内容正文:
专题二十六 尺规作图
一.选择题(共8小题)
1.(2025•北京)如图,∠MON=100°,点A在射线OM上,以点O为圆心,OA长为半径画弧,交射线ON于点B.若分别以点A,B为圆心,AB长为半径画弧,两弧在∠MON内部交于点C,连接AC,则∠OAC的大小为( )
A.80° B.100° C.110° D.120°
2.(2025•天津)如图,CD是△ABC的角平分线.按以下步骤作图:①以点A为圆心,适当长为半径画弧,与边AB相交于点E,与边AC相交于点F;②以点B为圆心,AE长为半径画弧,与边BC相交于点G;③以点G为圆心,EF长为半径画弧,与第②步中所画的弧相交于点H;④作射线BH,与CD相交于点M,与边AC相交于点N.则下列结论一定正确的是( )
A.∠ABN=∠A B.BN⊥AC C.CM=AD D.BM=BD
3.(2025•湖北)如图,△ABC内接于⊙O,∠BAC=30°.分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线MN交AC于点D,连接BD并延长交⊙O于点E,连接OA,OE,则∠AOE的度数是( )
A.30° B.50° C.60° D.75°
4.(2025•吉林)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠A>∠ACB>∠B,尺规作图操作如下:(1)以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交边BA,BC于点M,N;(2)以点C为圆心,BN长为半径画弧,交边CB于点N′;再以点N′为圆心,MN长为半径画弧,与前一条以点C为圆心的弧相交于三角形内部的点M′;(3)过点M′画射线CM′交边AB于点D.下列结论错误的为( )
A.∠B=∠DCB B.∠BDC=90° C.DB=DC D.AD+DC=BC
5.(2025•哈尔滨)如图,△ABC中,AB=AC=10,点F为AB的中点,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AB,AC于点M,N,分别以点M,N为圆心,大于MN的长的一半为半径画弧,两弧交于点D,画射线AD交BC于点E,连接EF,则EF的长是( )
A.5 B. C.8 D.
6.(2025•内蒙古)如图,直线AB∥CD,点E,F分别在直线AB,CD上,连接EF,以点E为圆心,适当长为半径画弧.交射线EA于点M.交EF于点N.再分别以点M,N为圆心.大于MN的长为半径画弧(两弧半径相等),两弧在∠AEF的内部相交于点H,画射线EH交CD于点G,若∠AEF=80°,则∠EGF的度数为( )
A.100° B.80° C.50° D.40°
7.(2025•西宁)如图,直线l和直线l外一点A,以点A为圆心,适当的长度为半径画弧,交直线l于点M,N;分别以点M,N为圆心,线段MN的长为半径画弧,两弧交于点P(点P与点A在直线l的两侧);作直线AP交直线l于点O,连接AM,AN,PM,PN.根据以上作图过程,有以下结论:①△AMN是等边三角形;②AP垂直平分线段MN;③PA平分∠MPN;④四边形AMPN是菱形;⑤cos∠MPN.其中正确结论的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
8.(2025•辽宁)如图,在△ABC中,AB=16,BC=12,CA=10,∠ABC的平分线BP与AC相交于点D.在线段AD上取一点K,以点C为圆心,CK长为半径作弧,与射线BP相交于点M和点N,再分别以点M和点N为圆心,大于MN的长为半径作弧,两弧相交于点Q,作射线CQ,与AB相交于点E,连接DE.则△DAE的周长为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
二.填空题(共7小题)
9.(2025•滨州)如图,每个小正方形的边长都为1,点A,B,C均在格点上.
(1)只用无刻度的直尺在AC上找一点D,使得BD最短.(保留作图痕迹)
(2)在(1)的基础上,在BC边上找一点M,使得MA+MD最小,最小值为 .
10.(2025•西藏)如图,在平面直角坐标系中,直线AB交x轴于点A(1,0),交y轴于点B(0,2),以原点O为圆心,适当长为半径画弧,交x轴于点C,交y轴于点D,分别以点C,D为圆心,大于CD的长为半径画弧,两弧在第一象限内交于点E,作射线OE交AB于点F,则点F的坐标是 .
11.(2025•海南)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O.以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AB、AC于点M、N;再分别以M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在∠BAC内交于点G;作射线AG,交BD于点H.若AB=7,OH=2,则S△ABH= .
12.(2025•大庆)如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=60°,AB=2.在AB和AC上分别截取AM,AN,使AM=AN.分别以M,N为圆心、以大于的长为半径作弧,两弧在∠BAC内交于点F.作射线AF交BC于点D,则点D到AC的距离为 .
13.(2025•天津)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点P,A均在格点上.
(Ⅰ)线段PA的长为 ;
(Ⅱ)直线PA与△ABC的外接圆相切于点A,AB=BC.点M在射线BC上,点N在线段BA的延长线上,满足CM=2AN,且MN与射线BA垂直.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点M,N,并简要说明点M,N的位置是如何找到的(不要求证明) .
14.(2025•湖南)如图,在△ABC中,BC=6,点E是AC的中点,分别以点A,B为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧相交于点M,N,直线MN交AB于点D,连接DE,则DE的长是 .
15.(2025•苏州)如图,∠MON=60°,以O为圆心,2为半径画弧,分别交OM,ON于A,B两点,再分别以A,B为圆心,为半径画弧,两弧在∠MON内部相交于点C,作射线OC,连接AC,BC,则tan∠BCO= .(结果保留根号)
三.解答题(共12小题)
16.(2025•长春)图①、图②、图③均是4×3的网格,其中每个小方格都是边长相等的正方形,其顶点称为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作△ABC,使△ABC的顶点均在格点上.
(1)在图①中,△ABC是面积最大的等腰三角形;
(2)在图②中,△ABC是面积最大的直角三角形;
(3)在图③中,△ABC是面积最大的等腰直角三角形.
17.(2025•重庆)学习了角平分线和尺规作图后,小红进行了拓展性研究,她发现了角平分线的另一种作法,并与她的同伴进行交流.现在你作为她的同伴,请根据她的想法与思路,完成以下作图和填空:
第一步:构造角平分线.
小红在∠AOB的边OA上任取一点E,并过点E作了OA的垂线(如图).请你利用尺规作图,在OB边上截取OF=OE,过点F作OB的垂线与小红所作的垂线交于点P,作射线OP,OP即为∠AOB的平分线(不写作法,保留作图痕迹).
第二步:利用三角形全等证明她的猜想.
证明:∵PE⊥OA,PF⊥OB,
∴∠OEP=∠OFP=90°.
在Rt△OEP和Rt△OFP中,
∴Rt△OEP≌Rt△OFP(HL).
∴③
∴OP平分∠AOB.
18.(2025•福建)如图,矩形ABCD中,AB<AD.
(1)求作正方形EFGH,使得点E,G分别落在边AD,BC上,点F,H落在BD上;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若AB=2,AD=4,求(1)中所作的正方形的边长.
19.(2025•陕西)如图,在△ABC中,∠A=90°.请利用尺规作图法求作一点P,使得PA=PB且PC∥AB.(保留作图痕迹,不写作法)
20.(2025•淮安)已知:如图,矩形ABCD.
(1)尺规作图:在CD边上找一点E,将矩形ABCD沿BE折叠,使点C落在边AD上;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)所作图形中,若AB=3,BC=5,求CE的长.
21.(2025•宿迁)实验活动:仅用一把圆规作图.
【任务阅读】如图1,仅用一把圆规在∠AOB内部画一点P,使点P在∠AOB的平分线上.
小明的作法如下:
如图2,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交射线OA、OB于点E、F,再分别以点E、F为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点P,则点P为所求点.
理由:如图3,连接EP、FP、OP,
由作图可知OE=OF,PE=PF,
又因为OP=OP,
所以 .
所以∠EOP=∠FOP.
所以OP平分∠AOB.
即点P为所求点.
【实践操作】如图4,已知直线AB及其外一点P,只用一把圆规画一点Q,使点P、Q所在直线与直线AB平行,并给出证明.(保留作图痕迹,不写作法)
22.(2025•宁夏)如图,在6×6的方格中,每个小正方形边长均为1个单位长度.△ABC的顶点、点D和点E都在格点上.仅用无刻度直尺作图,保留作图痕迹,不写作法.
(1)过点D作BC的垂线段;
(2)过点E作BC的平行线.
23.(2025•宁夏)如图,点P在直线l外.
①在直线l上任取一点A,连接AP;
②以点A为圆心,AP长为半径画弧,交直线l于点B;
③分别以点P和点B为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧在∠BAP内交于点Q,作射线AQ;
④以点P为圆心,PA长为半径画弧,交射线AQ于点C;
⑤连接CB,CP.
(1)由②得AP与AB的数量关系是 ;由③得到的结论是 .
(2)求证:四边形ABCP是菱形.
24.(2025•长沙)如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=72°,以点C为圆心,适当长为半径作弧,交CA于点M,交CB于点N,再分别以点M,N为圆心,大于MN的长度为半径作弧,两弧相交于点P,作射线CP交AB于点D.
(1)求∠BCD的度数;
(2)若BC=2.5,求AD的长.
25.(2025•河南)如图,四边形ABCD是平行四边形,以BC为直径的圆交AD于点E.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出圆心O(保留作图痕迹,不写作法).
(2)若点E是AD的中点,连接OA,CE.求证:四边形AOCE是平行四边形.
26.(2025•新疆)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BD是对角线.
(1)尺规作图:请用无刻度的直尺和圆规,作线段BD的垂直平分线,垂足为点O,与边AD,BC分别交于点E,F(要求:不写作法,保留作图痕迹,并将作图痕迹用黑色签字笔描黑);
(2)在(1)的条件下,连接BE,DF,求证:四边形BFDE为菱形.
27.(2025•江西)如图,在6×5的正方形网格中,点A,B,C均在格点上,请仅用无刻度直尺按下列要求完成作图.(保留作图痕迹)
(1)在图1中作出BC的中点;
(2)在图2中作出△ABC的重心.
参考答案
一.选择题
1.【答案】B
【解析】连接AB,AC,BC,
由作图可得,OA=OB,AC=BC=AB,
∴△ABC为等边三角形,∴∠ACB=60°.
∵OC=OC,∴△OAC≌△OBC(SSS),
∴∠ACO=∠BCO,50°,
∴∠OAC=180°﹣∠AOC﹣∠ACO=180°﹣30°﹣50°=100°.
2.【答案】D
【解析】由作图过程可知,∠CBN=∠BAC.
∵CD是△ABC的角平分线,∴∠ACD=∠BCD.
∵∠CAD+∠ACD+∠ADC=180°,∠CBM+∠BCM+∠BMC=180°,
∴∠ADC=∠BMC,∴∠BDM=∠BMD,∴BM=BD,故D选项一定正确.
3.【答案】C
【解析】由作图可得:∵MN是AB的垂直平分线,∴DA=DB,而∠BAC=30°,
∴∠BAD=∠ABD=30°,∴∠AOE=2∠ABD=60°,故选:C.
4.【答案】D
【解析】由作图可知∠B=∠DCB=45°,∴DB=DC,∠BDC=90°,
故选项A,B,C正确.
5.【答案】A
【解析】∵AB=AC=10,AD平分∠BAC,∴AE⊥BC,
∵F是AB的中点,∴EFAB=5.
6.【答案】D
【解析】由作图得:EG平分∠AEF,∠AEF=80°,
∴∠AEG∠AEF=40°,∵AB∥CD,∴∠EGF=∠AEG=40°,故选:D.
7.【答案】B
【解析】由作图可知AM=AN,MN=PM=PN,
∴PA垂直平分线段MN,故②正确,∴PA平分MPN,故③正确,
无法判断△AMN,四边形AMPN是菱形,故①④错误.
∵PM=PN,AP⊥MN,∴MO=ON,∴cos∠MPN,故⑤正确.
8.【答案】B
【解析】由作图可知,CE⊥BD,设CE,BD交于点O,则:∠BOC=∠BOE=90°,
∵BP平分∠ABC,∴∠ABO=∠CBO,
在△BOC和△BOE中,,
∴△BOC≌△BOE(ASA),∴OC=OE,BC=BE=12,
∴BD垂直平分CE,AE=AB﹣BE=4,∴DE=CD,
∴△ADE的周长为AE+DE+AD=AE+AD+CD=AE+AC=14;故选:B.
二.填空题
9.【答案】(1);
(2).
【解析】(1)如图,点D即为所求.
;
(2)如图,找出A关于直线BC的对称点A′,连接A′D,交BC于点M,连接MA,
此时MA+MD=MA′+MD=A'D,为最小值,
∵A′D.∴MA+MD的最小值为.
10.【答案】(,).
【解析】设直线AB的解析式为y=kx+2,将点(1,0)代入解析式可得:
k+2=0,解得k=﹣2,∴直线AB的解析式为y=﹣2x+2,
由作图可知OE是∠AOB的平分线,∴直线OE的解析式为y=x,
∴,解得x=y.
∴点F的坐标是(,).
11.【答案】7.
【解析】过H作HE⊥AB于E,∵在菱形ABCD中,AO⊥BD,
由作图知,射线AG平分∠BAC,∴HE=OH=2,
∴S△ABHAB•EH7×2=7,故答案为:7.
12.【答案】.
【解析】由作法得AD平分∠BAC,∴∠BAD∠BAC60°=30°,
在Rt△ABD中,∵∠ABD=90°,∠BAD=30°,∴BDAB,
∵AD平分∠BAC,∴点D到AB、AC的距离相等,
而点D到AB的距离为,∴点D到AC的距离为.
13.【答案】(1);(2)直线PA与射线BC的交点为M;取圆与网格线的交点D和E,连接DE;取格点F,连接AF,与DE相交于点O;连接BO并延长,与AC相交于点G,与直线PA相交于点H;连接CH并延长,与网格线相交于点I,连接AI,与网格线相交于点I;连接GJ,与线段BA的延长线相交于点N,则点M,N即为所求.
【解析】(1)由勾股定理得,
故答案为:;
(2)如图所示,点M,N即为所求,
作法:直线PA与射线BC的交点为M;取圆与网格线的交点D和E,连接DE;取格点F,连接AF,与DE相交于点O;连接BO并延长,与AC相交于点G,与直线PA相交于点H;连接CH并延长,与网格线相交于点J,连接AJ,与网格线相交于点I;连接GJ,与线段BA的延长线相交于点N,则点M,N即为所求.
理由:∵∠DAE=90°,∴DE为圆的直径,
∵AF为正方形的对角线,∴∠DAF=∠EAF=45°,
∴AF垂直平分线段DE,∴点O为圆的圆心,∴OA=OC,
又∵AB=BC,OB=OB,∴△AOB≌△COB(SSS),
∴∠ABO=∠CBO,∴BG 平分∠ABC,
∴点G为线段AC的中点,
由网格可知点J为线段AI的中点,
∴GJ为△ACI的中位线,∴GJ∥CI,
∴点N为线段AQ的中点,∴AQ=2AN,
∵AB=BC,BH=BH,∠ABH=∠CBH,
∴△ABH≌△CBH(SAS),
∴AH=CH,∠BAH=∠BCH,
∴∠QAH=∠MCH,
又∵∠AHQ=∠CHM,
∴△AHQ≌△CHM(ASA),
∴AQ=CM,即CM=2AN,
延长BH交QM于点T,
∵AB=BC,AQ=CM,
∴BQ=BM,
∵∠QBH=∠MBH,
∴BT⊥QM,
∵AM为圆的切线,
∴∠OAH=90°,
∴∠OAB+∠QAM=90°,
∵OA=OB,∴∠OBA=∠OAB,
即∠QAM+∠OBA=90°,
∵∠OBA+∠AQM=90°,
∴∠QAM=∠AQM,
∴△AMQ为等腰三角形,
∴MN⊥AQ,∴点M,N即为所求.
14.【答案】3.
【解析】由作图过程可知,直线MN为线段AB的垂直平分线,
∴点D为AB的中点.∵点E是AC的中点,∴DE为△ABC的中位线,
∴DE3.
15.【答案】.
【解析】如图,过点B作BD⊥OC于点D,
由作图过程可知:OC平分MON,∴∠BODMON=30°,
∴BDOB2=1,∵BC,∴CD,
∴tan∠BCO,故答案为:.
三.解答题
16.【答案】见解析.
【解析】(1)如图①中,△ABC即为所求;
(2)如图②中,△ABC即为所求;
(3)如图③中,△ABC即为所求.
17.【答案】见解析.
【解析】图形如图所示:
证明:∵PE⊥OA,PF⊥OB,∴∠OEP=∠OFP=90°.
在Rt△OEP和Rt△OFP中,,
∴Rt△OEP≌Rt△OFP(HL).
∴∠POE=∠POF,∴OP平分∠AOB.
故答案为:OE=OF,OP=OP,∠POE=∠POF,
18.【答案】(1)见解析;(2).
【解析】(1)正方形EFGH即为所求;
(2)∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∴BD2,
∴OB=OD,∵tan∠ADB,∴OE,
∵四边形EFGH是正方形,∴OE=OH,EO⊥OH,
∴EHOE,∴正方形EFGH的边长为.
19.【答案】
【解析】如图,先作线段AB的垂直平分线l,再在BC的上方作∠DCB=∠B,交直线l于点P,则点P即为所求.
20.【答案】(1)图形如图所示:
(2)CE.
【解析】(1)图形如图所示:
(2)设CE=x.∵四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=3,AD=BC=5,∠A=∠D=90°.
∵将△BCE沿BE折叠,使点C恰好落在AD边上的点F处,
∴EF=CE=x,BF=BC=5,DE=CD﹣CE=3﹣x.
在Rt△ABF中,由勾股定理得:AF2=52﹣32=16,
∴AF=4.∵AD=5,AF=4,∴DF=5﹣4=1.
在Rt△DEF中,由勾股定理得:DE2+DF2=EF2,
即(3﹣x)2+12=x2,解得x
故CE的长为.
21.【答案】【任务阅读】△OEP≌△OFP(SSS);
[实践操作]
连接AP,PQ,BQ,∵PQ=AB,BQ=AP,∴四边形ABQP为平行四边形,∴PQ∥AB.
【解析】[任务阅读]理由:如图3,
连接EP、FP、OP,由作图可知OE=OF,PE=PF,又∵OP=OP,
∴△OEP≌△OFP(SSS),∴OP平分∠AOB,即点P为所求点,
故答案为:△OEP≌△OFP(SSS);
[实践操作]以P为圆心,AB为半径画弧,以B为圆心,AP为半径画弧,两弧交点即为点Q,如图:
连接AP,PQ,BQ,∵PQ=AB,BQ=AP,
∴四边形ABQP为平行四边形,∴PQ∥AB.
22.【答案】(1)如图,线段CD即为所求;
(2)如图,直线ET即为所求.
【解析】(1)如图,线段CD即为所求;
(2)如图,直线ET即为所求.
23.【答案】(1)AP=AB,AQ平分∠PAB.
(2)由作图可知PA=AB=PC,∴∠PAC=∠PCA,
由作图可知AQ平分∠PAB,∴∠PAC=∠CAB,∴∠PCA=∠CAB,
∴PC∥AB,∵PC=AB,∴四边形ABCP是平行四边形,∵AP=AB,
∴四边形ABCP是菱形.
【解答】(1)解:由②得AP与AB的数量关系是AP=AB;由③得到的结论是AQ平分∠PAB.
故答案为:AP=AB,AQ平分∠PAB.
(2)证明:由作图可知PA=AB=PC,∴∠PAC=∠PCA,
由作图可知AQ平分∠PAB,∴∠PAC=∠CAB,
∴∠PCA=∠CAB,∴PC∥AB,∵PC=AB,∴四边形ABCP是平行四边形,
∵AP=AB,∴四边形ABCP是菱形.
24.【答案】(1)36°;
(2)2.5.
【解析】(1)∵AB=AC,∠B=72°,
∴∠ACB=∠B=72°,
由作图可知:CD是∠ACB的角平分线,
∴;
(2)∵∠BDC=180°﹣∠B﹣∠BCD=72°,∠B=72°,
∴∠BDC=∠B,∴CD=CB,∵∠BDC=∠A+∠ACD,∠ACD=36°,
∴∠A=∠BDC﹣∠ACD=72°﹣36°=36°,∴∠A=∠ACD,
∴AD=CD,∴AD=BC=2.5.
25.【答案】见解析.
【解答】(1)解:如图,点O即为所求;
(2)证明:∵四边形ABC都是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,
∵E是AD的中点,O是BC的中点,∵AE=DE=OC=OB,
∵AE∥OC,∴四边形AOCE是平行四边形.
26.【答案】(1)见解答.
(2)见解答.
【解答】(1)解:如图,直线EF即为所求.
(2)证明:∵直线EF是线段BD的垂直平分线,
∴BE=DE,BF=DF,OB=OD.
∵AD∥BC,∴∠EDO=∠FBO,∠DEO=∠BFO,
∴△ODE≌△OBF(AAS),∴DE=BF,
∴BE=DE=BF=DF,∴四边形BFDE为菱形.
27.【答案】(1)见解答.
(2)见解答.
【解析】(1)如图1,点D即为所求.
(2)如图2,分别取BC,AC的中点D,E,连接AD,BE相交于点O,
则点O即为所求.
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