内容正文:
一轮复习——尺规作图
知识点一、尺规作图
1.尺规作图:使用圆规和不带刻度的直尺两种工具作几何图形.
2.两个基本操作:
(1)过确定两点画直线;
(2)以确定点为圆心,确定的两点间距离为半径画圆.
知识点二、常见的五种基本作图及应用
1.作一条线段等于已知线段:
(1)作射线OP;
(2)以点O为圆心,a为半径作弧,交OP于点A,OA即为所求线段.
依据:圆上的点到圆心的距离等于半径
温馨提醒:
①作等腰三角形;②已知三边作三角形;③作圆的内接正六边形
2.作一个角等于已知角:
(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,交∠α的两边于点P、Q;
(2)作射线O′A,以点O′为圆心,OP长为半径画弧,交O′A于点M;
(3)以点M为圆心,PQ长为半径画弧,与前弧相交于点N;
(4)过点N作射线O′B,∠AO′B即为所求角.
证明:易证:△POQ≌△MO′N(SSS)
∴∠POQ=∠MO′N,即∠α=∠AOB
依据:三边分别相等的两个三角形全等;全等三角形的对应角相等;两点确定一条直线
温馨提醒:
①过直线外一点作直线与已知直线平行;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
3.作已知角的平分线:
(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA,OB于点M,N;
(2)分别以点M、N为圆心,大于MN长为半径画弧,两弧相交于点P;
(3)作射线OP,射线OP即为所求作的角平分线.
证明:连接PM,PN,易证:△POM≌△PON(SSS)
∴∠MOP=∠NOP,即OP平分∠AOB
依据:三边分别相等的两个三角形全等;全等三角形的对应角相等;两点确定一条直线
温馨提醒:
①作一点使得该点到角两边的距离相等;②确定三角形内切圆的圆心
4.作已知线段的垂直平分线:
(1)分别以点A、B为圆心,大于AB长为半径作弧,两弧相交于M,N两点;
(2)作直线MN,直线MN即为所求作的垂直平分线.
证明:连接AM,BM,AN,BN
∵AM=BM,AN=BN
∴点M,N均在线段AB的垂直平分线上
∴MN垂直平分线段AB
依据:到线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上;两点确定一条直线
温馨提醒:
①作三角形一边上的中线;②作三角形的外接圆;③已知不重合两点 A、B,作一点C到A、B两点的距离相等(作等腰三角形);④已知底边及底边上的高线作等腰三角形;⑤作圆的内接正方形;⑥过圆外一点作圆的切线
5.过一点作已知直线的垂线:
1°点P在直线l上:
(1)以点P为圆心,适当长为半径向点P两侧作弧,交直线l于点A和点B;
(2)分别以点A、B为圆心,大于AB长为半径在直线l两侧作弧,两弧分别相交于M、N两点;
(3)作直线MN,直线MN即为所求作的垂线.
证明:连接AM,BM
∵AM=BM,AP=BP
∴MP⊥AB,即MP⊥l
依据:等腰三角形“三线合一”;两点确定一条直线
温馨提醒:
①过一点作直角三角形或作一个角为90°;②过圆上一点作圆的切线
2°点P在直线l外:
①任取一点M,使点M和点P在直线l的两侧;
②以点P为圆心,PM长为半径作弧,交直线l于点A和点B;
③分别以点A、点B为圆心,大于AB长为半径作弧,两弧相交于点N;
④作直线PN,直线PN即为所求作的垂线.
证明:连接AP,BP,AN,BN
∵AP=BP,AN=BN
∴点P,N均在线段AB的垂直平分线上
∴PN⊥AB,即PN⊥l
依据:到线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上;两点确定一条直线
温馨提醒:
过直线外一点作与直线相切的圆(确定三角形内切圆的半径)
考点一:依尺规作图痕迹计算
例1(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知及边上一点.
(1)用无刻度直尺和圆规在射线上求作点,使得;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,以点为圆心,以为半径的圆交射线于点,用无刻度直尺和圆规在射线上求作点,使点到点的距离与点到射线的距离相等;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若,,求的长.
【答案】(1)作图见详解 (2)作图见详解
(3)
【解析】
【分析】(1)根据尺规作角等于已知角的方法即可求解;
(2)根据尺规作圆,作垂线的方法即可求解;
(3)根据作图可得是直径,结合锐角三角函数的计算方法可得的值,根据勾股定理可求出的值,在直角中运用勾股定理即可求解.
【小问1详解】
解:如图所示,
∴;
点O即为所求
【小问2详解】
解:如图所示,
连接,以点为圆心,以为半径画弧交于点,以点为圆心,以任意长为半径画弧交于点,分别以点为圆心,以大于为半径画弧,交于点,连接并延长交于点,
∵是直径,
∴,即,
根据作图可得,
∴,即,是点到的距离,
∵,
∴,
∴,
点即为所求点的位置;
【小问3详解】
解:如图所示,
根据作图可得,,连接,
∴在中,,
∴,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
设,则,
∴在中,,
解得,(负值舍去),
∴,
在中,.
【点睛】本题主要考查尺规作角等于已知角,尺规作垂线,作平行线,勾股定理,锐角三角函数的计算方法等知识的综合,掌握以上知识的综合运用是解题的关键.
【跟踪训练】
1.(2023·江苏淮安中考真题)如图,在中,.
(1)尺规作图:作,使得圆心在边上,过点且与边相切于点(请保留作图痕迹,标明相应的字母,不写作法);
(2)在(1)的条件下,若,求与重叠部分的面积.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)作的角平分线交于点,过点作,交于点,以为圆心,为半径作,即可;
(2)根据含30度角的直角三角形的性质,求得圆的半径,设交于点,连接,可得是等边三角形,进而根据与重叠部分的面积等于扇形面积与等边三角形的面积和,即可求解.
【小问1详解】
解:如图所示,即为所求;
【小问2详解】
解:∵,是的切线,
∴,
∴,
则,
解得:,
如图所示,设交于点,连接,
∵,
∴是等边三角形,
如图所示,过点作于点,
∴
∴
在中,,
∴,
∴,则,
∴与重叠部分的面积为.
【点睛】本题考查了基本作图,切线的性质,求扇形面积,熟练掌握基本作图与切线的性质是解题的关键.
2.(2023.江苏宿迁中考真题)如图,在中,,,.
(1)求出对角线的长;
(2)尺规作图:将四边形沿着经过点的某条直线翻折,使点落在边上的点处,请作出折痕.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)
(2)作图见解析
【解析】
【分析】(1)连接,过作于,如图所示,由勾股定理先求出,在中再由勾股定理,;
(2)连接,根据轴对称性质,过点尺规作图作线段的垂直平分线即可得到答案.
【小问1详解】
解:连接,过作于,如图所示:
在中,,,
,
,
,
在中,,,,则;
【小问2详解】
解:如图所示:
【点睛】本题考查平行四边形背景下求线段长,涉及勾股定理、尺规作图作线段垂直平分线,熟练掌握勾股定理求线段长及中垂线的尺规作图是解决问题的关键.
考点二:直接作图
例1(2024·江苏连云港·中考真题)如图,与相交于点,,.
(1)求证:;
(2)用无刻度的直尺和圆规作图:求作菱形,使得点M在上,点N在上.(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】(1)根据平行线的性质得到,结合,利用即可证明;
(2)作的垂直平分线,分别交于点,连接即可.
【小问1详解】
证明:,
,.
在和中,,
;
【小问2详解】
解:是的垂直平分线,
,
由(1)的结论可知,,
又∵,
则,
∴
,
是的垂直平分线,
,
,
四边形是菱形,
如图所示,菱形为所求.
【点睛】本题考查了垂直平分线的作法,平行线的性质,三角形全等的判定,菱形的判定,熟练掌握垂直平分线的作法及三角形全等的判定定理是解题的关键.
【跟踪训练】
1.(2023·江苏无锡中考真题)如图,己知,点M是上的一个定点.
(1)尺规作图:请在图1中作,使得与射线相切于点M,同时与相切,切点记N;
(2)在(1)的条件下,若,则所作的的劣弧与所围成图形的面积是_________.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)先作的平分线,再过M点作的垂线交于点O,接着过O点作于N点,然后以O点为圆心,为半径作圆,则满足条件;
(2)先利用切线的性质得到,,根据切线长定理得到,则,再利用含30度角的直角三角形三边的关系计算出,然后根据扇形的面积公式,利用的劣弧与所围成图形的面积进行计算.
【小问1详解】
解:如图,为所作;
;
【小问2详解】
解:∵和为的切线,
∴,,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴的劣弧与所围成图形的面积
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了作图-复杂作图: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.也考查了切线的判定与性质、扇形的面积计算.
2.(2023.江苏常州中考真题)如图,、、、是直线上的四点,
.
(1)求证:;
(2)点、分别是、的内心.
①用直尺和圆规作出点(保留作图痕迹,不要求写作法);
②连接,则与的关系是________.
【答案】(1)见解析 (2)①见解析 ②
【解析】
【分析】(1)可证得,结合,即可证明结论.
(2)①三角形的内心为三角形的三个角的角平分线的交点,因此只需作出任意两个角的角平分线,其交点即为所求.②因为,所以可看作由平移得到,点,点为对应点,点,点为对应点,据此即可求得答案.
【小问1详解】
∵,,,
∴.
在和中
∴.
【小问2详解】
①三角形的内心为三角形的三个角的平分线的交点,作,的角平分线,其交点即为点.
②因为,所以可看作由平移得到,点,点为对应点,点,点为对应点,根据平移的性质可知.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定、图形的平移,牢记全等三角形的判定方法和图形平移的性质(连接各组对应点的线段平行或在同一条直线上)是解题的关键.
练习
1.(2024·江苏无锡·中考真题)如图,在中,.
(1)尺规作图:作的角平分线,在角平分线上确定点,使得;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,,,则的长是多少?(请直接写出的值)
【答案】(1)见详解 (2)
【解析】
【分析】(1)作的角平分线和线段的垂直平分线相交于点D,即为所求.
(2)过点D作交与点E,过点D作交与点F,先利用角平分线的性质定理证明四边形为正方形,设,则,,以为等量关系利用勾股定理解出x,在利用勾股定理即可求出.
【小问1详解】
解:如下图:即为所求.
【小问2详解】
过点D作交与点E,过点D作交与点F,
则,
又∵
∴四边形为矩形,
∵是的平分线,
∴,
∴四边形为正方形,
∴,
设,
∴,,
在中,,
在中,,
∵
∴
∴
解得:,
∴.
【点睛】本题主要考查了作角平分线以及垂直平分线,角平分线的性质定理,正方形的判定以及勾股定理的应用,作出图形以及辅助线是解题的关键.
2.(2024·江苏徐州·中考真题)在中,点在边上,若,则称点是点“关联点”.
(1)如图(1),在中,若,于点.试说明:点是点的“关联点”.
(2)如图(2),已知点在线段上,用无刻度的直尺和圆规作一个,使其同时满足下列条件:①点为点的“关联点”;②是钝角(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若为锐角三角形,且点为点的“关联点”.设,,用含、的代数式表示的取值范围(直接写出结果).
【答案】(1)证明见解析
(2)图见解析 (3)或
【解析】
【分析】(1)证,根据“关联点”的定义即可得结论;
(2)以为直径作,过点作的垂线,交于,由圆周角定理可得,由(1)可得,以为圆心,为半径作圆,在直线右侧的上取点作即可得答案;
(3)分类讨论,①当时,根据第二问可得出锐角三角形时的位置,再利用勾股定理求出临界值范围即可,②当时,同①方法可得的取值范围,综上即可得答案.
【小问1详解】
证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点D是点C的“关联点”.
【小问2详解】
解:如图,①作线段的垂直平分线,交于点;
②以为圆心,为半径作圆;
③过作交于点;
④以为圆心,为半径画圆,则点在上且在直线右侧.连接、,即为所求,
证明:∵在以为直径的圆上运动,
∴,
由(1)可知:,
∵,
∴.
【小问3详解】
①当时,如图所示,过点作的垂线,交于,作交于,
结合第(2)问,我们发现当点在直线左侧、右侧时,是锐角三角形,
此时,
∵,且,,
∴,
在中,,
在中,,
∴;
②当,同理可得;
综上,或.
【点睛】本题主要考查了尺规作图,圆周角定理、相似三角形判定和性质、勾股定理等内容,熟练掌握相关知识和正确理解题意是解题的关键
3.(2023·江苏盐城中考真题)如图,,,.
(1)求证:;
(2)用直尺和圆规作图:过点作,垂足为.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】(1)根据边角边证明即可证明结论成立;
(2)根据过直线外一点向直线最垂线的作法得出即可.
【小问1详解】
证明:∵,,,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:所作图形如图,
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,过直线外一点向直线最垂线的作法,熟练记忆正确作法是解题关键.
4.(2023·江苏徐州中考真题) 两汉文化看徐州,桐桐在徐州博物馆“天工汉玉”展厅参观时了解到;玉壁,玉环为我国的传统玉器,通常为正中带圆孔的扇圆型器物,据《尔雅·释器》记载:“肉倍好,谓之璧;肉好若一,调之环.”如图1,“肉”指边(阴影部分),“好”指孔,其比例关系见图示,以考古发现看,这两种玉器的“肉”与“好”未必符合该比例关系.
(1)若图1中两个大圆的直径相等,则璧与环的“肉”的面积之比为 ;
(2)利用圆规与无刻度的直尺,解决下列问题(保留作图痕迹,不写作法).
①图2为徐州狮子山楚王墓出土的“雷纹玉环”及其主视图,试判断该件玉器的比例关系是否符合“肉好若一”?
②图3表示一件圆形玉坯,若将其加工成玉璧,且比例关系符合“肉倍好”,请画出内孔.
解:【答案】(1)
(2)①符合,图见详解;②图见详解
【解析】
【分析】(1)根据圆环面积可进行求解;
(2)①先确定该圆环的圆心,然后利用圆规确定其比例关系即可;②先确定好圆的圆心,然后根据平行线所截线段成比例可进行作图.
【小问1详解】
解:由图1可知:璧的“肉”的面积为;环的“肉”的面积为,
∴它们的面积之比为;
故答案为;
【小问2详解】
解:①在该圆环任意画两条相交的线,且交点在外圆的圆上,且与外圆的交点分别为A、B、C,则分别以A、B为圆心,大于长为半径画弧,交于两点,连接这两点,同理可画出线段的垂直平分线,线段的垂直平分线的交点即为圆心O,过圆心O画一条直径,以O为圆心,内圆半径为半径画弧,看是否满足“肉好若一”的比例关系即可
由作图可知满足比例关系为的关系;
②按照①中作出圆的圆心O,过圆心画一条直径,过点A作一条射线,然后以A为圆心,适当长为半径画弧,把射线三等分,交点分别为C、D、E,连接,然后分别过点C、D作的平行线,交于点F、G,进而以为直径画圆,则问题得解;如图所示:
【点睛】本题主要考查圆的基本性质及平行线所截线段成比例,熟练掌握圆的基本性质及平行线所截线段成比例是解题的关键.
5.(2023·江苏连云港中考)如图,在中,,以为直径的交边于点,连接,过点作.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作图:过点作的切线,交于点;(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
(2)在(1)的条件下,求证:.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】(1)根据尺规作图,过点作的垂线,交于点,即可求解;
(2)根据题意切线的性质以及直径所对的圆周角是直角,证明,根据平行线的性质以及等腰三角形的性质得出,进而证明,即可得证.
【小问1详解】
解:方法不唯一,如图所示.
【小问2详解】
∵,
∴.
又∵,
∴,
∴.
∵点在以为直径的圆上,
∴,
∴.
又∵为的切线,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵在和中,
∴.
∴.
【点睛】本题考查了作圆的切线,切线的性质,直径所对的圆周角是直角,全等三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
6.(2024·江苏镇江·中考真题) 主题学习:仅用一把无刻度的直尺作图
【阅读理解】
任务:如图1,点D、E分别在的边、上,,仅用一把无刻度的直尺作、的中点.
操作:如图2,连接、交于点P,连接交于点M,延长交于点N,则M、N分别为、的中点.
理由:由可得及,所以,.所以,.同理,由及,可得,.所以.所以,则,,即M、N分别为、的中点.
【实践操作】
请仅用一把无刻度的直尺完成下列作图,要求:不写作法,保留作图痕迹.
(1)如图3,,点E、F在直线上.
①作线段的中点;
②在①中作图的基础上,在直线上位于点F的右侧作一点P,使得;
(2)小明发现,如果重复上面的过程,就可以作出长度是已知线段长度的3倍、4倍、…k倍(k为正整数)的线段.如图4,,已知点、在上,他利用上述方法作出了.点E、F在直线上,请在图4中作出线段的三等分点;
【探索发现】
请仅用一把无刻度的直尺完成作图,要求:不写作法,保留作图痕迹.
(3)如图5,是的中位线.请在线段上作出一点Q,使得(要求用两种方法).
【答案】(1)①见解析,②见解析;
(2)见解析;
(3)见解析
【解析】
【分析】实践操作(1)①根据[阅读理解]部分的作法:在上方任取一点,得到,与交于点,交于点,连接,交于点,作射线交,分别于,,点即为所求点;
②作射线交于点,作射线交于点,点即为所求;
(2)根据上述作法,有两种作法;
[探索发现]如作法一,根据相似可知,连接,交于点,则,即点是的三等分点之一,由此可以得出过点作的平行线;同理可得点是的三等分点之一,则,即点为所求作点.
【详解】解:[实践操作]
(1)①如图,
点即为所求作的点;
②如图,
点即为所求作的点;
(2)如图,
作法一、
作法二、
点,即为所求作的点;
[探索发现](3)如图,
作法一、
作法二、
作法三、
作法四、
作法五、
点即为所求的点.
【点睛】本题主要相似三角形的性质与判定,复杂的几何作图,考查类比的数学思想,理解[阅读理解]部分中,为中点是解题关键.
7.(2024·江苏盐城·中考真题) 如图1,E、F、G、H分别是平行四边形各边中点,连接交于点M,连接AG、CH交于点N,将四边形称为平行四边形的“中顶点四边形”.
(1)求证:中顶点四边形为平行四边形;
(2)①如图2,连接交于点O,可得M、N两点都在上,当平行四边形满足________时,中顶点四边形是菱形;
②如图3,已知矩形为某平行四边形的中顶点四边形,请用无刻度的直尺和圆规作出该平行四边形.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】(1)见解析 (2)①;②见解析.
【解析】
【分析】题目主要考查平行四边形及菱形的判定和性质,三角形重心的性质,理解题意,熟练掌握三角形重心的性质是解题关键.
(1)根据平行四边形的性质,线段的中点平分线段,推出四边形,四边形均为平行四边形,进而得到:,即可得证;
(2)①根据菱形的性质结合图形即可得出结果;
②连接,作直线,交于点O,然后作,然后连接即可得出点M和N分别为的重心,据此作图即可.
【小问1详解】
证明:∵,
∴,
∵点E、F、G、H分别是各边的中点,
∴,
∴四边形为平行四边形,
同理可得:四边形为平行四边形,
∴,
∴四边形是平行四边形;
【小问2详解】
①当平行四边形满足时,中顶点四边形是菱形,
由(1)得四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴中顶点四边形是菱形,
故答案为:;
②如图所示,即为所求,
连接,作直线,交于点O,然后作,然后连接即可,
∴点M和N分别为的重心,符合题意;
证明:矩形,
∴,
∵,
∴,
∴四边形为平行四边形;
分别延长交四边于点E、F、G、H如图所示:
∵矩形,
∴,,
由作图得,
∴,
∴,
∴点F为的中点,
同理得:点E为的中点,点G为的中点,点H为的中点.
2
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一轮复习——尺规作图
知识点一、尺规作图
1.尺规作图:使用圆规和不带刻度的直尺两种工具作几何图形.
2.两个基本操作:
(1)过确定两点画直线;
(2)以确定点为圆心,确定的两点间距离为半径画圆.
知识点二、常见的五种基本作图及应用
1.作一条线段等于已知线段:
(1)作射线OP;
(2)以点O为圆心,a为半径作弧,交OP于点A,OA即为所求线段.
依据:圆上的点到圆心的距离等于半径
温馨提醒:
①作等腰三角形;②已知三边作三角形;③作圆的内接正六边形
2.作一个角等于已知角:
(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,交∠α的两边于点P、Q;
(2)作射线O′A,以点O′为圆心,OP长为半径画弧,交O′A于点M;
(3)以点M为圆心,PQ长为半径画弧,与前弧相交于点N;
(4)过点N作射线O′B,∠AO′B即为所求角.
证明:易证:△POQ≌△MO′N(SSS)
∴∠POQ=∠MO′N,即∠α=∠AOB
依据:三边分别相等的两个三角形全等;全等三角形的对应角相等;两点确定一条直线
温馨提醒:
①过直线外一点作直线与已知直线平行;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
3.作已知角的平分线:
(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA,OB于点M,N;
(2)分别以点M、N为圆心,大于MN长为半径画弧,两弧相交于点P;
(3)作射线OP,射线OP即为所求作的角平分线.
证明:连接PM,PN,易证:△POM≌△PON(SSS)
∴∠MOP=∠NOP,即OP平分∠AOB
依据:三边分别相等的两个三角形全等;全等三角形的对应角相等;两点确定一条直线
温馨提醒:
①作一点使得该点到角两边的距离相等;②确定三角形内切圆的圆心
4.作已知线段的垂直平分线:
(1)分别以点A、B为圆心,大于AB长为半径作弧,两弧相交于M,N两点;
(2)作直线MN,直线MN即为所求作的垂直平分线.
证明:连接AM,BM,AN,BN
∵AM=BM,AN=BN
∴点M,N均在线段AB的垂直平分线上
∴MN垂直平分线段AB
依据:到线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上;两点确定一条直线
温馨提醒:
①作三角形一边上的中线;②作三角形的外接圆;③已知不重合两点 A、B,作一点C到A、B两点的距离相等(作等腰三角形);④已知底边及底边上的高线作等腰三角形;⑤作圆的内接正方形;⑥过圆外一点作圆的切线
5.过一点作已知直线的垂线:
1°点P在直线l上:
(1)以点P为圆心,适当长为半径向点P两侧作弧,交直线l于点A和点B;
(2)分别以点A、B为圆心,大于AB长为半径在直线l两侧作弧,两弧分别相交于M、N两点;
(3)作直线MN,直线MN即为所求作的垂线.
证明:连接AM,BM
∵AM=BM,AP=BP
∴MP⊥AB,即MP⊥l
依据:等腰三角形“三线合一”;两点确定一条直线
温馨提醒:
①过一点作直角三角形或作一个角为90°;②过圆上一点作圆的切线
2°点P在直线l外:
①任取一点M,使点M和点P在直线l的两侧;
②以点P为圆心,PM长为半径作弧,交直线l于点A和点B;
③分别以点A、点B为圆心,大于AB长为半径作弧,两弧相交于点N;
④作直线PN,直线PN即为所求作的垂线.
证明:连接AP,BP,AN,BN
∵AP=BP,AN=BN
∴点P,N均在线段AB的垂直平分线上
∴PN⊥AB,即PN⊥l
依据:到线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上;两点确定一条直线
温馨提醒:
过直线外一点作与直线相切的圆(确定三角形内切圆的半径)
考点一:依尺规作图痕迹计算
例1(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知及边上一点.
(1)用无刻度直尺和圆规在射线上求作点,使得;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,以点为圆心,以为半径的圆交射线于点,用无刻度直尺和圆规在射线上求作点,使点到点的距离与点到射线的距离相等;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若,,求的长.
【跟踪训练】
1.(2023·江苏淮安中考真题)如图,在中,.
(1)尺规作图:作,使得圆心在边上,过点且与边相切于点(请保留作图痕迹,标明相应的字母,不写作法);
(2)在(1)的条件下,若,求与重叠部分的面积.
2.(2023.江苏宿迁中考真题)如图,在中,,,.
(1)求出对角线的长;
(2)尺规作图:将四边形沿着经过点的某条直线翻折,使点落在边上的点处,请作出折痕.(不写作法,保留作图痕迹)
考点二:直接作图
例1(2024·江苏连云港·中考真题)如图,与相交于点,,.
(1)求证:;
(2)用无刻度的直尺和圆规作图:求作菱形,使得点M在上,点N在上.(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
【跟踪训练】
1.(2023·江苏无锡中考真题)如图,己知,点M是上的一个定点.
(1)尺规作图:请在图1中作,使得与射线相切于点M,同时与相切,切点记N;
(2)在(1)的条件下,若,则所作的的劣弧与所围成图形的面积是_________.
2.(2023.江苏常州中考真题)如图,、、、是直线上的四点,
.
(1)求证:;
(2)点、分别是、的内心.
①用直尺和圆规作出点(保留作图痕迹,不要求写作法);
②连接,则与的关系是________.
练习
1.(2024·江苏无锡·中考真题)如图,在中,.
(1)尺规作图:作的角平分线,在角平分线上确定点,使得;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,,,则的长是多少?(请直接写出的值)
2.(2024·江苏徐州·中考真题)在中,点在边上,若,则称点是点“关联点”.
(1)如图(1),在中,若,于点.试说明:点是点的“关联点”.
(2)如图(2),已知点在线段上,用无刻度的直尺和圆规作一个,使其同时满足下列条件:①点为点的“关联点”;②是钝角(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若为锐角三角形,且点为点的“关联点”.设,,用含、的代数式表示的取值范围(直接写出结果).
3.(2023·江苏盐城中考真题)如图,,,.
(1)求证:;
(2)用直尺和圆规作图:过点作,垂足为.(不写作法,保留作图痕迹)
4.(2023·江苏徐州中考真题) 两汉文化看徐州,桐桐在徐州博物馆“天工汉玉”展厅参观时了解到;玉壁,玉环为我国的传统玉器,通常为正中带圆孔的扇圆型器物,据《尔雅·释器》记载:“肉倍好,谓之璧;肉好若一,调之环.”如图1,“肉”指边(阴影部分),“好”指孔,其比例关系见图示,以考古发现看,这两种玉器的“肉”与“好”未必符合该比例关系.
(1)若图1中两个大圆的直径相等,则璧与环的“肉”的面积之比为 ;
(2)利用圆规与无刻度的直尺,解决下列问题(保留作图痕迹,不写作法).
①图2为徐州狮子山楚王墓出土的“雷纹玉环”及其主视图,试判断该件玉器的比例关系是否符合“肉好若一”?
②图3表示一件圆形玉坯,若将其加工成玉璧,且比例关系符合“肉倍好”,请画出内孔.
5.(2023·江苏连云港中考)如图,在中,,以为直径的交边于点,连接,过点作.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作图:过点作的切线,交于点;(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
(2)在(1)的条件下,求证:.
6.(2024·江苏镇江·中考真题) 主题学习:仅用一把无刻度的直尺作图
【阅读理解】
任务:如图1,点D、E分别在的边、上,,仅用一把无刻度的直尺作、的中点.
操作:如图2,连接、交于点P,连接交于点M,延长交于点N,则M、N分别为、的中点.
理由:由可得及,所以,.所以,.同理,由及,可得,.所以.所以,则,,即M、N分别为、的中点.
【实践操作】
请仅用一把无刻度的直尺完成下列作图,要求:不写作法,保留作图痕迹.
(1)如图3,,点E、F在直线上.
①作线段的中点;
②在①中作图的基础上,在直线上位于点F的右侧作一点P,使得;
(2)小明发现,如果重复上面的过程,就可以作出长度是已知线段长度的3倍、4倍、…k倍(k为正整数)的线段.如图4,,已知点、在上,他利用上述方法作出了.点E、F在直线上,请在图4中作出线段的三等分点;
【探索发现】
请仅用一把无刻度的直尺完成作图,要求:不写作法,保留作图痕迹.
(3)如图5,是的中位线.请在线段上作出一点Q,使得(要求用两种方法).
7.(2024·江苏盐城·中考真题) 如图1,E、F、G、H分别是平行四边形各边中点,连接交于点M,连接AG、CH交于点N,将四边形称为平行四边形的“中顶点四边形”.
(1)求证:中顶点四边形为平行四边形;
(2)①如图2,连接交于点O,可得M、N两点都在上,当平行四边形满足________时,中顶点四边形是菱形;
②如图3,已知矩形为某平行四边形的中顶点四边形,请用无刻度的直尺和圆规作出该平行四边形.(保留作图痕迹,不写作法)
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