内容正文:
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第二节 尺规作图
第一、二章
3
目
录
知识全面梳理
核心考点突破
好题随堂演练
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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
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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,______的长为半径
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 ∠MO'N=∠α
适当长
M
PQ
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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__________的长为
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=NO;
②∠MOP=∠NOP;
③△MON为等腰
三角形;
④点M,N关于射线OP对称;
⑤△MOP≌△NOP
大于MN
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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____________
的长为半径,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
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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.
(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分别以点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 (1)连接AM,BM,AN,BN.
①AP=BP;
②MN⊥AB;
③四边形ANBM是菱形.
(2)连接AP,BP,AN,BN.
①PA=PB;
②AN=BN;
③PN⊥AB
两侧
大于AB
两侧
PM
大于AB
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命题点 尺规作图6年6考
1.【典例】 (2024·济南)如图,在正方形ABCD中,分别以点A和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
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【解析】 如图,连接AG,设EF与AB交于点H.
设正方形边长为2x.
由作图知AG=AD=2x,EF垂直平分AB,
∴AH=BH=AB=x,∠AHG=90°,∴GH==x.
∵∠BAD=90°,∴AD∥GH.
∵AD∥BC,∴AD∥GH∥BC,∴==1,∴DG=GK.
∵BK=2,∴GH=(AD+BK)=x+1,
∴x=x+1,∴x=,∴2x=+1.
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2.(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
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【解析】第一个图为尺规作角平分线的方法,OP为∠AOB的平分线.
第二个图,由作图可知OD=OC,OA=OB,
∴BD=AC.
∵∠AOD=∠BOC,∴△AOD≌△BOC(SAS),
∴∠OAD=∠OBC.
∵BD=AC,∠BPD=∠APC,
∴△BPD≌△APC(AAS),
∴AP=BP.
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∵OA=OB,OP=OP,∴△AOP≌△BOP(SSS),
∴∠AOP=∠BOP,∴OP为∠AOB的平分线.
第三个图,由作图可知∠ACP=∠AOB,OC=CP,
∴CP∥BO,∠COP=∠CPO,∴∠CPO=∠BOP,
∴∠COP=∠BOP,∴OP为∠AOB的平分线.
第四个图,由作图可知OP⊥CD,OC=OD,∴OP为∠AOB的平分线.
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3.(2025·济南)如图,在△ABC中,按如下步骤作图:
①在CA和CB上分别截取CM,CN,使CM=CN,分别以点M和N为圆心,以大于 MN的长为半径作弧,两弧在∠ACB内交于点O,作射线CO交AB于点D.②分别以点C和D为圆心,以大于CD的长为半径作弧,两弧相交于点P和Q,作直线PQ交AC于点E,交BC于点F.
根据以上作图,若AD=4,DB=2,BC=3,
则线段AE的长为( )
A. B. C.5 D.4
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【解析】 如图,连接DF,DE,设CD,EF交于点G.
由作图可知CD平分∠ACB,PQ为线段CD的垂直平分线,
∴∠ACD=∠BCD,DG=CG,∠CGE=∠CGF,CE=DE,CF=DF.
∵CG=CG,∴△CGE≌△CGF(ASA),∴CE=CF,
∴CE=CF=DF=DE,∴四边形DECF为菱形,
∴DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴=.
∵AD=4,DB=2,BC=3,∴=,∴DE=2.
∵DF=CE=DE,∴DF=2.
同理可得 =,∴AC=6,∴AE=AC-CE=6-2=4.
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4.(2023·济南)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,以点C为圆心,以BC为半径作弧交AC于点D,再分别以点B,D为圆心,以大于BD的长为半径作弧,两弧相交于点P,作射线CP交AB于点E,连接DE,以下结论不正确的是( )
A.∠BCE=36°
B.BC=AE
C.=
D.=
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【解析】由题意可知CE平分∠ACB.
∵AB=AC,∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠ACB==72°,
∴∠BCE=∠ACE=36°,故A选项正确.
∵∠ABC=72°,∠BCE=36°,
∴∠BEC=180°-∠ABC-∠BCE=72°,
∴∠BEC=∠CBE,∴BC=CE.
又∵∠ACE=∠BAC,∴CE=AE,
∴BC=AE,故B选项正确.
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∵∠BCE=∠BAC=36°,∠CBE=∠ABC,
∴△CBE∽△ABC,∴=.
设BE=a,BC=b,则AB=a+b,∴=,
整理得a2+ab-b2=0,
两边同除以b2得()2+-1=0,
解得=(负值已舍去),
∴====,故D选项正确.
∵=,∴===,故C选项错误.
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5.(2024·泰安)如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,分别以顶点A,C为圆心,大于 AC的长为半径画弧,两弧分别相交于点M和点N,作直线MN分别与BC,AC交于点E和点F;以点A为圆心,任意长为半径画弧,分别交AB,AC于点H和点G,再分别以点H、点G为圆心,大于 HG的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线AP.若射线AP恰好经过点E,则下列四个结论:
①∠C=30°; ②AP垂直平分线段BF;
③CE=2BE; ④S△BEF=S△ABC.
其中,正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
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【解析】由作图可知MN垂直平分线段AC,
∴EA=EC,∴∠EAC=∠C.
由作图可知AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠CAE.
∵∠ABC=90°,∴∠C=∠CAE=∠BAE=30°,故①正确.
∴AC=2AB.
∵AF=FC,∴AB=AF,
∴AP垂直平分线段BF,故②正确.
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∵AE=2BE,EA=EC,∴EC=2BE,故③正确.
∴S△BEF=S△BCF.
∵AF=FC,∴S△BFC=S△ABC,
∴S△BEF=S△ABC,故④正确.
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6.(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_________.
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【解析】 如图,过点F作FH⊥AC于点H.
由作图可得∠BAP=∠CAP,
DE⊥AB,AF=BF=AB=2.
∵∠PQE=67.5°,∴∠AQF=67.5°,
∴∠BAP=∠CAP=90°-67.5°=22.5°,
∴∠FAH=45°,∴AH=FH=AF=,
∴点F到AN的距离为.
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7.(2025·山东)在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,∠BAC的平分线AD交BC于点D,如图1.
(1)求∠ADC的度数.
(2)已知AB=3,分别以点C,D为圆心,以大于CD的长为半径作弧,两弧相交于点M,N,作直线MN交BC于点E,交AD的延长线于点F.如图2,求DF的长.
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解:(1)∵∠ABC=90°,∠ACB=30°,∴∠BAC=60°.
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠DAC=∠DAB=∠BAC=30°,
∴∠ADC=∠DAB+∠ABC=120°.
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(2)由作图知MN是线段CD的垂直平分线,
∴DE=CE=CD.
∵∠DAC=∠C=30°,∴AD=CD.
∵∠ABC=90°,∠DAB=30°,
∴AD==2,BD=AD=CD=DE.
∵∠ADB=∠FDE,∠ABD=∠FED=90°,
∴△ADB≌△FDE(ASA),∴DF=AD=2.
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1.(2025·资阳)如图,在射线BA,BC上,分别截取BM,BN,使BM=BN;再分别以点M和点N为圆心、大于线段MN一半的长为半径作圆弧,在∠ABC内,两弧交于点D,作射线BD;过点D作DE∥BC交BA于点E.若∠BDE=30°,则∠AED的度数是( )
A.30° B.45°
C.60° D.75°
1
3
5
题序
2
4
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【解析】 由作图过程可知射线BD为∠ABC的平分线,
∴∠ABC=2∠CBD.
∵DE∥BC,∴∠AED=∠ABC,∠CBD=∠BDE=30°,
∴∠ABC=60°,∴∠AED=60°.
1
3
5
题序
2
4
29
2.(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
1
3
5
题序
2
4
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【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,BE=BC=12,
∴BD垂直平分CE,AE=AB-BE=4,
∴DE=CD,
∴△DAE的周长为AE+DE+AD=AE+CD+AD=AE+AC=14.
1
3
5
题序
2
4
31
3.(2025·济南历下一模)如图,在菱形ABCD中,∠A=45°,分别以点A和B为圆心,以大于AB的长为半径作弧,两弧相交于M,N两点,作直线MN交AD于点E,连接CE.若AB=2,则CE的长为( )
A. B.+1
C.+1 D.2
1
3
5
题序
2
4
32
【解析】 如图,连接BE,设直线MN交AB于点F.
∵四边形ABCD为菱形,
∴BC=AB=2,∠ABC=180°-∠A=135°.
由作图过程可知直线MN为线段AB的垂直平分线,
∴AE=BE,∠AFE=90°,AF=AB=1.
∵∠A=45°,∴∠ABE=∠A=45°,AE=AF=,
∴∠EBC=∠ABC-∠ABE=90°,BE=.
在Rt△BCE中,由勾股定理得
CE===.
1
3
5
题序
2
4
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4.(2025·济南章丘二模)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°.按照如下步骤作图:①分别以点A,B为圆心,大于AC的长为半径作弧,两弧相交于点M,N;②连接直线MN,交AC于点D;③以点D为圆心,BC的长为半径作弧,交AC的延长线于点E;④连接BD,BE.下列说法错误的是( )
A.AD=BD B.BC2=AC·CD
C.∠ABE=90° D.∠CBE=∠DEB
1
3
5
题序
2
4
34
【解析】 由作图过程可知直线MN为线段AB的垂直平分线,∴AD=BD,
故A选项正确,不符合题意.
∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠ABC=∠ACB=72°.
∵AD=BD,∴∠ABD=∠A=36°,
∴∠BDC=∠ABD+∠A=72°,
∴∠BDC=∠ABC.
∵∠BCD=∠ACB,
∴△BCD∽△ACB,∴=,即BC2=AC·CD,
1
3
5
题序
2
4
35
故B选项正确,不符合题意.
由作图可知DE=BC.
∵∠BDC=∠ACB=72°,∴BD=BC,
∴BD=DE,∴∠DBE=∠DEB=54°,
∴∠ABE=∠ABD+∠DBE=36°+54°=90°,
故C选项正确,不符合题意.
∵∠ABE=90°,∠ABC=72°,
∴∠CBE=∠ABE-∠ABC=18°.
∵∠DEB=54°,∴∠CBE=∠DEB,
故D选项不正确,符合题意.
1
3
5
题序
2
4
36
5.(2025·济南市中一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以点A为圆心,适当长为半径作弧,分别交AC,AB于点M,N;再分别以点M,N为圆心,大于 MN的长为半径作弧,两弧交于点G,作射线AG交BC于点D;再分别以点A,B为圆心,大于 AB的长为半径作弧,两弧相交于点P,Q,作直线PQ分别交AB,AD于点E,F.若AC=6,BC=8,则DF的长为( )
A. B.
C.1 D.
1
3
5
题序
2
4
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【解析】 根据作图方法可知AD是∠BAC的平分线,PQ是线段AB的垂直平分线.
∵AC=6,BC=8,
∴AB==10.
由角平分线定理可知 =,即 =.
∵BC=8,∴CD=3,DB=5.
1
3
5
题序
2
4
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如图,建立如图所示的平面直角坐标系.
∵A(0,6),D(3,0),
∴直线AD的表达式为y=-2x+6.
∵A(0,6),B(8,0),
∴E(4,3),
直线AB的表达式为y=-x+6.
设PQ的表达式为y=x+b.
1
3
5
题序
2
4
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将点E的坐标代入得 +b=3,解得b=-,
∴直线PQ的表达式为y=x-.
联立解得∴F(,1),
∴DF==.
1
3
5
题序
2
4
40
41
$