内容正文:
专题四 作图专题
《义务教育数学课程标准(2022年版)》强调通过尺规作图理解图形的性质与关系,强调作图原理、作法探究.近5年广东中考主要考查尺规作图的基本技能、原理及基于尺规作图的推理与计算.
格点作图指的是仅用无刻度的直尺在给定的网格中作图,这种作图近年在各地中考中以一种新题型出现.通过格点作图,了解这类题的内在原理与基本作法,提高观察能力和实践能力,提升几何直观、空间观念、推理能力等核心素养.
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类型一
尺规作图
格点作图
类型二
课后作业
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类型一 尺规作图
对接中考
拓展延伸
(5年4考:2024年17题、2023年第19题、2020年第15题、2019年第19题)
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【易】1.(2024广东)如图,在△ABC中,∠C = 90°.
(1)实践与操作:用尺规作图法作∠A的平分线AD交BC于点D(保留作图痕迹,不要求写作法).
解:如答图,射线AD即为所求.
对接中考
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证明:如答图,过点D作 DE⊥AB于点E,
∵AD平分∠BAC,∠C = 90°,
∴DE = DC.
∴DE为⊙D的半径.
∴AB与⊙D相切.
(2)应用与证明:在(1)的条件下,以点D为圆心,DC长为半径作⊙D.求证:AB与⊙D相切.
对接中考
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解:如答图所示,菱形 AECF即为所求.
(答案不唯一,正确即可)
【中】2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB = 90°,点D为BC的中点.
(1)以 AC 为对角线,作菱形 AECF,使点 E 在斜边 AB 上(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).
对接中考
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解:∵D是CB的中点,E是AB 的中点,
∴DE是△ABC的中位线.
(2)连接DE,求证:DE是△ABC的中位线.
对接中考
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【中】3. 如图,已知直线l1∥l2.
(1)在 l1,l2所在的平面内求作直线 l,使得 l∥l1∥l2,且 l 与 l1间的距离恰好等于 l 与 l2间的距离 .(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
解:如答图1,
直线l即为所求作的直线.
对接中考
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(2)在(1)的条件下,若l1与l2间的距离为2,点A,B,C分别在l,l1,l2上,且△ABC为等腰直角三角形.请仅用直尺画出两种(大小不同)符合要求的等腰直角三角形ABC示意图,并直接写出它们的面积.
对接中考
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解:如答图2和答图3,为所求作的等腰直角三角形ABC,它们的面积分别为1和.
对接中考
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拓展延伸
【难】4. 如图,P为∠AOB外一点,用两种不同的方法过点P作直线l交OA,OB于点M,N,使得PM = MN(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要的文字说明).
解:如答图1,过点P作射线OQ,作∠QPD = ∠PON,PD交OA于点D,再作∠ODN = ∠POD交OB于点N,作直线PN交OA于点M,直线PN即为所求作的直线l.
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【另解】如答图 2,过点 P 作射线 OQ,作∠QPD = ∠PON,PD 交 OA 于点 D,再在 OB 上截取 ON = PD,作直线PN交OA于点M,直线PN即为所求作的直线l.
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【难】5. 已知在△ABC中,∠B = 90°,AB>BC.点D,E分别在AC和AB上.
(1)操作与实践(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法):
①在图1中,求作△BDE,使△BDE是等边三角形;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要的文字说明).
思路引导
①确定点 D——由△BDE 是等边三角
形,点 B 是定点,考虑作∠ABD = 60°或 ∠CBD = 30°,联想到构造等边三角形;
②确定点 E——根据等边三角形的性
质,取相等线段即可.
解:如答图1,△BDE即为所求.
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②在图2中,求作△BDE,使△BDE是以BD为底边的等腰直角三角形.
解:如答图2,△BDE即为所求.
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(2)推理与应用:在图2完成的作图中,若AB = 6,BC = 4,直接写出BE的长.
解:
点拨:由作图可得△AED ∽ △ABC,则 = .设BE = a,则DE = BE = a,AE = AB - BE = 6 - a,得 = ,解方程即可.
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类型二 格点作图
对接中考
拓展延伸
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类型 1.过格点作格点线段的平行线 2.过格点作格点线段的垂线 3.作格点角的角平分线
示例 例1:过格点P,作格点线段AB的平行线
例2:过点P作线段AB的垂线
例3:作∠AOB的平分线OC
作图步骤:
(1)作等腰三角形;
(2)找底边中点(利用矩形对角线互相平分)
原理 平移线段,用平移的性质作格点线段的平行线 用全等或相似的直角三角形作格点线段的垂线 利用等腰三角形三线合一作格点角的平分线
题型一 作格点线段的平行线和垂线
对接中考
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【易】6. 如图1在8 × 8的正方形网格中,点A,B,C均为格点,连接线段AB,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图,画图过程用虚线表示(保留作图痕迹,不写作法).
(1)在图1中过点C作一条直线l,使直线l与AB平行.
解:如答图1,直线l即为所求.
对接中考
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(2)在图1的线段AB上找点D,使CD最短.
解:如答图2,点D即为所求.
对接中考
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(3)如图2,连接BC,作∠ABC的角平分线.
解:如答图3,射线BM即为所求.
对接中考
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题型二 作格点线段的平行线和垂线
类型 1.作格点线段的中点 2.作格点线段的等分点
示例 例1:作线段AB的中点O
例2:作线段AB的等分点O,使AO∶OB = 1 ∶ 4
原理 (1)用中心对称全等三角形找格点线段的中点 (2)用中位线的性质找格点线段的中点 (3)用矩形对角线互相平分找格点线段的中点 (1)用“8字型”相似三角形找格点线段的等分点 (2)用平行线分线段成比例找格点线段的等分点
对接中考
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【易】7. 如图1,在7 × 7网格中,点A,B,C均为格点,连接线段AB,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图,画图过程用虚线表示(保留作图痕迹).
解:如答图1,直线CD即为所求.
【另解1】如答图2,直线CD即为所求.
【另解2】如答图3,直线CD即为所求.
对接中考
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【变式问】过点C作一条直线l,使点A,B到直线l的距离相等.
解:如答图4,直线l1和l2即为所求.
对接中考
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(2)如图2,隐去点C,请在线段AB上找一点E,使点E恰好是线段AB的六等分点.
解:如答图5,点E1,E2即为所求.
如答图6,点E1,E2即为所求.
对接中考
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题型三 作格点关于格点线段的对称点
类型 示例 作图步骤 原理
过格点作格点线段的对称点 例:作格点C关于格点线段AB的对称点F
(1)作射线CP⊥AB;
(2)分别倍长CA,CB于点D,E,连接DE;
(3)DE与射线CP交点F为点C对称点 先利用全等或相似作垂线,再用中位线得平行线间的距离处处相等求得对称点
对接中考
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【中】8. 在8 × 6的正方形网格中,点A,B,C均为格点,连接线段AB,请仅用无刻度的直尺作点C关于线段AB的对称点D,画图过程用虚线表示(保留作图痕迹,不写作法).
解:如答图所示,点D即为所求.
对接中考
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【难】9. 如图是由小正方形组成的7 × 7网格,每个小正方形的顶点叫做点.△ABC三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成四个画图任务,每个任务的画线不得超过三条,画图过程用虚线表示(保留作图痕迹,不写作法).
(1)在图1中,画射线AD交BC于点D,使AD平分△ABC的面积.
(2)在(1)的基础上,在射线AD上画点E,使∠ECB = ∠ACB.
思路引导
第(2)问 中 ,∠ECB = ∠ACB→CB
平分∠ACE→找点A关于CB对称点.
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解:(1)如答图1中,线段AD即为所求.
(2)如答图1中,点E即为所求.
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(3)在图2中,画点F,使点A绕点F顺时针旋转90°到点C,再画射线AF交BC于点G.
(4)在(3)的基础上,将线段AB绕点G旋转180°,画对应线段MN(点A与点M对应,点B与点N对应).
思路引导
第(4)问中,先画出草图,
如图析所示:
第一步:点G是线段AM的中点
→构造中位线找点M;
第二步:MN∥AB→过点M作出
MN平行AB.
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解:(3)如答图2中,点F、射线AF、点G即为所求.
(4)如答图2中,线段MN即为所求.
拓展延伸
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