内容正文:
第二十八节 尺规作图
第一、二章
1
目
录
知识全面梳理
核心考点突破
好题随堂演练
2
知识点▶尺规作图
尺规作图:我们把只能使用 和 的直尺这两种工具去作
几何图形的方法称为尺规作图.
五种基本尺规作图 图示 性质
1.作一条线段等于已知线段(已知线段a)
①作射线OP;
②在OP上截取OA=________,OA即为所求线段 OA=a
圆规
没有刻度
a
知识全面梳理
3
五种基本尺规作图 图示 性质
2.作一个角等于已知角(已知∠α)
①在∠α上以点O为圆心,以________为半径作弧,
交∠α的两边于点P,Q;
②作射线O'A;
③以点O'为圆心,OP长为半径作弧,交O'A于点M;
④以点_____为圆心,________长为半径作弧,
交步骤③中的弧于点N;
⑤过点O',N作射线O'B,∠AO'B即为所求角 ∠AO'B=∠α
适当长
M
PQ
4
五种基本尺规作图 图示 性质
3.作已知角的平分线(已知∠AOB)
①以点O为圆心,适当长为半径作弧,
分别交OA,OB于点M,N;
②分别以点M,N为圆心,以___________
长为半径作弧,两弧在∠AOB的内部
相交于点P;
③作射线OP,OP即为所求角平分线 连接MP,NP.
①OM=ON;
②∠MOP=∠NOP;
③△MON为等腰三角形;
④点M,N关于直线OP对称;
⑤△MOP≌△NOP
大于MN
5
五种基本尺规作图 图示 性质
4.作线段的垂直平分线(已知线段AB)
①分别以点A,B为圆心,以___________
长为半径,在AB 作弧,分别交于
点M,N;
②过点M,N作直线MN交AB于点O,
MN即为所求垂直平分线 连接AM,BM,AN,BN.
①四边形ANBM是菱形;
②OA=OB;
③MN⊥AB;
④MN平分∠AMB和∠ANB
大于AB
两侧
6
五种基本尺规作图 图示 性质
5.过一点作已知直线的垂线(已知点P和直线l)
(1)点P在直线l上:①以点P为圆心,任意长为
半径向点P 直线上作弧,交直线l于
A,B两点;
②分别以点A,B为圆心,以________长为半径
向直线两侧作弧,两弧分别交于M,N两点;
③过点M,N作直线,直线MN即为所求垂线 (1)连接AM,BM,AN,BN.
①AP=BP;
②MN⊥AB;
③四边形ANBM是菱形
两侧
大于AB
7
五种基本尺规作图 图示 性质
(2)点P不在直线l上:①在直线l异于点P的一侧任
意取一点M,使点M和点P在直线l的 ;
②以点P为圆心, 长为半径画弧,交直线l
于A,B两点;
③分别以A,B为圆心,以___________长为半径
画弧,在M同侧交于点N;
④过点P,N作直线,直线PN即为所求垂线 (2)连接AP,
BP,AN,BN.
①PA=PB;
②AN=BN;
③PN⊥AB
两侧
PM
大于AB
8
命题点1 尺规作图 7地6考
例1 (2024·山东)如图,已知∠MAN,以点A为圆心,以适当长为半径作弧,分别与
AM,AN相交于点B,C;分别以点B,C为圆心,以大于BC的长为半径作弧,两弧
在∠MAN内部相交于点P,作射线AP.分别以点A,B为圆心,以大于AB的长为半
径作弧,两弧相交于点D,E,作直线DE分别与AB,AP相交于点F,Q.若AB=4,
∠PQE=67.5°,则点F到AN的距离为________.
【解题启发】 由尺规作图可以推出什么信息?
考点突破
9
练1 (2024·烟台)某班开展“用直尺和圆规作角平分线”的探究活动,各组展
示作图痕迹如下,其中射线OP为∠AOB的平分线的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
D
10
练2 (2024·济南)如图,在正方形ABCD中,分别以点A和点B为圆心,以
大于AB的长为半径作弧,两弧相交于点E和F,作直线EF,再以点A为
圆心,以AD的长为半径作弧交直线EF于点G(点G在正方形ABCD内部),
连接DG并延长交BC于点K.若BK=2,则正方形ABCD的边长为( )
A.+1 B.
C. D.+1
D
11
练3 (2022·青岛)已知:Rt△ABC,∠B=90°.
求作:点P,使点P在△ABC内部,且PB=PC,∠PBC=45°.
12
解:尺规作图如图.
点P即为所求作的点.
13
练4 如图,在▱ABCD中,BE平分∠ABC交CD的延长线于点E.
(1)请用尺规作图作CF⊥BE于点F(只保留作图痕迹);
(2)证明:BF=EF.
14
(1)解:尺规作图如下,CF即为所求.
(2)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CE,
∴∠E=∠ABE.
∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE,
∴∠E=∠CBE,∴CB=CE.
∵CF⊥BE,∴BF=EF.
15
练5 (2023·济宁)如图,BD是矩形ABCD的对角线.
(1)作线段BD的垂直平分线(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法和证明);
(2)设BD的垂直平分线交AD于点E,交BC于点F,连接BE,DF.
①判断四边形BEDF的形状,并说明理由;
②若AB=5,BC=10,求四边形BEDF的周长.
16
解:(1)所作线段BD的垂直平分线如图所示.
(2)①四边形BEDF是菱形.
理由如下:由作图可知OB=OD.
∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠EDO=∠FBO.
∵∠EOD=∠FOB,∴△EOD≌△FOB(ASA),
∴ED=FB,∴四边形BEDF是平行四边形.
∵EF是BD的垂直平分线,∴BE=ED,
∴四边形BEDF是菱形.
17
②∵四边形ABCD是矩形,BC=10,
∴∠A=90°,AD=BC=10.
由①可设BE=ED=x,则AE=10-x.
在Rt△ABE中,∵AB=5,
∴AB2+AE2=BE2,即25+(10-x)2=x2,解得x=,
∴四边形BEDF的周长为×4=25.
18
练6 (2023·滨州)(1)已知线段m,n,求作Rt△ABC,使得∠C=90°,CA=m,CB=n;(请用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)求证:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.(请借助上一小题所作图形,在完善的基础上,写出已知、求证与证明)
19
解:(1)如图,Rt△ABC即为所求.
(2)已知:如图,CD为Rt△ABC斜边AB上的中线,
∠ACB=90°.
求证:CD=AB.
证明:如图,延长CD到点E,使DE=CD,连接BE,AE.
∵CD为AB边的中线,∴BD=AD,
∴四边形ACBE为平行四边形.
∵∠ACB=90°,∴平行四边形ACBE为矩形,
∴AB=CE=2CD,∴CD=AB.
20
练7 (2024·威海)感悟 如图1,在△ABE中,点C,D在边BE上,AB=AE,
BC=DE.求证:∠BAC=∠EAD.
应用 (1)如图2,用直尺和圆规在直线BC上取点D、点E(点D在点E的左
侧),使得∠EAD=∠BAC,且DE=BC;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)如图3,用直尺和圆规在直线AC上取一点D,在直线BC上取一点E,
使得∠CDE=∠BAC,且DE=AB.(不写作法,保留作图痕迹)
21
感悟
证明:∵AB=AE,∴∠B=∠E.
在△ABC和△AED中,
∴△ABC≌△AED(SAS),∴∠BAC=∠EAD.
应用
(1)如图. (2)如图.
22
练8 (2023·无锡)如图,已知∠APB,点M是PB上的一个定点.
(1)尺规作图:请在图1中作☉O,使得☉O与射线PB相切于点M,同时与PA相切,切点记为N;
(2)在(1)的条件下,若∠APB=60°,PM=3,则所作的☉O的劣弧MN与PM,PN所围成图形的面积是________.
23
解:(1)如图,☉O即为所求.
(2)3-π
24
命题点2 网格作图 7地1考
例2 (2024·滨州)如图,在边长为1的正方形网格中,
点A,B均在格点上.
(1)AB的长为________;
(2)请只用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出以AB为边的矩形
ABCD,使其面积为,并简要说明点C,D的位置是如何找到的(不用
证明):______________________________________________________
____________________________________________________________.
取点E,F,得到正方形ABEF,AF交格线于点D,BE交格线于点C,连接DC,得到矩形ABCD,即为所求.(说法不唯一,合理即可)
25
【解题启发】 在方格纸中的线段长度怎么求?用无刻度的直尺画图怎么画?
26
【解析】 (1)AB==.
(2)如图,取点E,F,AF交格线于点D,BE交格线于点C,连接DC,得到矩形ABCD,
则AF=AB==,得到正方形ABEF,
∴正方形ABEF的面积为×=13.
∵DG∥FH,∴==,
∴AD=AF==BC,∴S矩形ABCD=×=,
∴矩形ABCD即为所求.
27
练9 (2024·天津)如图,在每个小正方形的边长为1
的网格中,点A,F,G均在格点上.
(Ⅰ)线段AG的长为________;
(Ⅱ)点E在水平网格线上,过点A,E,F作圆,经过圆
与水平网格线的交点作切线,分别与AE,AF的延长线相交于点B,C,
△ABC中,点M在边BC上,点N在边AB上,点P在边AC上.请用无刻度
的直尺,在如图所示的网格中,画出点M,N,P,使△MNP的周长最
短,并简要说明点M,N,P的位置是如何找到的(不要求证明)
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
____________________________________________________________________.
如图,根据题意,切点为M;连接ME并延长,与网格线相交于点M1;取圆与网格线的交点D和格点H,连接DH并延长,与网格线相交于点M2;连接M1M2,分别与AB,AC相交于点N,P,则点M,N,P即为所求
28
【解析】 (Ⅰ)AG==.
(Ⅱ)如图,点M,N,P即为所求.
29
建议用时:10分钟
1.(2024·德州)在△ABC中,根据下列尺规作图的痕迹,不能判断AB与
AC大小关系的是( )
D
当堂达标
1
3
5
题序
2
4
6
30
2.(2023·枣庄)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠C=30°,以点A为圆
心,以AB的长为半径作弧交AC于点D,连接BD,再分别以点B,D为圆
心,大于BD的长为半径作弧,两弧交于点P,作射线AP交BC于点E,
连接DE,则下列结论中不正确的是( )
A.BE=DE B.AE=CE
C.CE=2BE D.=
D
1
3
5
题序
2
4
6
31
3.(2024·聊城莘县一模)如图,在菱形ABCD中,分别以点C,D为圆心,
大于CD长为半径作弧,两弧分别交于点E,F,连接EF,若直线EF恰
好经过点A,与边CD交于点M,连接BM.有以下四个结论:①∠ABC=60°;
②如果AB=2,那么BM=;③BC=CM;④S△ADM=S△ABM.其中正确结论
的个数是( )
A.4个 B.3个
C.2个 D.1个
B
1
3
5
题序
2
4
6
32
4.(2024·济宁)如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,AD是△ABC 的角平分线.
(1)以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交 BA,BC于点E,F.
(2)以点A为圆心,BE长为半径画弧,交AC于点G.
(3)以点G为圆心,EF 长为半径画弧,与(2)中所画的弧相交于点 H.
(4)画射线AH.
(5)以点B为圆心,BC长为半径画弧,交射线AH 于点M.
(6)连接MC,MB,MB 分别交AC,AD 于点 N,P.
根据以上信息,下面五个结论中正确的是________.(只填序号)
①BD=CD;②∠ABM=15°;③∠APN=∠ANP;④ =;⑤MC2=MN·MB.
①②⑤
1
3
5
题序
2
4
6
33
5.(2024·吉林)图1、图2均是4×4的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.点A,B,C,D,E,O均在格点上.图1中已画出四边形ABCD,图2中已画出以OE为半径的☉O,只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图.
(1)在图1中,画出四边形ABCD的一条对称轴;
(2)在图2中,画出经过点E的☉O的切线.
1
3
5
题序
2
4
6
34
解:(1)如图,直线EF即为所求.
(2)如图,直线GH即为所求.
1
3
5
题序
2
4
6
35
6.(2024·滨州)(1)如图1,在△ABC中,点D,E,F分别在三边BC,CA,AB上,且满足DF∥AC,DE∥AB.
①求证:四边形AFDE为平行四边形;
②若=,求证:四边形AFDE为菱形;
(2)把一块三角形余料MNH(如图2所示)加工成菱形零件,使它的一个顶点与△MNH的顶点M重合,另外三个顶点分别在三边MN,NH,HM上,请在图2上作出这个菱形.(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
1
3
5
题序
2
4
6
36
(1)①证明:∵点D,E,F分别在三边BC,CA,AB上,DF∥AC,DE∥AB,∴DF∥AE,DE∥AF,
∴四边形AFDE为平行四边形.
②证明:如图,连接AD,延长BA至点G,使得AG=AC,连接CG,
则∠G=∠ACG.
∵=,∴=.
∵∠ABD=∠GBC,∴△BAD∽△BGC,∴∠BAD=∠G,
∴AD∥GC,∴∠DAC=∠ACG,∴∠BAD=∠DAC.
∵AB∥DE,∴∠BAD=∠ADE,∴∠DAE=∠ADE,
∴AE=DE,∴四边形AFDE为菱形.
1
3
5
题序
2
4
6
37
(2)解:如图,四边形MGLO即为所求.
1
3
5
题序
2
4
6
38
$$