图痕迹.
5.如图,请用尺规在线段下方作一点P,使得平分角,且,(保留作图痕迹,不写作法)
题型二 尺规作角的和差
1.下列对尺规作图步骤的描述不准确的是( )
A.作,使
B.作,使
C.以点为圆心,线段的长为半径作弧
D.以点为圆心作弧
2.如图为一副三角尺,其中,作.
(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
3.已知和,作一个角等于.(保留作图痕迹,不必写作法)
题型三 尺规作图与其他知识的综合应用
1.如图,已知,,以为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点,再以点为圆心,长为半径画弧,两弧交于点,过点作射线则 .
2.如图,在中,,,过点C作,连接.
(1)基本尺规作图:作,交线段于点F(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)求证:.
3.已知平面内有A、B、C、O、D五点,其中C、O、D三点在同一直线上;请按如下操作作图(保留作图痕迹,不写作法).
(1)画出直线,射线;
(2)利用直尺和圆规,作,且点E与点A在直线的同一侧;
(3)在射线和射线上分别作出P、Q两点,使得的值最小.这样作图的依据是______.
1.如图,直线相交于点O,,过点O作,射线平分.
(1)求、的度数;
(2)的内部作出射线,使得(要求:尺规作图不写作法,保留作图痕迹).
(3)在(2)的条件下,判断与的位置关系,并说明理由.
2.如图,在中,的平分线交于点.
(1)尺规作图:在上求作一点,使,交于点(不要求写作法,保留作图痕迹);根据三角形全等的有关知识,作图依据是______;(提示:)
(2)求证:;
(3)已知,的周长为15,求的周长.
3.如图,已知点D为△ABC的边AB上一点
(1)请在边AC上确定一点E,使得S△BCD=S△BCE(要求:尺规作图、保留作图痕迹、不写作法);
(2)根据你的作图证明S△BCD=S△BCE.
1.尺规作图之旅
下面是一副纯手绘的画作,其中用到的主要工具就是直尺和圆规,在数学中,我们也能通过尺规作图创造出许多带有美感的图形.
尺规作图起源于古希腊的数学课题,只允许使用圆规和直尺,来解决平面几何作图问题.
【作图原理】在两年的数学学习里中,我们认识了尺规作图,并学会用尺规作图完成一些作图问题,请仔细思考回顾,判断以下操作能否通过尺规作图实现,可以实现的画√,不能实现的 画×.
(1)过一点作一条直线.( )
(2)过两点作一条直线.( )
(3)画一条长为的线段.( )
(4)以一点为圆心,给定线段长为半径作圆.( )
【回顾思考】还记得我们用尺规作图完成的第一个问题吗?那就是“作一条线段等于已知线段”,接着,我们学习了使用尺规作图作线段的垂直平分线,作角平分线,过直线外一点作垂线……而这些尺规作图的背后都与我们学习的数学原理密切相关,下面是用尺规作一个角等于已知角的方法及说理,请补全过程.
已知:.
求作:使
作法:(1)如图,以O为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点C,D;
(2)画一条射线,以点为圆心,长为半径画弧,交于点;
(3)以点为圆心,____________________;
(4)过点画射线,则.
说理:由作法得已知:
求证:
证明:在和中
( )
∴ ( )
【小试牛刀】请按照上面的范例,完成尺规作图并说理:过直线外一点作已知直线的平行线.
已知:直线与直线外一点A.
求作:过点A的直线,使得.
【创新应用】现实生活中许多图案设计都蕴含着数学原理,下面是一个常见商标的设计示意图.假设你拥有一家书店,请利用你手中的刻度尺和圆规,为你的书店设计一个图案.要求保留作图痕迹,并写出你的设计意图.
2.如图,在中,点D 在边的延长线上,过点D 作射线,点 E 是射线上 一 个定点 .
(1)用尺规完成以下基本作图:在射线上方作,与 的延长线交于点F. (不写作法,但保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求证: ,请把以下的解题过程补充完整.
证明:∵ ( 已 知 ),
∴( ① ),
∵( 已 知 ) ,
∴ ② (等式的性质)
∴,
在和 中 ,
∴( ③ )
∴ ④ (全等三角形的对应角相等),
∴ ( ⑤ ).
1.如图1,使用尺规经过直线l外的点P作已知直线l的平行线,作图痕迹如图2:
下列关于图中的四条弧线①、②、③、④的半径长度的说法中,正确的是( )
A.弧②、③的半径长度可以不相等 B.弧①的半径长度不能大于的长度
C.弧④以的长度为半径 D.弧③的半径可以是任意长度
2.尺规作图:已知,在边上求作点D,使得.要求:
(1)简写作图思路;
(2)尺规作图,保留作图痕迹.
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1.3.1尺规作图
题型一 尺规作一个角等于已知角
1.如图,作一个角等于已知角(尺规作图)的正确顺序是( )
A.①⑤②④③ B.①②④⑤③ C.①④③⑤② D.②①③④⑤
【答案】A
【分析】此题主要考查了基本作图,熟练掌握尺规作一个角等于已知角的作法是解题的关键.
【详解】解:根据用尺规作一个角等于已知角的作图步骤可知正确的是:①⑤②④③.
故选:A.
2.如图,点在的边上,用尺规作出了,作图痕迹中,弧是( )
A.以点为圆心,为半径的弧 B.以点为圆心,为半径的弧
C.以点为圆心,为半径的弧 D.以点为圆心,为半径的弧
【答案】D
【分析】本题主要考查尺规作角等于已知角,掌握其作法是解题的关键,弧是以点为圆心,以为半径作的弧,运用作一个角等于已知角可得答案.
【详解】解:根据作一个角等于已知角可得弧是以点为圆心,为半径的弧.
故选:.
3.下面是“作一个角使其等于”的尺规作图方法.
(1)如图,以点为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点,;
(2)作射线,以点为圆心,长为半径画弧,交于点;以点为圆心,长为半径画弧,两弧交于点;
(3)过点作射线,则.
上述方法通过判定得到,其中判定的依据是( )
A.三边分别相等的两个三角形全等
B.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等
C.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等
D.两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等
【答案】A
【分析】根据基本作图中,判定三角形全等的依据是边边边,解答即可.
本题考查了作一个角等于已知角的基本作图,熟练掌握作图的依据是解题的关键.
【详解】解:根据上述基本作图,可得,
故可得判定三角形全等的依据是边边边,
故选A.
4.已知直线和外一点,过点作的平行线.要求:用直尺与圆规作图,保留作图痕迹.
【答案】见解析
【分析】此题主要考查了尺规作图,过直线外一点作已知直线的平行线,解答此题的关键是熟练掌握基本尺规作图,作一个角等于已知角的步骤.过点作直线交直线于,再作,直线即为所求.
【详解】解:如图,直线即为所求.
5.如图,请用尺规在线段下方作一点P,使得平分角,且,(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了线段的尺规作图,作与已知角相等的角的尺规作图,如图,作,再以A为圆心,的长为半径画弧交于点P,则点P即为所求.
【详解】解:如图,作,再以A为圆心,的长为半径画弧交于点P,则点P即为所求.
题型二 尺规作角的和差
1.下列对尺规作图步骤的描述不准确的是( )
A.作,使
B.作,使
C.以点为圆心,线段的长为半径作弧
D.以点为圆心作弧
【答案】D
【分析】根据基本尺规作图的概念逐项分析即可.
【详解】解:A. 作,使,此选项描述准确;
B. 作,使,作一个角等于已知角的倍数是常见的尺规作图,此选项描述准确;
C. 以点A为圆心,线段a的长为半径作弧,此选项描述准确;
D. 画弧既需要圆心,还需要半径,缺少半径长,此选项描述不准确;
故选:D.
【点睛】本题考查的知识点是尺规作图,主要内容有:作线段等于已知线段;作角等于已知角;作角的平分线;作线段的垂直平分线(中垂线)或中点;过直线外一点作直线的垂线.
2.如图为一副三角尺,其中,作.
(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
【答案】图见解析
【分析】本题考查尺规作角,根据尺规作角的方法,作图即可.掌握尺规作角的方法,是解题的关键.
【详解】解:如图,即为所求;
3.已知和,作一个角等于.(保留作图痕迹,不必写作法)
【答案】见解析
【分析】先作,再作,则即为所求.
【详解】如图所示,,,则即为所求.
作法:①作射线,
②以任意长度为半径,的顶点为圆心作弧,的定点为圆心作弧,以同样长度为半径,以为圆心,作弧,交射线于点,
③以的长为半径,为圆心,作弧交弧于点,过点,作射线,则,
③以的长为半径,为圆心,作弧交弧于点,
④以的长为半径,为圆心,作弧交弧于点,
⑤过点作射线,则
【点睛】本题考查了作一个角等于已知角,掌握基本作图是解题的关键.
题型三 尺规作图与其他知识的综合应用
1.如图,已知,,以为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点,再以点为圆心,长为半径画弧,两弧交于点,过点作射线则 .
【答案】/60度
【分析】本题考查了平行线的性质、基本作图—作一个角等于已知角,由平行线的性质得出,由作法可得,即可得出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
由作法可得:,
∴,
故答案为:.
2.如图,在中,,,过点C作,连接.
(1)基本尺规作图:作,交线段于点F(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了作图-基本作图、角平分线的定义、全等三角形的判定和性质,熟练掌握作图方法是解答本题的关键.
(1)根据作一个角等于已知角的作图方法作出图形即可;
(2)根据平行线的性质可得,再证出,根据全等三角形的性质即可得证.
【详解】(1)解:如图,即为所作.
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
3.已知平面内有A、B、C、O、D五点,其中C、O、D三点在同一直线上;请按如下操作作图(保留作图痕迹,不写作法).
(1)画出直线,射线;
(2)利用直尺和圆规,作,且点E与点A在直线的同一侧;
(3)在射线和射线上分别作出P、Q两点,使得的值最小.这样作图的依据是______.
【答案】(1)图见详解
(2)图见详解
(3)图见详解,两点之间线段,线段最短
【分析】本题主要考查画直线、射线,角的尺规作图及
(1)根据直线、射线的定义可直接进行作图;
(2)由(1)可以点O为圆心,适当长为半径画弧,交、、分别于点M、F、G,然后以点G为圆心,长为半径画弧,进而问题可求解;
(3)根据两点之间线段最短可直接进行求解.
【详解】(1)解:所作直线,射线,如图所示;
(2)解:所作如图所示;
(3)解:所找点P、Q如图所示,这样作图的依据是两点之间,线段最短;
故答案为两点之间,线段最短.
1.如图,直线相交于点O,,过点O作,射线平分.
(1)求、的度数;
(2)的内部作出射线,使得(要求:尺规作图不写作法,保留作图痕迹).
(3)在(2)的条件下,判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)、
(2)画图见解析
(3),理由见解析
【分析】本题主要考查了几何图形中角度的计算,角平分线的定义,垂直的定义,作与已知角相等的角的尺规作图:
(1)由平角的定义结合角之间的关系可得,,据此根据角平分线的定义可得答案;
(2)根据作与已知角相等的角的尺规作图方法作图即可;
(3)根据垂直的定义得到,,进而推出,则,即.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵射线平分,
∴
(2)解;如图所示,射线即为所求;
(3)解:,理由如下:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
2.如图,在中,的平分线交于点.
(1)尺规作图:在上求作一点,使,交于点(不要求写作法,保留作图痕迹);根据三角形全等的有关知识,作图依据是______;(提示:)
(2)求证:;
(3)已知,的周长为15,求的周长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)33
【分析】本题考查作一一个角等于已知角,全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
(1)利用作一个角等于已知角的方法作图即可;
(2)根据角平分线的定义得到,然后利用证明三角形全等;
(3)由全等三角形的对应边相等得到,,然后求出周长即可.
【详解】(1)解:如图所示,点即为所作;
根据三角形全等的有关知识,作图依据是.
故答案为:;
(2)证明:∵的平分线交于点,
∴,
由∵,,
∴.
(3)解:∵,
∴,,
∴的周长为
.
3.如图,已知点D为△ABC的边AB上一点
(1)请在边AC上确定一点E,使得S△BCD=S△BCE(要求:尺规作图、保留作图痕迹、不写作法);
(2)根据你的作图证明S△BCD=S△BCE.
【答案】(1)点E即为所求,图见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)过点D作DE//BC交AC于E,点E即为所求;
(2)连接DC,分别过点D和点E作DF⊥BC,EG⊥BC.根据平行线间的距离相等得到DF=EG,然后再分别表示出S△BCD和S△BCE即可证明.
【详解】(1)如图,过点D作DE//BC交AC于E,点E即为所求;
(2)如图:连接DC,分别过点D和点E作DF⊥BC,EG⊥BC
∵DE//BC
∴DF=EG
∵S△BCD=BC·DF, S△BCE=BC·EG,
∴S△BCD=S△BCE
【点睛】本题考查了尺规作图-作平行线、三角形的面积等知识,掌握平行线间的距离相等是解答本题的关键.
1.尺规作图之旅
下面是一副纯手绘的画作,其中用到的主要工具就是直尺和圆规,在数学中,我们也能通过尺规作图创造出许多带有美感的图形.
尺规作图起源于古希腊的数学课题,只允许使用圆规和直尺,来解决平面几何作图问题.
【作图原理】在两年的数学学习里中,我们认识了尺规作图,并学会用尺规作图完成一些作图问题,请仔细思考回顾,判断以下操作能否通过尺规作图实现,可以实现的画√,不能实现的 画×.
(1)过一点作一条直线.( )
(2)过两点作一条直线.( )
(3)画一条长为的线段.( )
(4)以一点为圆心,给定线段长为半径作圆.( )
【回顾思考】还记得我们用尺规作图完成的第一个问题吗?那就是“作一条线段等于已知线段”,接着,我们学习了使用尺规作图作线段的垂直平分线,作角平分线,过直线外一点作垂线……而这些尺规作图的背后都与我们学习的数学原理密切相关,下面是用尺规作一个角等于已知角的方法及说理,请补全过程.
已知:.
求作:使
作法:(1)如图,以O为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点C,D;
(2)画一条射线,以点为圆心,长为半径画弧,交于点;
(3)以点为圆心,____________________;
(4)过点画射线,则.
说理:由作法得已知:
求证:
证明:在和中
( )
∴ ( )
【小试牛刀】请按照上面的范例,完成尺规作图并说理:过直线外一点作已知直线的平行线.
已知:直线与直线外一点A.
求作:过点A的直线,使得.
【创新应用】现实生活中许多图案设计都蕴含着数学原理,下面是一个常见商标的设计示意图.假设你拥有一家书店,请利用你手中的刻度尺和圆规,为你的书店设计一个图案.要求保留作图痕迹,并写出你的设计意图.
【答案】【作图原理】(1)√;(2)√;(3)×;(4)√;【回顾思考】作法:以点为圆心,以CD为半径画弧,与第二步中所画的弧相交于;说理:SSS,全等三角形对应角相等;【小试牛刀】答案见解析;【创新应用】答案见解析.
【分析】本题主要考查了作图−应用与设计作图,全等三角形的判定和性质,平行线的判定等知识,
[作图原理]:根据尺规作图的概念判断即可;
[回顾思考]:由作一个角等于已知角的步骤填空即可;由“”证明三角形全等,从而可得;
[小试牛刀]:以A为顶点,作同位角相等,从而可得被截直线平行;
[创新应用]:根据要求涉及图案,写出涉及理念即可.
熟练掌握全等三角形判定与性质,尺规作图的方法是解决此题的关键.
【详解】[作图原理]:(1)过一点作一条直线.可以用尺规作图,符合题意;
(2)过两点作一条直线.可以用尺规作图,符合题意;
(3)画一条长为的线段.不可以用尺规作图,不符合题意;
(4)以一点为圆心,给定线段长为半径作圆,可以用尺规作图,符合题意;
故答案为:√,√,×,√
[回顾思考]:作法:(1)如图,以O为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点C,D;
(2)画一条射线,以点为圆心,长为半径画弧,交于点;
(3)以点为圆心,长为半径画弧与第二步中所画的弧交于点;
(4)过点画射线,则.
说理:由作法得已知: ,,,
求证:.
证明:在和中,
,
∴,
∴(全等三角形的对应角相等),
故答案为:长为半径画弧与第二步中所画的弧交于点,,全等三角形的对应角相等;
[小试牛刀]:如图,
由作图知,所作的两个同位角相等,
∴,
∴直线即为所求(方法不唯一)
[创新应用]:如图所示(答案不唯一),设计意图:书架中隐藏着无限宝藏,
.
2.如图,在中,点D 在边的延长线上,过点D 作射线,点 E 是射线上 一 个定点 .
(1)用尺规完成以下基本作图:在射线上方作,与 的延长线交于点F. (不写作法,但保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求证: ,请把以下的解题过程补充完整.
证明:∵ ( 已 知 ),
∴( ① ),
∵( 已 知 ) ,
∴ ② (等式的性质)
∴,
在和 中 ,
∴( ③ )
∴ ④ (全等三角形的对应角相等),
∴ ( ⑤ ).
【答案】(1)画图见解析
(2)两直线平行,同位角相等;;;;同位角相等,两直线平行
【分析】本题考查的是作一个角等于已知角,全等三角形的判定与性质,平行线的判定与性质;
(1)作即可;
(2)根据题干信息逐步填写推理过程与推理依据即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求作的角;
.
(2)证明:∵ ( 已 知 ),
∴( 两直线平行,同位角相等 ),
∵( 已 知 ) ,
(等式的性质)
∴,
在和 中 ,
(全等三角形的对应角相等),
∴ (同位角相等,两直线平行).
1.如图1,使用尺规经过直线l外的点P作已知直线l的平行线,作图痕迹如图2:
下列关于图中的四条弧线①、②、③、④的半径长度的说法中,正确的是( )
A.弧②、③的半径长度可以不相等 B.弧①的半径长度不能大于的长度
C.弧④以的长度为半径 D.弧③的半径可以是任意长度
【答案】C
【分析】本题考查尺规作图的原理,考查推理能力、几何直观,熟练掌握过直线外一点作已知直线的平行线的作法是解题关键.根据作图原理逐一分析即可.
【详解】解:该作图过程中,弧①的半径长度为任意长;弧②、③的半径长度相等,且大于的长;弧④以的长度为半径.只有C选项正确,
故选:C.
2.尺规作图:已知,在边上求作点D,使得.要求:
(1)简写作图思路;
(2)尺规作图,保留作图痕迹.
【答案】(1)见解析
(2) 作图见解析
【分析】本题考查了三角形内角和定理,作一个角等于已知角,熟练掌握三角形内角和定理及作一个角等于已知角是解题的关键.
(1)根据三角形内角和定理可知,当时,,即作即可;
(2)根据作一个角等于已知角尺规作图,作出,角的另一边交于点D,即得答案.
【详解】(1)在中,,
在中,,
,
,
因此求作点D,只要作即可;
(2)如图,点D就是所求作的点.
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