内容正文:
专题03 几何作图综合压轴
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速度提升 技巧掌握 手感养成
重难考向聚焦
锁定目标 精准打击:快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向
重难考向保分攻略
授予利器 瓦解难点:总结瓦解此重难考向的核心方法论与实战技巧,精选同源试题巩固内化
重难冲刺练
模拟实战 挑战顶尖:挑战此重难点的中高难度题目,养成稳定攻克难题的“题感”
近三年:中考数学中作图题类型的考向主要分4种类型:
1、 尺规作图(每年1道,3~8分);
2、 直尺作图(每年1道,3~8分)
三、格点作图(每年1题,3~8分);
四、几何综合题型(每年1道,3~10分);
考查内容稳定,以解答题为主,难度中等偏上.
预测2026年:必考题型,各市针对作图题的考察重点略有不同,具体可参照往年的中考模拟题和真题针对性练习。
考向01 尺规作图
一.五种基本作图
1.作一条线段等于已知线段
已知:如图,线段a.
求作:线段AB,使AB =a
作法:
(1)作射线AP;
(2)在射线AP上截取AB=a,则线段AB就是所求作的图形.
2.作一个角等于已知角
已知:如图,已知∠AOB.
求作:∠A′O′B′,使∠A′O′B′=∠AOB
作法:
(1)作射线O′A′;
(2)以O为圆心,任意长度为半径画弧,交OA于M,交OB于N;
(3)以O′为圆心,以OM的长为半径画弧,交O′A′于M′﹔
(4)以M′为圆心,以MN的长为半径画弧,交前弧于N′﹔
(5)连接ON′并延长到B′.则∠A′O′B′就是所求作的角.
3.作已知线段的垂直平分线
已知:如图,线段MN.
求作:点O,使MO=NO(即O是MN的中点).
作法:
(1)分别以M、N为圆心,大于MN的相同线段为半径画弧,两弧相交于P,Q;
(2)连接PQ交MN于O.则直线PQ就是所求作的MN的垂直平分线.
4.作已知角的角平分线
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP,使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB).
作法:
(1)以O为圆心,任意长度为半径画弧,分别交OA,OB于M,N;
(2)分别以M、N为圆心,大于MN的线段长为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
(3)作射线OP.则射线OP 就是∠A0B的角平分线.
5.过一点作已知直线的垂线(点在直线上或直线外作法一致)
已知:如图,直线AB及直线外一点P.
求作:直线CD,使CD经过点P,且CD⊥AB.
作法:
(1)以Р为圆心,任意长为半径画弧,交AB于M、N;
(2)分别以M、N圆心,大于MN长度的一半为半径画弧,两弧交于点Q;
(3)过P、Q作直线CD.则直线就CD是所求作的直线.
2. 常见综合作图
1.过直线外一点作平行线
利用平行线的性质,构造同位角相等或内错角相等;
2.作三角形的外接圆(或找三角形的外心)
作三角形两边的垂直平分线,交点即是外心;
3.作三角形的内切圆(或找三角形的内心)
作三角形两个内角的角平分线,交点即是内心;
4.作一个点关于一条直线的对称点
先过这个点做已知直线的垂线,再截取点到直线的距离;
三.中考作图通用评分规范
①必须保留作图痕迹(弧、辅助线),无痕迹直接扣分;
②实线 / 虚线分清:
最终所求图形:实线
作辅助线、延长线、对称辅助线:虚线
垂直位置必须标注直角符号;
每题最后必须写结论:“…… 即为所求”;
题型1 作角平分线
1.角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等;
2.角的对称性:角的对称轴是角平分线所在的直线;
1.(2026•新城区模拟)已知:如图,四边形ABCD,E为CD边上一点.请在四边形ABCD内求作一点P,使得EP∥BC,且点P到AB、AD的距离相等.
【分析】作角平分线:作∠BAD的角平分线,因为角平分线上的点到角两边(AB、AD)的距离相等;
作平行线:过点E作一条直线平行于BC,这条直线与∠BAD的角平分线的交点,就是所求的点P.
【解答】角平分线性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,满足“点P到AB、AD的距离相等”的要求;
平行线的判定:过E作EP∥BC,满足“EP∥BC”的要求,
两条线的交点即为同时满足两个条件的点P.
故答案为:
点P是∠BAD的角平分线与过E且平行于BC的直线的交点.
如图:
.
2.(2025•镇江二模)如图,在△ABC中,D是边BC上一点,点C关于AD的对称点C′落在AB边上.
【实践与操作】(1)请用无刻度直尺和圆规作出满足条件的D与C′;
【推理与计算】(2)以D为圆心,CD为半径作⊙D,若点A恰好落在⊙D上,且AB=10,BC=13,求⊙D的半径.
【分析】(1)利用轴对称的性质作出∠BAC的平分线即可;
(2)利用圆的有关性质和相似三角形的判定与性质解答即可.
【解答】解:(1)作∠BAC的平分线AE,AE交BC于点D,过点C作CF⊥AD于点F,延长CF交AB于点C′,如图,
则点D,C′为所求.
(2)以D为圆心,CD为半径作⊙D,若点A恰好落在⊙D上,如图,
则DC=DA,
∴∠DAC=∠C.
由题意得:∠CAD=∠BAD,
∴∠BAD=∠C,
∵∠B=∠B,
∴△ABD∽△CBA,
∴,
∵AB=10,BC=13,
∴,
∴BD,
∴DC=BC﹣BD=13.
∴⊙D的半径为.
3.(2025•漳州模拟)如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.
(1)在OB上求作点E,使得点E到AB,AC的距离相等;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求点E到AB的距离.
【分析】(1)作∠BAC的角平分线交BD于点E,点E即为所求;
(2)过点E作EH⊥AB于点H,证明BEEHOE,再根据OB=1,构建方程求解.
【解答】解:(1)如图,点E即为所求;
(2)过点E作EH⊥AB于点H.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC=OB=ODAB=1,∠ABO=45°,
∵EH⊥AB,EO⊥AC,
∴EH=EO,
∵∠EHB=90°,
∴∠EBH=∠HEB=45°,
∴BEEHEO,
∴EH+EH=1,
∴EH1,
∴点E到AB的距离是1.
4.(2026•西安模拟)如图,在△ABC中,∠A=80°,CD是△ACB的角平分线,在CD上求作点P,使∠BPC=130°.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】作BP平分∠ABC,BO交CD于点P,点P即为所求.
【解答】解:如图,点P即为所求.
题型2 作垂直平分线
1.垂直平分线的性质:垂直平分线上的点到线段两端点距离相等;
2.垂直平分线可以构造等腰三角形;
3.垂直平分线可以构造二倍角;
5.(2025•东海县模拟)如图Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC边于点D.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作一个圆,使圆心O在AB上,且⊙O过A、D两点;(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
(2)在(1)中作图基础上,求证:BC与⊙O相切;
(3)若AC=6,BC=8,求(1)中所作的⊙O的半径.
【分析】(1)作AD垂直平分线交AB于点O;
(2)根据等腰三角形和角平分线可得平行线,进而可得证;
(3)易求AB=10,设半径为r,证△ODB∽△ACB,利用相似比建立方程求解即可.
【解答】(1)解:作法一:如图所示;
作法提示:作AD垂直平分线交AB于点O;
作法二:如图所示,
作法提示:过D作BC的垂线交AB于点O;
(2)证明:∵AD平分∠BAC,
∴∠CAD=∠BAD,
又由(1)知:⊙O经过A、D两点.
∴OA=OD,
∴∠ODA=∠BAD,
∴∠ODA=∠CAD,
∴AC∥OD,
∴∠ODB=∠ACB=90°,即OD⊥BC,
∵OD为半径,
∴BC与⊙O相切;
(3)解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∴,
设⊙O的半径为r,则由(1)知:AO=DO=r,
∴OB=10﹣r,
由(2)知:AC∥OD.
∴△ODB∽△ACB,
∴,即,
解得,
∴⊙O的半径为.
6.(2025•仪征市校级三模)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=5,E是CD边上的一点,点P在BC边上,且满足∠PEC=∠DAP.
(1)请用不带刻度的直尺和圆规,在所给的图中作出符合条件的点P(不要求写作法,但保留作图痕迹);
(2)若CE=1,试确定BP的长.
有
【分析】(1)根据圆内接四边形的外角等于它的内对角,连接AE,作AE的垂直平分线,以AE为直径画圆,交BC于点P′和P″即可;
(2)根据矩形性质和∠PEC=∠DAP,可以证明△ABP∽△PCE,对应边成比例进而可得BP的长.
【解答】解:(1)如图,连接AE,作AE的垂直平分线,以AE为直径画圆,交BC于点P′和P″,
则点P′和P″即为所求;
(2)∵矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠DAP=∠APB,
∵∠PEC=∠DAP,
∴∠APB=∠PEC,
∵∠B=∠C=90°,
∴△ABP∽△PCE,
∴,
设BP′=x,AB=4,BC=5,
∴P′C=5﹣x,
∴,
解得x1=1,x2=4,
∴BP的长为1或4.
7.(2025•镇江模拟)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D为边AC上一点.
(1)尺规作图:在边AB上作一点O,使得∠AOD=2∠BDO;(要求:不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,以点O为圆心,OB为半径的圆与BC交于点E,且∠AOD=∠DOE.
①求证:AC与⊙O相切;
②若⊙O的半径为3,,求CE的值.
【分析】(1)连接BD,作线段BD的垂直平分线交AB与点O,连接OD即可;
(2)①连接OD,OE,BD,由∠AOD=∠OBD+∠ODB,∠AOD=2∠BDO,
得∠OBD=∠ODB,由OB=OE,得∠OBE=∠OEB,再根据∠AOD=∠DOE,得∠AOD=∠OBE,故有OD∥BC,再根据性质即可求解;
②由①得OD⊥AC,则∠ADO=90°,根据,求出OA,AB,过O作OF⊥BE于F,则BF=EF,在Rt△BOF中,求得BF=OB•sin∠FOB,进而得到BE=2BF,CE=BC﹣BE.
【解答】(1)解:如图1所示,点O即为所求,
(2)①证明:如图2,连接OD,OE,BD,
∵∠AOD=∠OBD+∠ODB,∠AOD=2∠BDO,
∴∠OBD=∠ODB,
∴OB=OD即OD为半径,
∵∠AOE是△BOE的外角,
∴∠AOE=∠OBE+∠OEB=∠AOD+∠DOE,
∵OB=OE,
∴∠OBE=∠OEB,
∵∠AOD=∠DOE,
∴∠AOD=∠OBE,
∴OD∥BC,
∴∠ADO=∠C=90°,
∴OD⊥AC,
∵OD为半径,
∴AC与⊙O相切;
②解:由①得OD⊥AC,
∴∠ADO=90°,
在Rt△AOD中,OD=3,,
∴OA=5,
∴AB=8,
∵,
∴,
过O作OF⊥BE于F,则BF=EF,
∵AC⊥BC,
∴OF∥AC,
∴∠FOB=∠A,
∴sin∠FOB=sinA,
在Rt△BOF中,BF=OB•sin∠FOB,
∴BE=2BF,
∴CE=BC﹣BE.
8.(2024•绥化)已知:△ABC.
(1)尺规作图:画出△ABC的重心G.(保留作图痕迹,不要求写作法和证明)
(2)在(1)的条件下,连接AG,BG.已知△ABG的面积等于5cm2,则△ABC的面积是 15 cm2.
【分析】(1)根据三角形的重心是三角形三条中线的交点即可解决问题.
(2)根据三角形重心的性质即可解决问题.
【解答】解:(1)分别作出AB边和BC边的垂直平分线,与AB和BC边分别交于点N和点M,
连接AM和CN,
如图所示,点G即为所求作的点.
(2)∵点G是△ABC的重心,
∴AG=2MG,
∵△ABG的面积等于5cm2,
∴△BMG的面积等于2.5cm2,
∴△ABM的面积等于7.5cm2.
又∵AM是△ABC的中线,
∴△ABC的面积等于15cm2.
故答案为:15.
9.(2025•南山区三模)如图1,点D为⊙O上一点,点C在直径BA的延长线上.
(1)请你添加一个条件: ∠CDA=∠ABD ,使得直线CD与⊙O相切并写出你的证明过程;
(2)如图2,PA,PB是圆的切线,A,B为切点.
求作:这个圆的圆心O(请用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法和证明).
【分析】(1)连接OD,根据圆周角定理得到∠ADB=90°,得到∠CDO=90°,根据切线的判定定理得到结论;
(2)分别过切点A,B作PA和PB的垂线,交于点O即可.
【解答】解:(1)添加条件:∠CDA=∠ABD,
证明:连接OD,
∵AB是⊙O直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ADO+∠ODB=90°,
∵∠CDA=∠ABD,
∴∠CDA+∠ADO=90°,
即∠CDO=90°,
∵OD是半径
∴CD是⊙O的切线,
故答案为:∠CDA=∠ABD;
(2)如图所示,(答案不唯一).
圆心O即为所求;
10.(2026•雁塔区校级二模)如图,已知Rt△ABC,∠C=90°,∠A=15°.请用尺规作图法,在AC上求作一点D,使得BD=2BC.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】作线段AB的垂直平分线交AC于点D,连接BD,点D即为所求.
【解答】解:如图,点D即为所求.
11.(2026•周口模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,AG是△ABC的外角∠FAC的平分线.
(1)在BC上求作一点D,在AG上求作一点E,使四边形ADCE是矩形;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:四边形ADCE是矩形.
【分析】(1)①以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AB,AC于点M,N;
②分别以点M,N为圆心,大于MN长为半径画弧交于点P;
③作射线AP交BC于点D;
④以点A为圆心,DC长为半径画弧,交AG于点E,则点D,E即为所求.
(2)先由AB=AC得出∠B=∠ACB,结合三角形外角性质,推出内错角相等,进而证得AE∥CD,再结合AE=CD,根据一组对边平行且相等证出四边形ADCE是平行四边形,又由等腰三角形三线合一得出AD⊥BC,即∠ADC=90°,最后根据有一个角是直角的平行四边形是矩形,完成证明.
【解答】(1)解:如图,先利用尺规作角平分线的方法作出∠BAC的平分线,再通过尺规截取等长线段的方法在相关边上确定点E,则点D,E即为所求.
(2)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB.
∵AG是△ABC的外角∠FAC的平分线,
∴∠FAG=∠GAC.
∵∠B+∠ACB=∠FAG+∠GAC,
∴∠B=∠ACB=∠FAG=∠GAC,
∴AE∥CD.
∵AE=CD,
∴四边形ADCE是平行四边形,
由作图可知AD平分∠BAC,
∵AB=AC,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形.
12.(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.
【分析】(1)作线段BD的垂直平分线,垂足为O,交AD于点E,交BC于点G,以O为圆心,OE为半径作弧交BD于点F,H,连接EF,FG,GH,HE即可;
(2)利用勾股定理求出BD,再根据tan∠ADB,求出OE可得结论.
【解答】解:(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.
题型3 作垂直平分线与角平分线综合
13.(2025•无锡)如图,AC为正方形ABCD的对角线.
(1)尺规作图:作AD的垂直平分线l交AD于点E,在l上确定点F,使得点F到∠BAC的两边距离相等;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,求∠EFA的度数.
(请直接写出∠EFA的度数)
【分析】(1)由题意先作AD的垂直平分线l,再根据点F到∠BAC的两边距离相等可知点F在∠BAC的角平分线上,据此作图即可;
(2)根据角平分线的定义和三角形内角和求解即可.
【解答】解:(1)如图所示,直线l和点F即为所求;
(2)∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,
∴∠BAC=∠CAD=45°,
∵AF平分∠BAC,
∴∠BAF=22.5°,
∴∠EAF=67.5°,
∵直线l⊥AD,即∠AEF=90°,
∴∠EFA=22.5°.
14.(2025•扬州二模)(1)如图1,Rt△ABC中,若AC=4,BC=3,∠C=90°,DE⊥AC,且DE=DB,求AD的长;
(2)如图2,已知△ABC,若AB边上存在一点M,若AC边上存在一点N,使MB=MN,且△AMN∽△ABC,请利用没有刻度的直尺和圆规,作出符合条件的线段MN(注:不写作法,保留作图痕迹,对图中涉及到的点用字母进行标注).
【分析】(1)根据DE∥BC,得出△ADE∽△ABC,进而得到,据此可得AD的长.
(2)作∠B的平分线BN,交AC于N,作BN的垂直平分线MG,交AB于M,则MN=BM,而MN∥BC,则△AMN∽△ABC.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,AC=4,BC=3,
∴AB=5,
∵DE⊥AC,∠C=90°,
∴DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,
即,
解得AD,
故AD的长为.
(2)
如图2所示,作∠B的平分线BN,交AC于N,作BN的垂直平分线MG,交AB于M,MN即为所求.
15.(2024•扬州)如图,已知∠PAQ及AP边上一点C.
(1)用无刻度直尺和圆规在射线AQ上求作点O,使得∠COQ=2∠CAQ;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,以点O为圆心,以OA为半径的圆交射线AQ于点B,用无刻度直尺和圆规在射线CP上求作点M,使点M到点C的距离与点M到射线AQ的距离相等;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若sinA,CM=12,求BM的长.
【分析】(1)作AC的垂直平分线交AQ于点O.
(2)作AC的垂直平分线交AQ于点O,以点O为圆心,OC为半径画圆交AQ于点B,作∠CBQ的角平分线交AP于点M,点M即为所求;
(3)可以假设BC=3k,AB=5k,则AC=4k,证明△MBC≌△MBH(AAS),推出BC=BH=3k,推出AH=AB+BH=8k,推出MH=6k,构建方程求解.
【解答】解:(1)如图点O即为所求;
(2)如图,点B点M即为所求;
(3)由作图可知OA=OC=OB,
∴∠ACB=90°,
∵sinA,
∴可以假设BC=3k,AB=5k,则AC=4k,
∵BM平分∠CBQ,MC⊥CB,MH⊥BQ,
∴∠MBC=∠MBH,∠MCB=∠BHM=90°,
∵BM=BM,
∴△MBC≌△MBH(AAS),
∴BC=BH=3k,
∴AH=AB+BH=8k,
∵sinA,
∴AM=10k,MH=MC=6k,
∴12=6k,
∴k=2,
∴BH=6,MH=12,
∴BM6 .
16.(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的劣弧与PM、PN所围成图形的面积是 3π .
【分析】(1)先作∠APB的平分线PQ,再过M点作PB的垂线交PQ于点O,接着过O点作ON⊥PA于N点,然后以O点为圆心,OM为半径作圆,则⊙O满足条件;
(2)先利用切线的性质得到OM⊥PB,ON⊥PN,根据切线长定理得到∠MPO=∠NPO=30°,则∠MON=120°,再利用含30度角的直角三角形三边的关系计算出OM,然后根据扇形的面积公式,利用⊙O的劣弧与PM、PN所围成图形的面积=S四边形PMON﹣S扇形MON进行计算.
【解答】解:(1)如图,⊙O为所作;
(2)∵PM和PN为⊙O的切线,
∴OM⊥PB,ON⊥PN,∠MPO=∠NPO∠APB=30°,
∴∠OMP=∠ONP=90°,
∴∠MON=180°﹣∠APB=120°,
在Rt△POM中,∵∠MPO=30°,
∴OMPM3,
∴⊙O的劣弧与PM、PN所围成图形的面积
=S四边形PMON﹣S扇形MON
=23
=3π.
故答案为:3π.
17.(2025•韶关模拟)如图,长方形ABCD中,AD>AB.
(1)请用无刻度的直尺和圆规按下列要求作图:(不写作法,保留作图痕迹)
①在BC边上取一点E,使AE=BC;
②在CD上作一点F,使点F到点D和点E的距离相等.
(2)在(1)的条件下,连接AF.若AB=6,AD=10,求△ADF的面积.
【分析】(1)①以A为圆心,AD为半径作弧交BC于点E,连接AE即可;
②作AF平分∠DAE交CD于点F;
(2)连接EF,证明DF=EF,设DF=EF=x,利用勾股定理构建方程求解.
【解答】解:(1)如图,点E,点F即为所求;
(2)连接EF.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=6,AD=BC=10,∠B=∠C=∠ADF=90°,
∵AD=AE=10,
∴BE8,
∴EC=BC﹣BE=10﹣8=2,
∵AD=AE,∠DAF=∠EAF,AF=AF,
∴△ADF≌△AEF(SAS),
∴DF=EF,
设DF=EF=x,
在Rt△ECF中,x2=22+(6﹣x)2,
∴x,
∴△ADF的面积•AD•DF10.
18.(2026•铜川一模)如图,已知∠ABC=70°,点D在边BC上.请用尺规作图法,求作等腰△PBD,使得点P在∠ABC内部,∠PBD=35°,且线段BD为等腰△PBD的底边.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】先作∠ABC的平分线,再作边BC的垂直平分线,与角平分线的交点即为点P,连接PB、PD.
【解答】解:如图,△PBD即为所求作.
19.(2025•碑林区校级模拟)如图,四边形ABCD是矩形,请在矩形ABCD内找一点P,使PB=PC,∠PAB=45°.要求:尺规作图,不写作法,保留痕迹.
【分析】作线段BC的垂直平分线MN,作BT平分∠ABC,直线MN交BT于点P,连接PC,点P即为所求.
【解答】解:如图,点P即为所求.
20.(2025•绥化)尺规作图(温馨提示:以下作图均不写作法,但需保留作图痕迹)
【初步尝试】
如图(1),用无刻度的直尺和圆规作一条经过圆心的直线OP,使扇形OMN的面积被直线OP平分.
【拓展探究】
如图(2),若扇形OMN的圆心角为30°,请你用无刻度的直尺和圆规作一条以点O为圆心的弧CD,交OM于点C,交ON于点D,使扇形OCD的面积与扇形OMN的面积比为1:4.
【分析】(1)作OP平分∠MON即可;
(2)作线段ON的垂直平分线垂足为D,以O为圆心,OD为半径作弧交OM于点C,弧CD即为所求.
【解答】解:(1)如图,射线OP即为所求;
(2)如图2中,弧CD即为所求.
21.(2024•无锡)如图,在△ABC中,AB>AC.
(1)尺规作图:作∠BAC的角平分线,在角平分线上确定点D,使得DB=DC;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若∠BAC=90°,AB=7,AC=5,则AD的长是多少?(请直接写出AD的值)
【分析】(1)作∠BAC的角平分线和线段BC的垂直平分线相交于点D,即为所求.
(2)过点D作DE⊥AB交AB与点E,过点D作DF⊥AC交AC与点F,先利用角平分线的性质定理证明四边形AEDF为正方形,设AE=AF=ED=DF=x,则BE=7﹣x,FC=5﹣x,以DB=DC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AD.
【解答】解:(1)如图:AD即为所求.
(2)过点D作DE⊥AB交AB与点E,过点D作DF⊥AC交AC与点F,则∠AED=∠AFD=90°,又∵∠BAC=90°
∴四边形AEDF为矩形,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴DE=DF,
∴四边形AEDF为正方形,
∴AE=AF=ED=DF,
设AE=AF=ED=DF=x,
∴BE=AB﹣AE=7﹣x,FC=AF﹣AC=x﹣5,
在Rt△BED中,BD2=ED2+BE2=x2+(7﹣x)2,
在Rt△CFD中,CD2=DF2+FC2=x2+(x﹣5)2,
∵DB=DC,
∴DB2=DC2,
∴x2+(7﹣x)2=x2+(x﹣5)2,
解得:x=6,
∴.
方法二:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,
∵DB=BC,
∴△BDE≡△CDF(HL),
∴BE=CF,
设BE=CF=x,则AE=AB﹣BE=7﹣x,AF=AC+CF=5+x,
∵AD=AD,
∴△ADE≌△ADF(HL),
∴AE=AF,
即7﹣x=5+x,
∴x=1,
∴AE=AF=6,
∵∠BAD=90°,
∴∠DAF=45°,
∴ADAF=6.
题型4 作一个角等于已知角
1.构造平行线;
2.构造相似三角形;
22.(2025•南京)尺规作图:如图,点P在直线l外,过点P作与直线l平行的直线.
【分析】利用同位角相等,两直线平行作出图形即可.
【解答】解:如图,直线PA即为所求.
23.(2026•碑林区校级一模)如图,已知△ABC.请用尺规作图法,在BC上方求作一个以BC为底边的等腰△DBC,且S△BCD=S△ABC.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】利用尺规作出AD∥BC和BC的垂直平分线交于点D即可.
【解答】解:利用尺规作出AD∥BC和BC的垂直平分线交于点D,如图,等腰△DBC即为所求.
由垂直平分线的性质得到,DB=DC,
∴△DBC是以BC为底边的等腰三角形,
∵AD∥BC
∴点D到BC的距离等于点A到BC的距离,
∴S△BCD=S△ABC.
24.(2026•碑林区校级三模)如图,已知△ABC,请用尺规作图法在AB上确定一点D,使得AC2=AD×AB.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】在CA的右侧作∠ACD=∠B,CD交AB于点D,点D即为所求.
【解答】解:如图,点D即为所求.
题型5 构造等边三角形或等腰三角形
25.(2026•建邺区校级模拟)(1)已知线段OM,∠NOM=30°,NM=MO,用尺规作满足条件的点N.
(2)已知点A是直线l外一点,用直尺与圆规在直线l上作点B,C,使得△ABC为等边三角形,请提供两种不同的作法.
【分析】(1)先分别以O、M点为圆心,以OM长为半径画弧,两弧相交于点A、B,接着作∠AOM和∠BOM的平分线OP、OQ,然后以M点为圆心,MO为半径画弧交OP、OQ于点N、N′,则点N、N′满足条件;
(2)方法一:先过A点作AH⊥l于H点,再以点A、H为圆心,以AH长为半径画弧,两弧相交于点D,接着作∠DAH的平分线AP,AP交直线l于B点,然后截取CH=BH,则△ABC满足条件;
方法二:先过A点作AH⊥l于H点,再作AH得垂直平分线,接着以点A圆心,以AH长为半径画弧交AH得垂直平分线于点D,接着作∠DAH的平分线AP,AP交直线l于B点,然后截取CH=BH,则△ABC满足条件.
【解答】解:(1)如图1,点N、N′为所作;
(2)如图2、3,△ABC为所作.
26.(2026•未央区一模)如图△ABC,请用尺规作图的方法在BC边求作点P,使得以AP为边构成的等边△APQ的周长最小.(不写作法,保留作图痕迹)
【分析】过点A作BC边的垂线交BC于点P,再分别以点A,P为圆心,AP长为半径画弧,两弧交于点Q,即可.
【解答】解:过点A作BC边的垂线交BC于点P,再分别以点A,P为圆心,AP长为半径画弧,两弧交于点Q,如图,点P即为所求.
27.(2025•江都区二模)【问题提出】如图1,矩形ABCD中,如何用圆规和无刻度的直尺在边AD上作点P,使∠BPC=60°?
【问题联想】如图2,已知线段MN,请你用圆规和无刻度的直尺作等边三角形MNQ;
【问题解决】请你在图1中用圆规和无刻度的直尺作出符合条件的点P;
【深度思考】若AB=m,BC=6,若图1中符合要求的点P一定存在,求m的取值范围.
(友情提醒:以上作图均不写作法,但需保留作图痕迹)
【分析】[问题联想]分别以M,N为圆心,MN的长为半径在MN的同侧作弧,两弧交于点Q,连接MQ,NQ,则三角形MNQ即为所求;
[问题解决]同[问题联想]作等边△BCE,两弧与AD的交点为点P,点P即为所求;
[深度思考]当点P与AD只有1个交点时为临界值,勾股定理即可求解.
【解答】解:[问题联想]如图所示,分别以M,N为圆心,MN的长为半径在MN的同侧作弧,两弧交于点Q,连接MQ,NQ,则三角形MNQ即为所求;
[问题解决]如图所示,同[问题联想]作等边△ABE与等边△CDF,BE与CF相交于O,
∵∠ABO=∠DCO=60°,
∠OBC=∠OCB=30°,
以点O为圆心,OB为半径作圆,交AD于P1、P2,
∴∠BOC=120°,
∠BP1C=∠BP2C=60°,
P1、P2就是符合条件的点.
[深度思考]如图所示,
当点P与点A重合时,O是矩形ABCD 的中心,
∴AB=BC•tan30°;
当点P1与点P2重合时,点P位于AD的中点,
∴ABBC•BC;
∴m的取值范围为m.
28.(2025•南京一模)如图,⊙O的半径为r,点P在⊙O外.按下列要求分别求作一条直线l,使l过点P,并交⊙O于点A,B.
(1)PB﹣PA=r;
(2)PB+PA=2r.
要求:①用直尺和圆规作图;②保留作图的痕迹,写出必要的文字说明.
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【分析】(1)连接PO,以PO为边,在PO上方作等边△POQ,作△POQ的外接圆⊙O'交于点B,连接PB交⊙O于点A即可;
(2)连接PO,以PO为直径作⊙O',以P为圆心,r为半径画弧交⊙O'于Q,连接AQ交⊙O于点A,延长AQ交⊙O于点B即可.
【解答】解:(1)如图,直线l即为所求,
作法提示:①连接OP,在OP上方作等边三角形POQ,
②作△POQ的外接圆⊙O',交⊙O于点B,
③作直线l经过点P和点B交⊙O于点A,
则直线l即为所求;
理由:由作图知,⊙O'是等边△POQ的外接圆,
∴∠PBO=∠PQO=60°,
连接OA,OB,
∵OA=OB,
∴△OAB是等边三角形,
∴AB=OA=r,
∴PB﹣PA=AB=r;
(2)如图,点A、B即为所求,
作法提示:①连接PO,以PO为直径作⊙O',
②以P为圆心,r为半径画弧交⊙O'于Q,
③过点P和点Q作直线l,交⊙O于点A,点B,
直线l即为所求;
理由:由作图知,PQ=r,连接OQ,
∵PO是⊙O的直径,
∴∠PQO=90°,即OQ⊥AB,
∵OA=OB,
∴AQ=BQ,
∴PA+PB=(PQ﹣AQ)+(PQ+BQ)=2PQ=2r.
29.(2025•清江浦区一模)如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为BC边上一点.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:在BC上找一点E,使∠AEC=30°;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,∠EAD=45°,求AD的长.
【分析】(1)在AC的右侧构造等边△ACF,延长AF交BC于点E,点E即为所求;
(2)过点D作DH⊥AE于点H.设DH=m.再根据AE=1,构建方程求解.
【解答】解:(1)如图,点E即为所求;
(2)过点D作DH⊥AE于点H.设DH=m.
∵∠AEC=30°,∠EAD=45°,
∴AH=DH=m,EHm,
∵AE=1,
∴mm=1,
∴m=1,
∴AH=DH=1,
∴AD.
30.(2024•梁溪区校级一模)如图,△ABC中,AB=AC.
(1)尺规作图:作矩形DEFG,使D、G分别在AB、AC上,E、F在BC上,且;
(2)若,设第(1)问中所作的矩形DEFG的面积为S1,△ABC的面积为S2,则 .
【分析】(1)作AT⊥BC于点T,在AT的左侧作等边三角形ATQ,TQ交AB于点D,作DE⊥BC于点E,以T为圆心,ET为半径作弧交TC于点F,以F为圆心,DE为半径作弧交AC于点G,连接DG,FG,四边形DEFG即为所求(由作图可知∠ETD=30°,推出ET=FTDE,推出EF=2DE,可得结论);
(2)设△BDE的面积为a,求出△ABC的面积,矩形DEFG的面积,可得结论.
【解答】解:(1)如图,矩形DEFG即为所求.
(2)如图,连接DT,GT.设△BDE的面积为a.
∵cosB,
∴∠B=30°,
∵AT⊥BC,
∴∠BAT=60°,
∵∠ATD=60°,
∴△ADT是等边三角形,
∴DA=DT,
∵∠B=∠DTB=30°,
∴DB=DT=AD,
∵DE⊥BC,
∴ET=BE,
∴△BDT的面积为2a,△ABT的面积=△ATC的面积=4a,矩形DEFG的面积S1为4a,
∴△ABC的面积为S2为8a,
∴.
31.(2026•碑林区校级二模)如图,已知∠AOB=90°,点C在边OB上,请用尺规作图法,在∠AOB的内部求作一点P,使得点P到∠AOB两边的距离相等,且.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】构造等腰直角△OCP即可.
【解答】解:如图,点P即为所求(作法不唯一).
作法提示:过C作OB的垂线,在垂线上方截取CP=OC,
则△OCP为等腰直角三角形,即OPOC.
32.(2024•威海)感悟ㅤ如图1,在△ABE中,点C,D在边BE上,AB=AE,BC=DE.求证:∠BAC=∠EAD.
应用ㅤ(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).
【分析】感悟:根据等腰三角形的性质证明;
应用:(1)以A为圆心,分别以AB,AC的长为半径作圆交BC于点D,E即可;
(2)延长AC到D,使CD=AC,再作∠CDE=∠BAC即可.
【解答】感悟:过点A作AH⊥BE于点H,
∵AB=AE,BC=DE,
∴∠BAH=∠EAH,∠CAH=∠DAH,
∴∠BAC=∠DAE;
应用:(1)解:如图2:点D,E即为所求;
(2)如图3:点D,E即为所求.
33.(2024•无锡二模)尺规作图
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=9,若点D是斜边AB上一个动点,点K在BC上,点B、点D、点K组成的三角形为等腰三角形.
(1)连接CD,KD,使CD⊥DK,请用尺规作图的方法,作出点K,点D的具体位置.
(2)在(1)的条件下,求此时△BDK的面积.
【分析】(1)以C为圆心,CA为半径作弧交AB于点D,过点D作DK⊥CD,交CB一点K即可;
(2)过点C作CH⊥AB于点H,KJ⊥AB于点J.解直角三角形求出BD,KJ,可得结论.
【解答】解:(1)图形如图所示:
(2)过点C作CH⊥AB于点H,KJ⊥AB于点J.
∵∠ACB=90°,AC=6,BC=9,
∴AB3,
∵•AC•CB•AB•CH,
∴CH,
∵AC=CD,CH⊥AD,
∴AH=DH,
∴BD=AB﹣AD=3,
∵KJ⊥DB,KB=KD,
∴DJ=JB,
∴KJ=BJ•tanB,
∴△BDK的面积.
题型6 利用圆周角定理分析作图
1.圆周角定理:同弧或等弧所对的圆周角等于这条弧所对圆心角的一半;同弧或等弧所对的圆周角相等;直径所对的圆周角是90°;
2.圆的内接四边形对角互补,外角等于内对角;
34.(2026•锡山区一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:
①作BC边的中线AD;
②在边AB上找一点E,使得∠DEC=∠DAC;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,AB=5,则线段CE的长为 .(如需画草图,请使用备用图)
【分析】(1)①先作BC的垂直平分线交BC于点D,连接AD即可;
②先作DE⊥AB,根据圆内接四边形即可得结论;
(2)如图3,过点C作CF⊥AB于点F,根据等角的三角函数可设CD=2x,AC=3x,则BD=CD=2x,可得AC=3,BC=4,BD=2,再由三角函数可得CF,AF,BE,最后由勾股定理即可解答.
【解答】解:(1)①如图1,线段AD即为所求;
②如图2,以D为圆心,以任意长为半径画弧交AB于M,N,再分别以M,N为圆心,以大于MN为半径画弧交于点G,过点D,G,作线段DE,此时∠DEC=∠DAC;
理由:∵DE⊥AB,
∴∠AED=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACB+∠AED=180°,
∴A,C,D,E四点共圆,
∴∠DEC=∠DAC;
(2)如图3,过点C作CF⊥AB于点F,
∵∠DEC=∠DAC,
∴tan∠DEC=tan∠DAC,
∵tan∠DAC,
∴设CD=2x,AC=3x,
∴BD=CD=2x,
∴BC=4x,
∵∠ACB=90°,AB=5,
∴AC=3,BC=4,BD=2,
∵sin∠CAF,cos∠CAF,
∴CF,AF,
∵cosB,
∴BE,
∴EF=AB﹣BE﹣AF=5,
由勾股定理得:CE.
35.(2025•无锡一模)如图,已知△ABC,AB=AC.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:(不写作法,保留作图痕迹,标注相应的字母)
①作△ABC的高CD,垂足为D;
②在CD上求作点E,使AE⊥BE.
(2)在(1)的条件下,当∠BAC=2∠AED,CE=2时,则AB的长为 3 .
(如需画草图,请使用图2)
【分析】(1)①利用垂直平分线的作图方法确定垂足D的位置即可;
②先利用垂直平分线作图确定AB的中点O,然后由直径所对的圆周角为直角作⊙O与CD的交点确定点E的位置即可.
(2)先根据圆周角定理得出AF为等腰△ABC的高,然后根据已知条件得出AE=BF,推出EF∥AB,得到点E是CD的中点.再由∠DOE=∠DAC推出,最后在Rt△ODE中,由勾股定理求出半径OA的长度,从而求得直径AB的长度.
【解答】解:(1)①如图1所示:CD即为所求;
②如图1所示:点E即为所求;
(2)如图,BC与⊙O交于点F,连接OE,AF,EF.
根据题意,CD⊥AB,⊙O是△ABE的外接圆.
由圆周角定理可知,∠AEB=∠AFB=90°,
∵AB=AC,
∴∠BAC=2∠BAF=2∠AED,BF=CF.
∴∠BAF=∠ABE.
∵BF=ABsin∠BAF,AE=ABsin∠EBA,
∴BF=AE.
∴∠ABE=∠BEF,
∴EF∥AB.
∵EF是△BCD的中位线,
∴DE=CE=2.
∵∠DOE=∠OBE+∠OEB=2∠OBE,∠DAC=2∠BAF=2∠ABE.
∴∠DOE=∠DAC,
∴tan∠DOEtan∠DAC.
∵.
∴.
在Rt△ODE中,OD2+DE2=OE2,则(OA)2+22=OA2,
∴OA.
故AB=3.
故答案为:3.
36.(2025•仪征市校级三模)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=5,E是CD边上的一点,点P在BC边上,且满足∠PEC=∠DAP.
(1)请用不带刻度的直尺和圆规,在所给的图中作出符合条件的点P(不要求写作法,但保留作图痕迹);
(2)若CE=1,试确定BP的长.
【分析】(1)根据圆内接四边形的外角等于它的内对角,连接AE,作AE的垂直平分线,以AE为直径画圆,交BC于点P′和P″即可;
(2)根据矩形性质和∠PEC=∠DAP,可以证明△ABP∽△PCE,对应边成比例进而可得BP的长.
【解答】解:(1)如图,连接AE,作AE的垂直平分线,以AE为直径画圆,交BC于点P′和P″,
则点P′和P″即为所求;
(2)∵矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠DAP=∠APB,
∵∠PEC=∠DAP,
∴∠APB=∠PEC,
∵∠B=∠C=90°,
∴△ABP∽△PCE,
∴,
设BP′=x,AB=4,BC=5,
∴P′C=5﹣x,
∴,
解得x1=1,x2=4,
∴BP的长为1或4.
题型7 与切线相关的作图
切线的性质:切线垂直于过切点的半径即:若直线 l 切圆 O 于点 P,则 OP⊥l
37.(2025•泗洪县一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)尺规作图:作Rt△ABC的内切圆⊙O,并分别标出⊙O和AB、BC、CA相切的切点D、E、F;(要求:保留作图痕迹,不写作法,不需证明)
(2)连接OE、OF,四边形OECF是正方形吗?为什么?
(3)若AD=6,BD=4,求⊙O的半径r的长.
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【分析】(1)首先由三角形的内心是三角形三个角平分线的交点,确定圆心,然后作边的垂线,确定半径,继而可求得△ABC的内切圆;
(2)连接OE,OF,OD,根据切线的性质得到OE⊥BC,OF⊥AC,求得∠C=∠CFO=∠CEO=90°,得到四边形OECF是矩形,根据角平分线的性质得到OF=OD,OD=OE,求得OE=OF,得到四边形OECF是正方形;
(3)根据正方形的性质得到OF=CF=CE=OE=r,根据切线的性质得到AF=AD=6,BE=BD=4,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:(1)如图所示:⊙O即为所求;
(2)四边形OECF是正方形,
理由:连接OE,OF,OD,
∵⊙O是△ABC的内切圆,
∴OE⊥BC,OF⊥AC,
∴∠C=∠CFO=∠CEO=90°,
∴四边形OECF是矩形,
∵AO平分∠CAB,BO平分∠ABC,
∴OF=OD,OD=OE,
∴OE=OF,
∴四边形OECF是正方形;
(3)∵四边形OECF是正方形,
∴OF=CF=CE=OE=r,
∵⊙O是△ABC的内切圆,
∴AF=AD=6,BE=BD=4,
∴AC=AF+CF=6+r,BC=4+r,
∵AC2+BC2=AB2,
∴(6+r)2+(4+r)2=(6+4)2,
∴r=2(负值舍去),
即⊙O的半径r的长为2.
38.(2026•博兴县一模)如图,直线AB,CD被BC所截,AB∥CD.
(1)请在图中作出⊙O,使其与AB,BC,CD都相切;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法.)
(2)在(1)题所作的图中,若⊙O分别与AB,BC,CD相切于点E,F,G,⊙O的直径为6cm,设BE=x,CG=y,求y与x的函数关系式.
【分析】(1)利用角平分线的性质,作∠ABC与∠BCD的角平分线,其交点即为圆心O,再以O到CD的距离为半径作圆,即可得到与AB、BC、CD都相切的⊙O.
(2)先根据切线长定理得到线段相等关系,再通过作辅助线构造矩形和直角三角形,最后利用勾股定理建立等式,化简得出y与x的函数关系式.
【解答】解:(1)分别作∠ABC和∠BCD的角平分线,两条角平分线交于点O.
过点O作OG⊥CD于G,以O为圆心,OG为半径作圆,⊙O即为所求.
(2)如图,连接OE,OG,过点B作BM⊥DC.
∵⊙O分别与AB,BC,CD相切于点E,F,G,
∴OE⊥AB,OG⊥DC,
∵AB∥CD,
∴点E,O,G共线.
∴BE=BF=x,CF=CG=y,
∵OE⊥AB,OG⊥DC,BM⊥DC,
∴∠BEO=∠EGC=∠BMG=90°,
∴四边形EBMG为矩形.
∴BM=EG=6,BE=GM=x,
∴CM=y﹣x,
在Rt△BCM中,BM2+CM2=BC2,
∴62+(y﹣x)2=(x+y)2,
化简得,xy=9.
∴y与x的函数关系式为.
39.(2025•锡山区一模)已知在△ABC中,∠A>90°.
(1)如图,请用无刻度的直尺和圆规作出点O,使得⊙O与AB、BC所在直线相切,且⊙O在直线BC的上方,且与BC的切点为点C;(不写作法,但保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,已知AB=3,BC=6,⊙O的半径为2,则△ABC的面积为 .
【分析】(1)过C点作BC的垂线l,再作∠ABC的平分线BP,BP交直线l于O点,然后以O点为圆心,OC为半径作图,根据角平分线的性质得到OC=OD,然后根据切线的判定方法得到⊙O与AB、BC所在直线相切;
(2)过O点作OD⊥BA于D点,CO的延长线交BA的延长线于点E,过A点作AH⊥CE于H点,如图,根据切线的性质得到OC⊥BC,OC=OD=2,再证明BD=BC=6,则AD=3,接着证明△EDO∽△ECB,利用相似比可求出OE,DE,然后证明△EAH∽△EBC,利用相似比求出AH,最利用S△ABC=S△BCE﹣S△ACE进行计算即可.
【解答】解;(1)如图,过C点作BC的垂线l,再作∠ABC的平分线BP,BP交直线l于O点,然后以O点为圆心,OC为半径作图,
则⊙O为所作;
(2)过O点作OD⊥BA于D点,CO的延长线交BA的延长线于点E,过A点作AH⊥CE于H点,如图,
∵⊙O与BA,与BC相切于点C,
∴OC⊥BC,OC=OD=2,
∵BD,BC,
∴BD=BC=6,
∴AD=BD﹣BA=3,
∵∠EDO=∠ECB,∠OED=∠BEC,
∴△EDO∽△ECB,
∴,即,
即3DE=OE+2且3OE=6+DE,
解得OE,DE,
∵AH∥BC,
∴△EAH∽△EBC,
∴,即,
解得AH,
∴S△ABC=S△BCE﹣S△ACE6.
故答案为:.
40.(2025•无锡二模)已知⊙O及⊙O外一点P.
(1)用直尺和圆规过点P作⊙O的切线,切点为Q.(只需作一条切线);
(2)在(1)中,线段PO交⊙O于点A,延长PO交⊙O于点B,若AQ=2,BQ=4,则sin∠OPQ= .
【分析】(1)连接OP,作线段OP的垂直平分线,垂足为J,以J为圆心,JO为半径作弧交⊙O于点Q,作直线PQ即可;
(2)连接OQ,过点Q作QH⊥AB于点Q.证明∠OPQ=∠OQH,求出sin∠OQH可得结论.
【解答】解:(1)如图,直线PQ即为所求;
(2)连接OQ,过点Q作QH⊥AB于点Q.
∵AB是直径,
∴∠BQA=90°,
∴AB2
∴OQ=OA=OB,
∵•QB•QA•AB•QH,
∴QH,
∴OH,
∴sin∠OQH,
∵PQ是切线,
∴∠OQP=90°,
∵∠PHQ=90°,
∴∠OPQ+∠HQP=90°,∠OQH+∠HQP=90°,
∴∠OPQ=∠OQH,
∴sin∠OPQ=sin∠OQH.
故答案为:.
41.(2025•滨湖区一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:在AB上找一点P,以点P为圆心作一个圆,使⊙P与AC、BC都相切;(不写作法,保留作图痕迹,作图痕迹描粗加黑)
(2)已知Rt△ABC中,AC=6,BC=8,求⊙P的半径.(如需画辅助线,请使用图2)
【分析】(1)作CP平分∠ACB,过点P作PE⊥BC于点E,以P为圆心,PE为半径作⊙P即可;
(2)设⊙P与BC相切于点F,设PF=PE=r,利用面积法求解.
【解答】解:(1)如图1中,⊙P即为所求;
(2)设⊙P与BC相切于点F,连接PF.设PE=PF=r,
∵∠ACB=90°,PF⊥AC,PE⊥CB,
∴•AC•BC•AC•r•BC•r,
∴r.
∴⊙P的半径为.
考向02 直尺作图
作图小技巧:
①先看图形有没有平行、等腰、圆
②能连对角线就先连,交点非常有用
③能延长就延长,构造大三角形、梯形
④出现中点 / 平分 → 想中位线、重心
⑤出现圆 → 想直径、圆周角、切线垂直半径
⑥出现垂直 → 想直角、对称、直径对直角
42.(2025•罗湖区校级模拟)在平面直角坐标系中,以C(﹣4,0)为圆心,为半径画圆交y轴于点A,已知点P(6,0),射线PA交⊙C于点B.
(1)求证:AB=AP;
(2)只利用一把无刻度的直尺画出过点P,且与⊙C相切的一条直线,并说明理由.(保留画图痕迹)
【分析】(1)连接AC,作CD⊥AB于D.在Rt△AOC中由勾股定理求出OA的长,再在Rt△AOP中由勾股定理求出AP的长,证明△CPD∽△APO得出.代入数据求出CD的长从而得出AD的长,再根据垂径定理即可得出结果;
(2)连接BC并延长交圆C于点E,连接PE,则直线PE为圆C的切线,先证明∠ACB=90°,再由AB=AP,EC=BC.得出AC∥PE,即可得出结论.
【解答】(1)证明:如图,连接AC,作CD⊥AB于D.
∵C(﹣4,0),P(6,0),
∴OC=4,OP=6.
∵∠AOC=90°,,OC=4,
∴AO=2,
又∵∠AOP=90°,OP=6,
∴,
∵CD⊥AB,
∴∠CDP=90°=∠AOP.
又∵∠CPD=∠APO.
∴△CPD∽△APO,
∴.
∴.
∴,
∴.
又∵CD⊥AB,C是圆心,
∴,
∴AB=AP;
(2)解:如图,连接BC并延长交圆C于点E,连接PE,则直线PE为圆C的切线.理由如下:
∵,∠CDA=90°,
∴∠CAD=∠ACD=45°.
又∵AC=BC.
∴∠CAD=∠CBA=45°.
∴∠ACB=90°,
∵AB=AP,EC=BC.
∴AC∥PE,
∴∠PEB=∠ACB=90°.
∴直径BE⊥PE.
∴PE为圆C的切线.
43.(2025•金凤区校级一模)如图,在平行四边形ABCD中,点E为AD的中点.仅用无刻度的直尺在给定图形中画图,画图过程用实线表示,按步骤完成下列问题:
(1)若∠ABC=90°,请在图1中的BC边上找点G,使EG⊥BC;
(2)如图2,点P为AB边上一点,请在图2中的CD边上找点K,使CK=BP.
【分析】(1)连接AC,BD交于点O,连接EO并延长,交BC于点G,则点G即为所求;
(2)连接AC,BD交于点O,连接EO并延长,交BC于点G,连接PC交EG于点F,连接BF并延长,交CD于点K,则点K即为所求.
【解答】解:(1)连接AC,BD交于点O,连接EO并延长,交BC于点G,则点G即为所求,如图:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DO=BO,
∴点O为BD中点,
由条件可知EO为△DAB的中位线,
∴EO∥AB,即EG∥AB,
∴∠EGC=∠ABC=90°,
∴EG⊥BC;
(2)连接AC,BD交于点O,连接EO并延长交BC于点G,连接PC交EG于点F,连接BF并延长,交CD于点K,则点K即为所求,如图:
由条件可知DO=BO,AB∥CD,
∴点O为BD、AC的中点,
由条件可知EO为△DAB的中位线,
∴EO∥AB,即EG∥AB,
∴EG∥AB∥CD,
∵点O为AC的中点,EG∥AB,
∴OG是△CAB的中位线,
∴点G是BC的中点,
∴FG是△CPB和△BKC的中位线,
∴,
∴CK=BP.
44.(2024•镇江)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△ABC的边AB、AC上,DE∥BC,仅用一把无刻度的直尺作DE、BC的中点.
操作:如图2,连接BE、CD交于点P,连接AP交DE于点M,延长AP交BC于点N,则M、N分别为DE、BC的中点.
理由:由DE∥BC可得△ADM∽△ABN及△AEM∽△ACN,所以,,所以,同理,由△DMP∽△CNP及△EMP∽△BNP,可得,,所以,所以,则BN=CN,DM=EM,即M、N分别为DE、BC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,l1∥l2,点E、F在直线l2上.
①作线段EF的中点;
②在①中作图的基础上,在直线l2上位于点F的右侧作一点P,使得PF=EF;
(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,l1∥l2,已知点P1、P2在l1上,他利用上述方法作出了P2P3=P3P4=P1P2.点E、F在直线l2上,请在图4中作出线段EF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,DE是△ABC的中位线.请在线段EC上作出一点Q,使得QECE(要求用两种方法).
【分析】实践操作(1)①根据【阅读理解】部分的作法:在l1上任取一点A,得到△AEF,AE与交l1于点B,AF交l1于点C,连接CE,BF交于点O,作射线AO交l1,l2分别于N,M,点M即为所求点;
②作射线FN交AE于点G,作射线GC交l2于点P,点P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CD,BE交于点O,则DO:OC=1:2,即点O是CD的三等分点之一,由此可以得出过点O作BC的平行线;同理可得点M是CP的三等分点之一,则OM∥BC,即点Q为所求作点.
【解答】解:【实践操作】
(1)①如图,
点M即为所求作的点;
②如图,
点P即为所求作的点;
(2)如图,
作法一、
作法二、
点N,M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、
作法六、
点Q即为所求的点.
考向03 格点作图
中考最常的考格点作图
1. 作相等线段
找相同横纵差
例:AB 横 2 纵 3 → 再找一个横 2 纵 3 的格点线段即可;
2. 作相等角 / 全等三角形
用SSS:三边对应相等
格点里直接数横纵差,凑出一样的边长
3. 作垂线(必考)
口诀:横变纵,纵变横,符号相反
例:
线段从 (0,0)→(2,1)
垂线就走 (1,-2) 或 (-1,2)
连格点,直接画出垂线
4. 作平行线
保持横差、纵差比例相同
如原线段:右 3 上 1 → 平行线也右 3 上 1
5. 找中点
直接数格子
6. 作面积为 n 的三角形 / 四边形
7. 作位似图形(放大 / 缩小)
8.线段比转化成相似比,构造A型或8字型相似;
9.三角形三边的中线、高,三个内角的角平分线均交于一点;
45.(2025•天宁区校级模拟)如图是由边长为1的小正方形构成的8×6的网格,△ABC的顶点A,B,C均在格点上.
(1)将△ABC绕A点按逆时针方向旋转90°,得到△AB1C1,请在图1中作出△AB1C1;
(2)在图2中,仅用无刻度直尺(不使用直角)在线段AC上找一点M,使得;
(3)在图3中,在三角形内寻找一格点N,使得∠BNC=2∠A.(请涂上墨点,注上字母)
【分析】(1)分别作点A、点B绕C点按顺时针方向旋转90°得到的对应点A1,B1顺次连接 A1C,B1C,A1B1即可得到△AB1C1;
(2)由图可知,AP=3,CQ=2,AP∥CQ,则△AMP∽△CMQ,故点M即为所求;
(3)连接BN、CN、AN,由勾股定理可得,则点N到点A、B、C的距离相等,故点N是△ABC的外心,以点N为圆心,BN为半径画圆,因此有∠BNC=2∠A.
【解答】解:(1)如图1,分别作点A、点B绕C点按顺时针方向旋转90°得到的对应点A1,B1顺次连接 A1C,B1C,A1B1即可得到△AB1C1,
∴△AB1C1即为所求;
(2)如图2,
由图可知,AP=3,CQ=2,AP∥CQ,
∴△AMP∽△CMQ,
∴,
∴,
∴点M即为所求;
(3)如图3,
连接BN、CN、AN,由勾股定理可得,
∴点N到点A、B、C的距离相等,
即点N是△ABC的外心,以点N为圆心,BN为半径画圆,
则∠BNC=2∠A,
即点N即为所求.
46.(2026•濮阳模拟)如图,在6×6的正方形网格(网格中每个小正方形的边长为1)中,△ABC的顶点A,B,C均在格点上,请按要求画图:①用尺规作图;②保留必要的画图痕迹;③标注相关字母.
(1)在图1中作出△ABC的外接圆的圆心O;
(2)将图1中的圆心O标记在图2的相应位置并求图2中阴影部分的面积(结果保留π).
【分析】(1)解题时,应选取三角形的任意两条边(如AB和BC),分别作出它们的垂直平分线,相交的一点即△ABC的外接圆的圆心O;
(2)先根据勾股定理求出OA、OC、AC,再根据勾股逆定理证出△AOC为直角三角形,最后根据S阴影=S扇形AOC﹣S△AOC求解即可.
【解答】解:(1)如图,分别作AB,BC的垂直平分线,交于点O,点O即为所求;
(2)如图,连接OA,OC,
由图得,.
∵,即OA2+OC2=AC2,
∴△AOC为直角三角形,∠AOC=90°,
∴S阴影=S扇形AOC﹣S△AOC5.
47.(2026•南岗区一模)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,体现作图过程)
(1)在图1中作出BC的中点D;
(2)在图2中作出△ABC的重心O,连接OB,并直接写出OB的长.
【分析】(1)取格点M,N,连接MN,交BC于点D即可.
(2)结合三角形的重心的定义,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.
【解答】解:(1)如图1,点D即为所求.
(2)如图2,点O即为所求.
∵AE=CE2,
∴点E是AC的中点,
由(1)知,点D是BC的中点,
∴AD,BE是△ABC的中线,
∴点O是△ABC的重心O.
取格点G,H,
∵GO∥EH,
∴.
∵,
∴.
∴.
48.(2025•萧山区校级模拟)如图是由小正方形组成的3×4网格,每个小正方形的顶点叫做格点.△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画图任务,每个任务的画线不得超过三条.
(1)在图中,画射线AD交BC于点D,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.
【分析】(1)根据中线平分三角形的面积,利用矩形的对角线交点为中点的思路解答即可;
(2)利用三角形全等构造垂直,再利用平行四边形构造中位线定理,利用线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质可证明∠ECB=∠ACB.
【解答】解:(1)画图如下,点D即为所求;
(2)画图使得△AQC≌△NMA(SAS),得BC⊥AN交点为H,
连接FP与AN的延长线交于点G,则四边形BFPC是平行四边形,
得到BH∥FG,
又AB=BF,
故,得到AH=HG,
得到直线BC是线段AG的垂直平分线,
连接CG,交直线AD于点E,
则CG=CA,根据BC⊥AN,
得到∠ACB=∠ECB,
则点E即为所求.
49.(2025•哈尔滨)如图,方格中每个小正方形的边长均为1个单位长度,每个小正方形的顶点叫格点,△ABC的三个顶点均在格点上,请用无刻度的直尺按下列要求画图.
(1)在方格纸中,画出△ACD(点D在格点上),满足,且△ACD的面积是5;
(2)在△ABC的边BA上画出点E,使线段BE的长是3个单位长度(保留作图痕迹,体现作图过程),连接ED,并直接写出tan∠EDA的值.
【分析】(1)根据要求画出图形即可;
(2)取格点M,N,连接MN交AB于点E,过点E作EH⊥AD于点H,求出EH,DH可得结论.
【解答】解:(1)△ACD.如图所示.
(2)如图,点E即为所求.
过点E作EH⊥AD于点H.
∵AB5,EH∥BN,BN=3,AN=4,
∴,
∴EH,AH,
∴HN=AN﹣AH=4,
∴DH=DN+HN=1,
∴tan∠EDA.
50.(2025•吉林)图①、图②均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.△ABC内接于⊙O,且点A,B,C,O均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图.
(1)在图①中找一个格点D(点D不与点C重合);画出∠ADB,使∠ADB=∠ACB.
(2)在图②中找一个格点E,画出∠AEC,使∠AEC+∠ABC=180°.
【分析】(1)利用圆周角定理作出图形;
(2)利用圆内接四边形的性质作出图形.
【解答】解:(1)如图①中,点D即为所求(答案不唯一);
(2)如图②中,点E即为所求(答案不唯一).
51.(2025•威海)问题提出
已知∠α,∠β都是锐角,tanα,tanβ,求∠α+∠β的度数.
问题解决
(1)如图,小亮同学在边长为1的正方形网格中画出∠BAD和∠CAD,请你按照这个思路求∠α+∠β的度数.(点A,B,C,D都在格点上)
策略迁移
(2)已知∠α,∠β都是锐角,tanα,tanβ,则∠α+∠β= 90 °;
(3)已知∠α,∠β,∠θ都是锐角,tanα,tanβ,∠α+∠β=∠θ,求tanθ的值.
(提示:在正方形网格中画出求解过程的图形,并直接写出答案)
【分析】(1)连接BC,利用等腰直角三角形的性质求解;
(2)构造等腰直角三角形ABC可得结论,构造直角三角形DGF可得结论.
【解答】解:(1)如图1中,连接BC,
∵AB=BC,AC,
∴AB2+BC2=AC2,
∴∠ABC=90°,
∴∠BAC=45°,
∴∠α+∠β=45°;
(2)如图2中,连接BC,
由题意,α=∠BAD,β=∠DAC,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴α+β=90°.
故答案为:90;
(3)如图2中,α=∠GDH,β=∠HDF,
在Rt△DGF中,tan(α+β).
52.(2026•前郭县校级模拟)图①、图②均是4×4的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点.点A、B、P、Q均为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作图.
(1)在图①中,画出△PAB的对称轴;
(2)如图②,四边形ABPQ的面积为 6 ;
(3)如图②,点M是线段PQ上一点,在线段AB上找一点N,使AN=QM.
【分析】(1)根据轴对称图形的定义画出对称轴即可;
(2)利用梯形的面积公式求解;
(3)连接AM交对称轴于点J,连接QJ,延长QJ交AB于点N,点N即为所求.
【解答】解:(1)如图①中,直线m即为所求;
(2)四边形ABPQ的面积(2+4)×2=6;
故答案为:6;
(3)如图②中,点N即为所求.
53.(2025•长春一模)图①、图②、图③均是6×4的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点,△ABC 的顶点均在格点上.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作图,保留必要的作图痕迹.
(1)在图①中,作△ABC 的中线AD.
(2)在图②中,在AC上找一点E,使.
(3)在图③中,将点C向右平移2个单位,得到点P,连接CP,并在线段AC上找到一点Q,连接PQ,使△ABQ∽△CPQ.
【分析】(1)取BC的中点D,连接AD即可.
(2)取格点F,G,使AF∥CG,且AF:CG=2:1,连接FG交AC于点E,则点E即为所求.
(3)根据平移的性质可得点P;取格点M,使CM∥AB,且CM:AB=2:3,连接BM交AC于点Q,则点Q即为所求.
【解答】解:(1)如图①,取BC的中点D,连接AD,
则AD即为所求.
(2)如图②,取格点F,G,使AF∥CG,且AF:CG=2:1,连接FG交AC于点E,
此时△AEF∽△CEG,
∴AE:CE=AF:CG=2:1,
∴,
则点E即为所求.
(3)如图③,点P即为所求.
取格点M,使CM∥AB,且CM:AB=2:3,连接BM交AC于点Q,连接PQ,
此时△ABQ∽△CMQ,
∴,
∵,
∴,
∵∠BAQ=∠PCQ=90°,
∴△ABQ∽△CPQ,
则点Q即为所求.
54.(2026•临泉县一模)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系xOy,线段AB的两个端点均为格点(网格线的交点).已知点A和点B的坐标分别为(1,﹣6)和(2,﹣3).
(1)将线段AB先向右平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到线段A1B1,画出线段A1B1;
(2)将线段AB绕O逆时针旋转90°,得到线段A2B2,画出线段A2B2;
(3)在平面直角坐标系xOy的第四象限内描出一个格点P(要在网格内),使得PA=PA2,并写出格点P的坐标.
【分析】(1)根据平移性质得到对应点的位置,再顺次连接即可;
(2)根据旋转性质得到对应点的位置,再顺次连接即可;
(3)根据网格特点,结合勾股定理求解即可.
【解答】解:(1)根据平移性质得到对应点的位置,再顺次连接,线段A1B1如图;
(2)根据旋转性质得到对应点的位置,再顺次连接,线段A2B2如图;
(3)取格点P(答案不唯一),如图,P(7,﹣5),
此时满足题意.
55.(2025•武汉)如图是由小正方形组成的3×4网格,每个小正方形的顶点叫作格点,矩形ABCD的四个顶点都是格点.仅用无刻度直尺在给定网格中完成如下两个问题,每个问题的画线不得超过五条.
(1)如图1,E是格点,先将点E绕点A逆时针旋转90°,画对应点F,再画直线FG交AB于点G,使直线FG平分矩形ABCD的面积.
(2)如图2,先画点C关于直线BD的对称点M,再画射线MN交BD于点N,使MN∥AD.
【分析】(1)利用旋转变换的性质作出点E的对应点F即可,连接AC交网格线于点O,作直线FO交AB于点G即可;
(2)取格点J,K,连接AK,CJ交于点M,连接KJ交网格线于点P,取格点W,连接PW,延长PW交BD于点N,作直线MN即可.
【解答】解:(1)如图1中,点F,直线FG即为所求;
(2)如图,点M,直线MN即为所求.
56.(2024•武汉)如图是由小正方形组成的3×4网格,每个小正方形的顶点叫做格点.△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.
(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;
(3)在图(2)中,先画点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).
【分析】(1)根据三角形中线的定义画出图形;
(2)方法一:作点A作BC的对称点A′,连接CA′交射线ADF于点E,点E即为所求.方法二:取格点P,Q,连接BR,作射线PD交BQ于点M,连接CM交AD一点E,点E即为所求;
(3)构造等腰直角三角形AFC即可;
(4)取格点P,Q,K,L,连接PQ,KL,PQ交射线AF于点M,BC交KL于点N,连接MN,线段MN即为所求(证明△ABG≌△MNG,可得结论).
【解答】解:(1)如图1中,线段AD即为所求;
(2)如图1中,点E即为所求;
(3)如图2中,点F,射线AF,点G即为所求;
(4)如图2中,线段MN即为所求.
(其中(2)的方法二:如图所示).
考向04 尺规作图综合题
57.(2025•淮安一模)(1)如图1,△ABC是等边三角形,点E为AC边上一点,将线段BE绕点B顺时针旋转60°得BF,连接EF.
①△BEF的形状为 等边 三角形;
②若AB=6,CE=4,求tan∠ABE的值.
(2)如图2,等边三角形ABC,点A在直线l上(任意一点),请用尺规作图,在直线l上,求作点E、点F,使得△CEF为等边三角形.(不写作法,需保留作图痕迹)
(3)如图3,在∠MON的内部有一定点A,在OM、ON上分别找点B、点C,使△ABC为等边三角形.请画出示意图,并写出画△ABC的思路.
【分析】(1)①由等边三角形的判定很容易得解;②过E作EK⊥AB于点K,易得AE=2,解△AEK,进而即可得解;
(2)根据①中思路,可以作作△ABC的外接圆交l于点E,根据同弧所对的圆周角相等即可得到∠CEA=60°,以点E为圆心,EC长为半径画弧,在点E左侧,交l于点F,则△CEF即为所求;
(3)①在ON上且点A右侧任取两点D、F,在ON上方作等边三角形DEF;②过A作ON的垂线交ON于点K,交DE的延长线于点G;③作AH∥DG交ON于点H,在点H左侧的l上取一点L,使AH=AL;④作∠ALO的角平分线交OM于点B,连接AB;⑤在点H左侧ON上取一点C,使HC=LB,连接BC,AC,则△ABC即为所求;
【解答】解:(1)①线段BE绕点B顺时针旋转60°得BF,
∴BE=BF,
∴△BEF是等腰三角形,
∵∠EBF=60°,
∴△BEF是等边三角形,
故答案为:等边.
②如图,过E作EK⊥AB于点K,
∵△ABC为等边三角形,
∴AC=AB=6,∠A=60°,
∴∠AEK=30°,
∵CE=4,
∴AE=2,
∴AK=1,EK,
∴BK=AB﹣AK=5,
∴tan∠ABE;
(2)如图,△CEF即为所求;
作法提示:①作△ABC的外接圆交l于点E,则∠CEA=∠B=60°;
②连接EC,以点E为圆心,EC长为半径画弧,在点E左侧,交l于点F,则EC=EF;
③连接CF,则△CEF为等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形).
(2)如图,△ABC即为所求;
作法提示:①在ON上且点A右侧任取两点D、F,在ON上方作等边三角形DEF;
②过A作ON的垂线交ON于点K,交DE的延长线于点G;
③作AH∥DG交ON于点H,在点H左侧的l上取一点L,使AH=AL;
④作∠ALO的角平分线交OM于点B,连接AB;
⑤在点H左侧ON上取一点C,使HC=LB,连接BC,AC,则△ABC即为所求;
证明:∵△DEF是等边三角形,
∴∠EDF=60°,
∵AH∥DG,
∴∠AHK=60°,
∵AL=AK,
∴△AHL是等边三角形,
∴∠ALH=60°,
∴∠ALO=120°,
∵LB平分∠ALO,
∴∠ALB=60°=∠AHC,
∵AL=AH,LB=HC,
∴△ABL≌△ACH(SAS),
∴AB=AC,∠BAL=∠CAH,
∴∠BAL﹣∠CAL=∠CAH﹣∠CAL,
即∠BAC=∠HAL=60°,
∴△ABC为等边三角形.
58.(2025•鼓楼区校级一模)2024年徐州中考数学试卷大家一定都做过,其中第27题的尺规作图,体现重要的数学解决问题方法:分析问题,无中生有,进行数学模型构建.汤老师对此题进行了变式处理,请按要求完成下列问题.
(1)如图1,在△ABC中,D在边BC上,且∠1=∠2,求证:AB2=BD•BC;
(2)如图2,在△ABC中,若∠ACB=90°,CD⊥AB于点D.AC=3,BC=4,求:BD的长;
(3)如图3,已知点D在线段AB上,用无刻度的直尺和圆规在直线a上找所有的点P,满足∠BPD=∠PAB.
【分析】(1)根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论;
(2)根据勾股定理得到AB=5,根据三角形的面积公式得到CD,然后根据勾股定理即可得到结论;
(2)作AB的垂直平分线,交AB于点O;以O为圆心,OA为半径作⊙O;在AB上截取DC=DB,作BC的垂直平分线EF,交⊙O于E;以点B为圆心,BE为半径作⊙B,可得点P.
【解答】(1)证明:∵∠B=∠B,∠1=∠2,
∴△ABD∽△CBA,
∴,
∴AB2=BD•BC;
(2)解:∵∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB5,
∵S△ABCAC•BCAB•CD,
∴AC•BC=AB•CD,
∴CD,
∵CD⊥AB,
∴BD;
(3)解:如图3,
①作AB的垂直平分线,交AB于点O,
②以O为圆心,OA为半径作⊙O,
③在AB上截取CD=CB,作BD的垂直平分线EF,交⊙O于E,
④以点B为圆心,BE为半径作⊙B,交直线a于点P和点P′,
则点P和点P′即为所求.
59.(2024•徐州)在△ABC中,点D在边AB上,若CD2=AD•DB,则称点D是点C的“关联点”.
(1)如图(1),在△ABC中,若∠ACB=90°,CD⊥AB于点D.试说明:点D是点C的“关联点”.
(2)如图(2),已知点D在线段AB上,用无刻度的直尺和圆规作一个△ABC,使其同时满足下列条件:①点D为点C的“关联点”;②∠ACB是钝角(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若△ABC为锐角三角形,且点D为点C的“关联点”.设AD=m,DB=n,用含m、n的代数式表示AC的取值范围(直接写出结果).
【分析】(1)证△ACD∽△CBD即可得证;
(2)依据题意作出尺规作图,由(1)我们发现当∠ACB是直角三角形时,DC2=DA•DB,所以我们需要找到一个点满足D到这个点的距离等于直角三角时的DC,这时很容易想到轨迹圆;
(3)分类讨论,①当m<n时,根据第二问可得出锐角三角形时C的位置,再利用勾股定理求出临界值范围即可,②当m<n时,同①方法.
【解答】(1)证明:∵CD⊥AB,
∴∠CDA=∠CDB=90°,
∴∠A+∠ACD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCD+∠ACD=90°,
∴∠A=∠BCD,
∵∠CDA=∠CDB=90°,
∴△ACD∽△CBD,
∴,
∴CD2=AD•DB,
∴点D是点C的“关联点”.
(2)解:如图,△ABC即为所求,
作法提示:①作线段AB的垂直平分线,交AB于点O;
②以O为圆心,OA为半径作圆;
③过D作DP⊥AB交⊙O于点P;
④以D为圆心,DP为半径画圆,则点C在⊙D上且在直线DP右侧.
简证:∵P在以AB为直径的圆上,
∴∠APB=90°,
根据第一问很容易得出DP2=DA•DB,
∵DC=DP,
∴DC2=DA•DB.
(3)①当m<n时,
如图所示,结合第(2)问,我们发现当点C在直线DP左侧、A的右侧时,△ACB是锐角三角形,
此时AC1<AC<AC2,
∵DC2=DA•DB,且DA=m,DB=n,
∴mn,
在Rt△ADC1中,AC1,
在Rt△ADC2中,AC2,
∴AC;
②当m>n时,同理可得AC;
综上,AC或AC.
60.(2025•丹徒区二模)实践课上,同学们尝试探索在不剪断铁丝且不浪费材料的前提下,能否将一段铁丝弯折围成符合要求的三角形.如图1,同学们将细铁丝抽象为线段MN,在线段MN上取点A,B(MA<MB),沿点A,B弯折,使M,N两点重合(记为C),得到△ABC.
【活动1】围等腰三角形
(1)一般的等腰三角形.如图2,线段MN上已确定好点A,请在线段MN上确定点B,沿点A,B弯折,使M,N两点重合(记为C),△ABC为等腰三角形.请画出点B(一种情况即可)和△ABC(尺规作图,保留作图痕迹).
(2)等边三角形.如图3,线段MN上取点A,B(MA<MB),沿点A,B弯折,使M,N两点重合(记为C),得到等边△ABC.小明思考后发现,找线段MN的一个三等分点B即可,他采取了以下的作图方法:
①过点N作MN的垂线NH;
②线段MN上顺次截取,以P为圆心,PM的长为半径作⊙P;
③以Q为圆心,线段QP的长为半径画弧,在MN的上方交⊙P于点E,作射线ME交射线NH于点D;
④作MD的垂直平分线交MN于点B.则点B就是线段MN的三等分点.
根据上面的作法,证明点B是线段MN的三等分点.
【活动2】围直角三角形
如图4,线段MN上有一点,同学们为解决问题,过点A作射线AH⊥MN于点A.请你借助射线AH,用尺规确定点B的位置,使得沿点A,B弯折后,M,N两点重合(记为C),最后得到直角△ABC.请画出点B(一种情况即可)和△ABC(要求:尺规作图,保留作图痕迹).
有
【分析】(1)作线段MN的垂直平分EF,以A为圆心,AM为半径画弧,交EF于C,以C为圆心,AM为半径画弧交MN于B,于是得到结论;
(2)连接EQ,BD,由作图知PM=PQ=PEQM,∠DNM=90°,根据圆周角定理得到∠MEQ=90°,求得∠M=30°,得到∠MDN=60°,根据线段垂直平分线的性质得到BM=BD,求得∠BDM=∠M=30°,得到∠BDN=30°,根据直角三角形的性质得到BNBDBM,得到点B是线段MN的三等分点;
(3)①以M为圆心,任意长为半径画弧,交AH与点C;②连接BC,作BC垂直平分线交MN与点B,③连接CB,则△ABC即为所求.
【解答】(1)解:如图,点B,△ABC即为所求;
(2)证明:连接EQ,BD,
由作图知PM=PQ=QEQM,∠DNM=90°,
∵MQ是⊙P的直径,
∴∠MEQ=90°,
∴∠M=30°,
∴∠MDN=60°,
∵BT垂直平分DM,
∴BM=BD,
∴∠BDM=∠M=30°,
∴∠BDN=30°,
∴BNBDBM,
∴点B是线段MN的三等分点;
(3)解:如图,点B,△ABC即为所求.
(建议用时:60分钟)
1.(2025•漳州模拟)如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.
(1)在OB上求作点E,使得点E到AB,AC的距离相等;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求点E到AB的距离.
【分析】(1)作∠BAC的角平分线交BD于点E,点E即为所求;
(2)过点E作EH⊥AB于点H,证明BEEHOE,再根据OB=1,构建方程求解.
【解答】解:(1)如图,点E即为所求;
(2)过点E作EH⊥AB于点H.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC=OB=ODAB=1,∠ABO=45°,
∵EH⊥AB,EO⊥AC,
∴EH=EO,
∵∠EHB=90°,
∴∠EBH=∠HEB=45°,
∴BEEHEO,
∴EH+EH=1,
∴EH1,
∴点E到AB的距离是1.
2.(2026•雁塔区校级一模)如图,在△ABC中,AB=AC,请用尺规作图法在BC边上确定一点P,使得△PAB∽△ABC.(要求保留作图痕迹,不写作法)
【分析】根据垂直平分线的作法作AB的垂直平分线与BC的交点即为点P.
【解答】解:根据垂直平分线的作法作AB的垂直平分线与BC的交点,如图,点P即为所求作.
由垂直平分线的性质可得AP=BP,
∴∠B=∠BAP,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∴∠PBA=∠ACB,∠PAB=∠ABC,
∴△PAB∽△ABC.
3.(2025•梁溪区校级二模)如图,四边形ABCD为菱形,60°<∠ABC<90°,点E是BC边的中点.
(1)请在图①中用尺规作图分别在CD边上找一点G,在BD上找一点F,使EF+FG最小.(请用圆规和直尺完成作图,并保留作图迹.)
(2)若菱形边长为5,tan∠ABC=2,在(1)的条件下,则sin∠GBC= .
【分析】(1)作点E关于BD的对称点E′,过点E′作E′F垂直AB,交BD于点F,交CD于点G,连接EF,点E,F即为所求;
(2)如图,连接BG,过点C作CH⊥AB于点H,过点C作CJ⊥BG于点J.利用面积法求出CG可得结论.
【解答】解:(1)图形如图所示:
(2)如图,连接BG,过点C作CH⊥AB于点H,过点C作CJ⊥BG于点J.
在Rt△BCH中,BC=5,tanB2,
∴BH,CH=2,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,
∵GE′⊥AB,CH⊥AB,
∴GE′∥CH,
∴四边形CHE′G是平行四边形,
∵∠GE′H=90°,
∴四边形CHE′G是矩形,
∴CG=E′H,CH=E′G=2,
∴BG,
∴S△BCGBG×CJ()×22,
∴CG,
∴sin∠GBC.
故答案为:.
4.(2025•锡山区二模)在矩形ABCD中,AD>AB.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图.先在AD上确定点E,使 BE=BC.再在CD上确定点F,使以F为圆心的圆经过点E和点C.
(2)在(1)的条件下,若AB=3,且 ,则BC的长为 5
【分析】(1)以B为圆心,BC为半径作弧交AD于点E,连接CE,作线段EC的垂直平分线交CD于点F,连接EF即可;
(2)设DF=4k,EF=FC=5k,构建方程求出k,设AD=BC=BE=x,利用勾股定理构建方程求解.
【解答】解:(1)图数如图所示:
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°,AB=CD=3,AD=BC,
∵sin∠DEF,
∴可以假设DF=4k,EF=5k,
∵FE=FC=5k,
∴CD=DF+CF=9k=3,
∴k,
∴EF,DF,DE=1,
设AD=BC=BE=x,
在Rt△ABE中,x2=32+(x﹣1)2,
∴x=5,
∴BC=5.
故答案为:5.
5.(2024•无锡)如图,在△ABC中,AB<AC.
(1)尺规作图:求作点D,使得∠DBC=∠DCA=∠ACB;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若BC=8,tan∠ACB,则CD= .
【分析】(1)利用基本作图,先作∠ACE=∠ACB,再作∠FBC=∠ACB,CE和BF相交于点D;
(2)BF交AC于J点,过J点作JT⊥BC于T点,如图,先利用等腰三角形的判定与性质证明BT=CT=4,再利用正切的定义求出JT=3,则利用勾股定理可计算出JC=5,所以BJ=5,接着证明△DCJ∽△DBC,利用相似三角形的性质得到,则可设DJ=5x,则DC=8x,然后利用得到,从而求出x得到DC的长.
【解答】解:(1)如图,点D为所作;
(2)BF交AC于J点,过J点作JT⊥BC于T点,如图,
∵∠JBC=∠JCB,
∴JB=JC,
∴BT=CTBC=4,
在Rt△JCT中,∵tan∠JCT,
∴JT=3,
∴JC5,
∴BJ=5,
∵∠DCJ=∠DBC,∠JDC=∠CDB,
∴△DCJ∽△DBC,
∴,
设DJ=5x,则DC=8x,
∵△DCJ∽△DBC,
∴,即,
解得x,
∴DC=8x.
故答案为:.
6.(2025•浦口区校级模拟)已知:如图点A、B为⊙O定点.
求作:优弧AB上点C使得AC﹣BC等于定长d.(保留作图痕迹,并将你的构图思维用简要文字加以说明)
【分析】先确定点以A为圆心d为半径的圆,求出到点A距离为(AC﹣BC)的点E的轨迹,然后根据等腰三角形的性质得出∠AEB为定角,并根据等腰三角形的性质推出DA=DF=BD,判定点E在以点D为圆心AD为半径的圆上,由两圆交点确定出点E的位置,即可得出点C的位置.
【解答】解:如图,作AB的垂直平分线OD交于点D,以点D为圆心AD为半径作⊙D交OD于点F,以点A为圆心d为半径作⊙A,⊙A与⊙D交于点E,连接AE并延长交⊙O于点C.根据轴对称的性质,同理在另一侧得到点C′.点C和C′即为所求.
思路:由于AE=d,构造CE=BC,在等腰△CBE中,
∠AEB=180°﹣∠CEB=180°﹣()=180°∠AFB.
由于∠AFB=∠AFD+∠BFD=2∠AFD,180°180°﹣∠ADO=∠FAD+∠AFD,则∠FAD=∠AFD,AD=DF=DB,
由于∠C为定角,则∠AEB也为定角,点E的轨迹为以点D为圆心,AD为半径的圆.
因点E又在以点A为圆心d为半径的圆上.
故两圆交点即为点E,连接AE并延长,即可找到点C.
7.(2025•鼓楼区校级二模)如图,在6×6的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,A、B、C均为小正方形的顶点,请仅用无刻度的直尺画图,按要求保留作图痕迹.
(1)在图1中作出BC边上的高AD;
(2)在图2中作出AC边上的点E,使得AE:CE=3:4;
(3)在图3中作出AB边上的点F,使得tan∠ACF.
【分析】(1)取格点G,连接AG,与BC交于点D,则AD即为所求.
(2)取格点P,Q,连接PQ,交AC于点E,则△AEP∽△CEQ,可得;
(3)取格点M,连接AM,交网格线于点N,此时AM=AC,∠CAM=90°,2,即,再连接CN,交AB于点F,可得tan∠ACF=tan∠ACN.
【解答】解:(1)如图1,高AD即为所求.
(2)如图2,点E即为所求.
(3)如图3,点F即为所求.
8.(2026•船营区校级模拟)图①,图②,图③都是5×5的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,且小正方形边长均为1,线段AB的端点A和B均在格点上.在给定的网格中用无刻度直尺按要求画图.
(1)在图①中,以AB为边画一个三角形ABC,且有一边长为5,点C为格点.
(2)在图②中,以AB为边画一个面积为3的等腰三角形ABD,点D为格点.
(3)在图③中,以AB为边画一个面积为5的等腰直角三角形ABE,点E为格点.
【分析】(1)使BC为直角边分别为3和4的直角三角形的斜边,可得BC=5,画出三角形ABC即可.
(2)根据题意,画底为2,高为3的等腰三角形即可.
(3)使AB=AE,且AB⊥AE即可.
【解答】解:(1)如图①,三角形ABC即为所求.
(2)如图②,等腰三角形ABD即为所求.
(3)如图③,等腰直角三角形ABE即为所求(答案不唯一).
9.(2024•哈尔滨)如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1个单位长度,线段AB的端点均在小正方形的顶点上.
(1)在方格纸中将线段AB先向右平移4个单位长度,再向上平移1个单位长度后得到线段CD(点A的对应点为点C,点B的对应点为点D),连接AD,BC,画出线段CD,AD,BC;
(2)在方格纸中,画出以线段AD为斜边的等腰直角三角形AED(点E在小正方形的顶点上),且∠BAE为钝角,AD,BC交于点O,连接OE,画出线段OE,直接写出的值.
【分析】(1)在图形中直接作图即可;
(2)每个小正方形的边长均为1个单位长度,结合平移,得到相应线段的长度,从而得到结果.
【解答】解:(1)如图所示:
(2)如图所示:
得到.
∵每个小正方形的边长均为1个单位长度,
∴等腰直角三角形EAD中,
AD,
∵O是平行四边形ABDC对角线的交点,
∴DO,
在Rt△EOD中,ED,
∴EO,
∴.
10.(2025•海陵区校级三模)如图,△ABE≌△BCF,且∠ABE=∠BCF=90°,点E在BC上,AE,BF交于点G.
(1)求证:AE⊥BF;
(2)△BCF可由△ABE绕点O旋转而得,用尺规作图的方法,作出O点(不写作法,保留作图痕迹);
(3)当E是BC中点时,连接CG,求∠AGC的大小.
【分析】(1)利用全等三角形的性质得到角相等,再结合直角三角形的性质,通过角的转化证明垂直;
(2)连接EF,分别作线段EF和BC的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为点O;
(3)先证△ECF是等腰直角三角形得∠FEC=45°,再证G、E、C、F四点共圆,利用圆周角性质及平角求∠AGC.
【解答】(1)证明:∵△ABE≌△BCF,且∠ABE=90°,
∴∠BAE=∠CBF,∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠CBF+∠AEB=90°,
∴∠BGE=90°,
∴AE⊥BF;
(2)解:如图1,点O即为所求;
(3)解:如图2,连接CG,连接EF,
∵E是BC中点,△ABE≌△BCF,
∴BE=EC=CF,
∵∠BCF=90°,
∴△ECF是等腰直角三角形,
∴∠EFC=45°,
∵AE⊥BF,∠BCF=90°,
∴∠FGE=∠BCF=90°,
∴G、E、C、F四点共圆,
∴∠FGC=∠FEC=45°,
∴∠AGC=180°﹣45°=135°.
11.(2025•沛县二模)定义:如图①,点M、N把线段AB分割成AM、MN和BN,若以AM、MN、BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M、N是线段AB的勾股分割点.
(1)已知点M、N是线段AB的勾股分割点,若AB=12,AM=3,求BN的长.
(2)如图②,在菱形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,,,AE、AF分别交BD于点M、N.求证:M、N是线段BD的勾股分割点.
(3)如图3,点C是线段AB上的一定点如图所示.请在BC上画一点D,使C,D是线段AB的勾股分割点(尺规作图)
【分析】(1)设MN=x,则BN=MB﹣MN=9﹣x,根据勾股定理中直角边与斜边的关系,分类讨论即可求解;
(2)根据菱形的性质设AB=BC=CD=AD=a,根据平行线截线段成比例得到,则,,则,则,运用勾股定理的计算即可求证;
(3)根据尺规作垂线,垂直平分线的性质作图即可.
【解答】(1)解:∵AB=12,AM=3,
∴MB=AB﹣AM=12﹣3=9,
设MN=x,则BN=MB﹣MN=9﹣x,
当AM=3是斜边时,AM2=MN2+NB2,
∴x2+(9﹣x)2=32,
整理得x2﹣9x+36=0,
Δ=(﹣9)2﹣4×36<0,
∴原方程无解,即AM=3不是斜边;
当MN=x是斜边时,MN2=AM2+BN2,
∴32+(9﹣x)2=x2,
解得,x=5,
∴BN=9﹣x=9﹣5=4;
当BN=9﹣x是斜边时,BN2=AM2+MN2,
∴32+x2=(9﹣x)2,
解得,x=4,
∴BN=9﹣x=9﹣4=5;
∴BN的长为4或5;
(2)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AB∥CD,BC∥AD,
设AB=BC=CD=AD=a,
∴,,
∵AB∥DF,
∴,即,
∴,则,
∵AD∥BE,
∴,即,
∴,则,
∴M,
∴MN>BM>DN,
∴,
,
,
∴;
∴M、N是线段BD的勾股分割点;
(3)解:如图所示,
作法提示:①以点C为圆心,以CA为半径画弧交AB于点E,
②分别以点A,E为圆心,以大于为半径画弧交于点M,N,
③连接MN,则MN为线段AE的垂直平分线,垂足为点C,则∠ACM=∠ECM=90°,
④在CM上取CF=CA,连接BF,分别以点E,F为圆心,以大于为半径画弧交于点P,Q,
⑤连接PQ,交AB于点D,则DB=DF,
在Rt△CDF中,CD2+CF2=DF2即CA2+CD2=DB2,
∴点D即为所求点的位置.
12.(2025•泰兴市校级三模)在▱ABCD中,,AD=5,,点E、F分别在CD、AB上一点(不与端点重合),且DE=BF,将四边形CEFB沿着EF翻折至四边形HEFG处.
(1)如图1,HE与AB交于点Q,若AQ=BF,求证:四边形AQED为平行四边形;
(2)当点G落在边AD上(不与A、D重合)时,请用无刻度的直尺和圆规在图2中作出点G(保留作图痕迹,不要求写作法);
(3)当点G落在▱ABCD的边上时,求点B、G之间的距离.
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【分析】(1)利用平行四边形的判定定理:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形解答即可;
(2)连接AC,BD交于点O,作AB的垂直平分线得到AB的中点F,作直线OF交CD于E,过B作直线EF的垂线交AD于G,于是得到结论;
(3)连接BE,DF,BD,交EF于点O,延长EF交BG于点P,推导出动点G的轨迹是以O为圆心,OB长为半径的圆弧.然后分三种情况:当点G落在AB边上时;当点G落在AD 边上时;当点G与点D重合时,分别解得BG的长即可.
【解答】(1)证明:∵DE=BF,AQ=BF,
∴AQ=DE,
∵在平行四边形ABCD中,DC∥AB,
∴四边形AQED为平行四边形;
(2)解:如图所示,点G即为所求;
(3)解:①当点G落在AB边上时,如图,
由折叠性质可知:FG=FB,HE=CE,∠EFG=90°,
∵DE=BF,
∴FG=DE,
在平行四边形ABCD中,
∵AB∥CD,
∴四边形DEFG是平行四边形,
∴∠DGA=∠EFG=90°,
在Rt△ADG中,∵AD=5,,
∴DG=4,
∴AG3,
∴BG=AB﹣AG3.
②当点G落在AD边上时,连结BD交EF于点O,连接OG,如图,
由平行四边形的中心对称性,得DO=BO,
由翻折的性质得:GO=BO
∴OG=DO=OBBD,
∴△BGD为直角三角形,∠DGB=90°,
∴BG=AB•sinA5;
③当点G落在DC边上时,连结BG交EF于点O,如图,
由折叠可知:FG=FB,
∵FB=DE,
∴FG=DE.
则BG垂直平分EF,
由轴对称性可知EF垂直平分BG,
∴点G与点D重合.
过点D作AB的垂线交于点M,
在Rt△BGM中,
∵AM=3,GM=DM=4,
∴BM=AB﹣AM,
∴由勾股定理,得BG.
综上所述,点B,G之间的距离为或5或.
13.(2025•丹阳市二模)矩形纸片ABCD中,点M,N分别在边AB和AD上,点E,F分别在边BC和CD上.
【特例感知】
(1)如图1,当矩形纸片ABCD是正方形时,NE⊥MF,则线段NE和MF的数量关系为NE=MF ;
【初步探究】
如图2,矩形纸片ABCD中,.
(2)若NE⊥MF,则线段NE和MF的数量关系为 ;
(3)若,那么NE⊥MF一定成立吗?如果不一定,请在图2中画出一个反例;(要求尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
【拓展提升】
(4)如图3,若AB=2,,点F是CD边的中点,将矩形纸片ABCD折叠,使得点A落F处,则折痕落在纸片上的线段的长为 ;(用含k的代数式表示)
(5)已知点P,Q,R的位置如图4所示,求作一点S,使得点P,Q,R,S一定分别在一个长宽比为2:1的矩形的四条边上(要求尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
【分析】(1)作AG∥MF交DC于点G,DH∥EN交BC于点H,则AG=MF,DH=EN,AG⊥EN,DH⊥AG.易知AG=MF,DH=EN,AG⊥EN,DH⊥AG.证明△ADG≌△DCH(AAS)即可得结论;
(2)作BG∥EN交AD于点G,CH∥MF交AB于点H,如图2所示,则BG=EN,MF=CH,证明△GAB∽△HBC,可得,故;
(3)如图2所示,以N为圆心,以NE为半径画弧交BC于点E',则此时并不满足NE⊥MF;
(4)由题意可得折痕长为GH的长,如图3所示,且GH⊥AF,由AB=2,,可得AD=2k.由(2)可得,即GH;
(5)即满足PS⊥QR且PS即可.
【解答】解:(1)如图1所示,作AG∥MF交DC于点G,DH∥EN交BC于点H,
易知AG=MF,DH=EN,AG⊥EN,DH⊥AG.
∴∠DAG+∠ADH=90°,∠DAG+∠DGA=90°,
∴∠ADH=∠DGA,
在△ADG和△DCH中,
,
∴△ADG≌△DCH(AAS),
∴AG=DH,
∴NE=MF.
故答案为:NE=MF.
(2)作BG∥EN交AD于点G,CH∥MF交AB于点H,如图2所示,则BG=EN,MF=CH,
同(1)可得∠ABG=∠HCB,
又∵∠GAB=∠HBC=90°,
∴△GAB∽△HBC,
∴,
故,
故答案为:.
(3)如图2所示,以N为圆心,以NE为半径画弧交BC于点E',则此时并不满足NE⊥MF;
(4)由题意可得折痕长为GH的长,如图3所示,
且GH⊥AF,
∵AB=2,,
∴AD=2k.
由(2)可得,
即GH,
故答案为:.
(5)如图所示,点S即为所求作的点.
14.(2025•高邮市二模)定义:若一个三角形被某条直线分成面积相等的两个部分,则称这条直线是该三角形的“等积线”.
(1)如图1,用无刻度的直尺与圆规作出△ABC过点A的“等积线”(保留作图痕迹,写出必要的文字说明);
(2)如图2,点P是△ABC中AB上一点(AP<BP),用无刻度的直尺与圆规作出△ABC过点P的“等积线”(保留作图痕迹,写出必要的文字说明);
(3)如图3,点P是△ABC中AB上一点(AP>BP),D为BC中点,连接PD,过点A作AM∥PD,交BC延长线于点M,连接PM交AC于Q,判断PQ是不是△ABC的“等积线”,并说明理由.
【分析】(1)如图1,作线段BC的垂直平分线交BC于点D,连接AD,则AD就是△ABC的“等积线”;
(2)如图2,作AB的垂直平分线MN,交AB于点D,连接PC,CD,以点D为顶点作∠CDE=∠PCD,交BC于点E,最后作直线PE,即为所求;
(3)如图3,连接AD,PC,根据平行线同底等高三角形的面积相等得:S△PDA=S△PDM,由三角形的中线平分三角形的面积和面积和的关系可和是:S△ABDS△ABC=S四边形PBCQ+S△QCM,即可得结论.
【解答】解:(1)如图1,则AD就是△ABC的“等积线”;
(2)如图2,则直线PE是△ABC过点P的“等积线”;
理由是:∵MN是AB的垂直平分线,
∴AD=BD,
∴S△ACD=S△BCDS△ABC,
∵∠PCD=∠CDE,
∴PC∥DE,
∴S△PCD=S△PEC,
∵S△ADC=S△APC+S△PDC=S△APC+S△PEC=S四边形APEC,
∴S四边形APECS△ABC,
∴直线PE是△ABC过点P的“等积线”;
(3)PQ不是△ABC的“等积线”,理由如下:
如图3,连接AD,PC,
∵S△PDM=S四边形PDCO+S△QCM,
∵AM∥PD,
∴S△PDA=S△PDM,
∵D是BC的中点,
∴S△ABDS△ABC=S△PDA+S△BDP=S△PDM+S△BDP=S四边形PBCQ+S△QCM,
∵S△QCM≠0,
∴S四边形PBCQ=S△ABD﹣S△QCMS△ABC,
∴PQ不是△ABC的“等积线”.
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专题03 几何作图综合压轴
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近三年:中考数学中作图题类型的考向主要分4种类型:
1、 尺规作图(每年1道,3~8分);
2、 直尺作图(每年1道,3~8分)
三、格点作图(每年1题,3~8分);
四、几何综合题型(每年1道,3~10分);
考查内容稳定,以解答题为主,难度中等偏上.
预测2026年:必考题型,各市针对作图题的考察重点略有不同,具体可参照往年的中考模拟题和真题针对性练习。
考向01 尺规作图
一.五种基本作图
1.作一条线段等于已知线段
已知:如图,线段a.
求作:线段AB,使AB =a
作法:
(1)作射线AP;
(2)在射线AP上截取AB=a,则线段AB就是所求作的图形.
2.作一个角等于已知角
已知:如图,已知∠AOB.
求作:∠A′O′B′,使∠A′O′B′=∠AOB
作法:
(1)作射线O′A′;
(2)以O为圆心,任意长度为半径画弧,交OA于M,交OB于N;
(3)以O′为圆心,以OM的长为半径画弧,交O′A′于M′﹔
(4)以M′为圆心,以MN的长为半径画弧,交前弧于N′﹔
(5)连接ON′并延长到B′.则∠A′O′B′就是所求作的角.
3.作已知线段的垂直平分线
已知:如图,线段MN.
求作:点O,使MO=NO(即O是MN的中点).
作法:
(1)分别以M、N为圆心,大于MN的相同线段为半径画弧,两弧相交于P,Q;
(2)连接PQ交MN于O.则直线PQ就是所求作的MN的垂直平分线.
4.作已知角的角平分线
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP,使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB).
作法:
(1)以O为圆心,任意长度为半径画弧,分别交OA,OB于M,N;
(2)分别以M、N为圆心,大于MN的线段长为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
(3)作射线OP.则射线OP 就是∠A0B的角平分线.
5.过一点作已知直线的垂线(点在直线上或直线外作法一致)
已知:如图,直线AB及直线外一点P.
求作:直线CD,使CD经过点P,且CD⊥AB.
作法:
(1)以Р为圆心,任意长为半径画弧,交AB于M、N;
(2)分别以M、N圆心,大于MN长度的一半为半径画弧,两弧交于点Q;
(3)过P、Q作直线CD.则直线就CD是所求作的直线.
2. 常见综合作图
1.过直线外一点作平行线
利用平行线的性质,构造同位角相等或内错角相等;
2.作三角形的外接圆(或找三角形的外心)
作三角形两边的垂直平分线,交点即是外心;
3.作三角形的内切圆(或找三角形的内心)
作三角形两个内角的角平分线,交点即是内心;
4.作一个点关于一条直线的对称点
先过这个点做已知直线的垂线,再截取点到直线的距离;
三.中考作图通用评分规范
①必须保留作图痕迹(弧、辅助线),无痕迹直接扣分;
②实线 / 虚线分清:
最终所求图形:实线
作辅助线、延长线、对称辅助线:虚线
垂直位置必须标注直角符号;
每题最后必须写结论:“…… 即为所求”;
题型1 作角平分线
1.角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等;
2.角的对称性:角的对称轴是角平分线所在的直线;
1.(2026•新城区模拟)已知:如图,四边形ABCD,E为CD边上一点.请在四边形ABCD内求作一点P,使得EP∥BC,且点P到AB、AD的距离相等.
2.(2025•镇江二模)如图,在△ABC中,D是边BC上一点,点C关于AD的对称点C′落在AB边上.
【实践与操作】(1)请用无刻度直尺和圆规作出满足条件的D与C′;
【推理与计算】(2)以D为圆心,CD为半径作⊙D,若点A恰好落在⊙D上,且AB=10,BC=13,求⊙D的半径.
3.(2025•漳州模拟)如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.
(1)在OB上求作点E,使得点E到AB,AC的距离相等;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求点E到AB的距离.
4.(2026•西安模拟)如图,在△ABC中,∠A=80°,CD是△ACB的角平分线,在CD上求作点P,使∠BPC=130°.(保留作图痕迹,不写作法)
题型2 作垂直平分线
1.垂直平分线的性质:垂直平分线上的点到线段两端点距离相等;
2.垂直平分线可以构造等腰三角形;
3.垂直平分线可以构造二倍角;
5.(2025•东海县模拟)如图Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC边于点D.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作一个圆,使圆心O在AB上,且⊙O过A、D两点;(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
(2)在(1)中作图基础上,求证:BC与⊙O相切;
(3)若AC=6,BC=8,求(1)中所作的⊙O的半径.
6.(2025•仪征市校级三模)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=5,E是CD边上的一点,点P在BC边上,且满足∠PEC=∠DAP.
(1)请用不带刻度的直尺和圆规,在所给的图中作出符合条件的点P(不要求写作法,但保留作图痕迹);
(2)若CE=1,试确定BP的长.
有
7.(2025•镇江模拟)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D为边AC上一点.
(1)尺规作图:在边AB上作一点O,使得∠AOD=2∠BDO;(要求:不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,以点O为圆心,OB为半径的圆与BC交于点E,且∠AOD=∠DOE.
①求证:AC与⊙O相切;
②若⊙O的半径为3,,求CE的值.
8.(2024•绥化)已知:△ABC.
(1)尺规作图:画出△ABC的重心G.(保留作图痕迹,不要求写作法和证明)
(2)在(1)的条件下,连接AG,BG.已知△ABG的面积等于5cm2,则△ABC的面积是 cm2.
9.(2025•南山区三模)如图1,点D为⊙O上一点,点C在直径BA的延长线上.
(1)请你添加一个条件: ,使得直线CD与⊙O相切并写出你的证明过程;
(2)如图2,PA,PB是圆的切线,A,B为切点.
求作:这个圆的圆心O(请用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法和证明).
10.(2026•雁塔区校级二模)如图,已知Rt△ABC,∠C=90°,∠A=15°.请用尺规作图法,在AC上求作一点D,使得BD=2BC.(保留作图痕迹,不写作法)
11.(2026•周口模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,AG是△ABC的外角∠FAC的平分线.
(1)在BC上求作一点D,在AG上求作一点E,使四边形ADCE是矩形;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:四边形ADCE是矩形.
12.(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.
题型3 作垂直平分线与角平分线综合
13.(2025•无锡)如图,AC为正方形ABCD的对角线.
(1)尺规作图:作AD的垂直平分线l交AD于点E,在l上确定点F,使得点F到∠BAC的两边距离相等;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,求∠EFA的度数.
(请直接写出∠EFA的度数)
14.(2025•扬州二模)(1)如图1,Rt△ABC中,若AC=4,BC=3,∠C=90°,DE⊥AC,且DE=DB,求AD的长;
(2)如图2,已知△ABC,若AB边上存在一点M,若AC边上存在一点N,使MB=MN,且△AMN∽△ABC,请利用没有刻度的直尺和圆规,作出符合条件的线段MN(注:不写作法,保留作图痕迹,对图中涉及到的点用字母进行标注).
15.(2024•扬州)如图,已知∠PAQ及AP边上一点C.
(1)用无刻度直尺和圆规在射线AQ上求作点O,使得∠COQ=2∠CAQ;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,以点O为圆心,以OA为半径的圆交射线AQ于点B,用无刻度直尺和圆规在射线CP上求作点M,使点M到点C的距离与点M到射线AQ的距离相等;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若sinA,CM=12,求BM的长.
16.(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的劣弧与PM、PN所围成图形的面积是 .
17.(2025•韶关模拟)如图,长方形ABCD中,AD>AB.
(1)请用无刻度的直尺和圆规按下列要求作图:(不写作法,保留作图痕迹)
①在BC边上取一点E,使AE=BC;
②在CD上作一点F,使点F到点D和点E的距离相等.
(2)在(1)的条件下,连接AF.若AB=6,AD=10,求△ADF的面积.
18.(2026•铜川一模)如图,已知∠ABC=70°,点D在边BC上.请用尺规作图法,求作等腰△PBD,使得点P在∠ABC内部,∠PBD=35°,且线段BD为等腰△PBD的底边.(保留作图痕迹,不写作法)
19.(2025•碑林区校级模拟)如图,四边形ABCD是矩形,请在矩形ABCD内找一点P,使PB=PC,∠PAB=45°.要求:尺规作图,不写作法,保留痕迹.
20.(2025•绥化)尺规作图(温馨提示:以下作图均不写作法,但需保留作图痕迹)
【初步尝试】
如图(1),用无刻度的直尺和圆规作一条经过圆心的直线OP,使扇形OMN的面积被直线OP平分.
【拓展探究】
如图(2),若扇形OMN的圆心角为30°,请你用无刻度的直尺和圆规作一条以点O为圆心的弧CD,交OM于点C,交ON于点D,使扇形OCD的面积与扇形OMN的面积比为1:4.
21.(2024•无锡)如图,在△ABC中,AB>AC.
(1)尺规作图:作∠BAC的角平分线,在角平分线上确定点D,使得DB=DC;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若∠BAC=90°,AB=7,AC=5,则AD的长是多少?(请直接写出AD的值)
题型4 作一个角等于已知角
1.构造平行线;
2.构造相似三角形;
22.(2025•南京)尺规作图:如图,点P在直线l外,过点P作与直线l平行的直线.
23.(2026•碑林区校级一模)如图,已知△ABC.请用尺规作图法,在BC上方求作一个以BC为底边的等腰△DBC,且S△BCD=S△ABC.(保留作图痕迹,不写作法)
24.(2026•碑林区校级三模)如图,已知△ABC,请用尺规作图法在AB上确定一点D,使得AC2=AD×AB.(保留作图痕迹,不写作法)
题型5 构造等边三角形或等腰三角形
25.(2026•建邺区校级模拟)(1)已知线段OM,∠NOM=30°,NM=MO,用尺规作满足条件的点N.
(2)已知点A是直线l外一点,用直尺与圆规在直线l上作点B,C,使得△ABC为等边三角形,请提供两种不同的作法.
26.(2026•未央区一模)如图△ABC,请用尺规作图的方法在BC边求作点P,使得以AP为边构成的等边△APQ的周长最小.(不写作法,保留作图痕迹)
27.(2025•江都区二模)【问题提出】如图1,矩形ABCD中,如何用圆规和无刻度的直尺在边AD上作点P,使∠BPC=60°?
【问题联想】如图2,已知线段MN,请你用圆规和无刻度的直尺作等边三角形MNQ;
【问题解决】请你在图1中用圆规和无刻度的直尺作出符合条件的点P;
【深度思考】若AB=m,BC=6,若图1中符合要求的点P一定存在,求m的取值范围.
(友情提醒:以上作图均不写作法,但需保留作图痕迹)
28.(2025•南京一模)如图,⊙O的半径为r,点P在⊙O外.按下列要求分别求作一条直线l,使l过点P,并交⊙O于点A,B.
(1)PB﹣PA=r;
(2)PB+PA=2r.
要求:①用直尺和圆规作图;②保留作图的痕迹,写出必要的文字说明.
版权所有
29.(2025•清江浦区一模)如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为BC边上一点.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:在BC上找一点E,使∠AEC=30°;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,∠EAD=45°,求AD的长.
30.(2024•梁溪区校级一模)如图,△ABC中,AB=AC.
(1)尺规作图:作矩形DEFG,使D、G分别在AB、AC上,E、F在BC上,且;
(2)若,设第(1)问中所作的矩形DEFG的面积为S1,△ABC的面积为S2,则 .
31.(2026•碑林区校级二模)如图,已知∠AOB=90°,点C在边OB上,请用尺规作图法,在∠AOB的内部求作一点P,使得点P到∠AOB两边的距离相等,且.(保留作图痕迹,不写作法)
32.(2024•威海)感悟ㅤ如图1,在△ABE中,点C,D在边BE上,AB=AE,BC=DE.求证:∠BAC=∠EAD.
应用ㅤ(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).
33.(2024•无锡二模)尺规作图
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=9,若点D是斜边AB上一个动点,点K在BC上,点B、点D、点K组成的三角形为等腰三角形.
(1)连接CD,KD,使CD⊥DK,请用尺规作图的方法,作出点K,点D的具体位置.
(2)在(1)的条件下,求此时△BDK的面积.
题型6 利用圆周角定理分析作图
1.圆周角定理:同弧或等弧所对的圆周角等于这条弧所对圆心角的一半;同弧或等弧所对的圆周角相等;直径所对的圆周角是90°;
2.圆的内接四边形对角互补,外角等于内对角;
34.(2026•锡山区一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:
①作BC边的中线AD;
②在边AB上找一点E,使得∠DEC=∠DAC;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,AB=5,则线段CE的长为 .(如需画草图,请使用备用图)
35.(2025•无锡一模)如图,已知△ABC,AB=AC.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:(不写作法,保留作图痕迹,标注相应的字母)
①作△ABC的高CD,垂足为D;
②在CD上求作点E,使AE⊥BE.
(2)在(1)的条件下,当∠BAC=2∠AED,CE=2时,则AB的长为 .
(如需画草图,请使用图2)
36.(2025•仪征市校级三模)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=5,E是CD边上的一点,点P在BC边上,且满足∠PEC=∠DAP.
(1)请用不带刻度的直尺和圆规,在所给的图中作出符合条件的点P(不要求写作法,但保留作图痕迹);
(2)若CE=1,试确定BP的长.
题型7 与切线相关的作图
切线的性质:切线垂直于过切点的半径即:若直线 l 切圆 O 于点 P,则 OP⊥l
37.(2025•泗洪县一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)尺规作图:作Rt△ABC的内切圆⊙O,并分别标出⊙O和AB、BC、CA相切的切点D、E、F;(要求:保留作图痕迹,不写作法,不需证明)
(2)连接OE、OF,四边形OECF是正方形吗?为什么?
(3)若AD=6,BD=4,求⊙O的半径r的长.
版权所有
38.(2026•博兴县一模)如图,直线AB,CD被BC所截,AB∥CD.
(1)请在图中作出⊙O,使其与AB,BC,CD都相切;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法.)
(2)在(1)题所作的图中,若⊙O分别与AB,BC,CD相切于点E,F,G,⊙O的直径为6cm,设BE=x,CG=y,求y与x的函数关系式.
39.(2025•锡山区一模)已知在△ABC中,∠A>90°.
(1)如图,请用无刻度的直尺和圆规作出点O,使得⊙O与AB、BC所在直线相切,且⊙O在直线BC的上方,且与BC的切点为点C;(不写作法,但保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,已知AB=3,BC=6,⊙O的半径为2,则△ABC的面积为 .
40.(2025•无锡二模)已知⊙O及⊙O外一点P.
(1)用直尺和圆规过点P作⊙O的切线,切点为Q.(只需作一条切线);
(2)在(1)中,线段PO交⊙O于点A,延长PO交⊙O于点B,若AQ=2,BQ=4,则sin∠OPQ= .
41.(2025•滨湖区一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:在AB上找一点P,以点P为圆心作一个圆,使⊙P与AC、BC都相切;(不写作法,保留作图痕迹,作图痕迹描粗加黑)
(2)已知Rt△ABC中,AC=6,BC=8,求⊙P的半径.(如需画辅助线,请使用图2)
考向02 直尺作图
作图小技巧:
①先看图形有没有平行、等腰、圆
②能连对角线就先连,交点非常有用
③能延长就延长,构造大三角形、梯形
④出现中点 / 平分 → 想中位线、重心
⑤出现圆 → 想直径、圆周角、切线垂直半径
⑥出现垂直 → 想直角、对称、直径对直角
42.(2025•罗湖区校级模拟)在平面直角坐标系中,以C(﹣4,0)为圆心,为半径画圆交y轴于点A,已知点P(6,0),射线PA交⊙C于点B.
(1)求证:AB=AP;
(2)只利用一把无刻度的直尺画出过点P,且与⊙C相切的一条直线,并说明理由.(保留画图痕迹)
43.(2025•金凤区校级一模)如图,在平行四边形ABCD中,点E为AD的中点.仅用无刻度的直尺在给定图形中画图,画图过程用实线表示,按步骤完成下列问题:
(1)若∠ABC=90°,请在图1中的BC边上找点G,使EG⊥BC;
(2)如图2,点P为AB边上一点,请在图2中的CD边上找点K,使CK=BP.
44.(2024•镇江)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△ABC的边AB、AC上,DE∥BC,仅用一把无刻度的直尺作DE、BC的中点.
操作:如图2,连接BE、CD交于点P,连接AP交DE于点M,延长AP交BC于点N,则M、N分别为DE、BC的中点.
理由:由DE∥BC可得△ADM∽△ABN及△AEM∽△ACN,所以,,所以,同理,由△DMP∽△CNP及△EMP∽△BNP,可得,,所以,所以,则BN=CN,DM=EM,即M、N分别为DE、BC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,l1∥l2,点E、F在直线l2上.
①作线段EF的中点;
②在①中作图的基础上,在直线l2上位于点F的右侧作一点P,使得PF=EF;
(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,l1∥l2,已知点P1、P2在l1上,他利用上述方法作出了P2P3=P3P4=P1P2.点E、F在直线l2上,请在图4中作出线段EF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,DE是△ABC的中位线.请在线段EC上作出一点Q,使得QECE(要求用两种方法).
考向03 格点作图
中考最常的考格点作图
1. 作相等线段
找相同横纵差
例:AB 横 2 纵 3 → 再找一个横 2 纵 3 的格点线段即可;
2. 作相等角 / 全等三角形
用SSS:三边对应相等
格点里直接数横纵差,凑出一样的边长
3. 作垂线(必考)
口诀:横变纵,纵变横,符号相反
例:
线段从 (0,0)→(2,1)
垂线就走 (1,-2) 或 (-1,2)
连格点,直接画出垂线
4. 作平行线
保持横差、纵差比例相同
如原线段:右 3 上 1 → 平行线也右 3 上 1
5. 找中点
直接数格子
6. 作面积为 n 的三角形 / 四边形
7. 作位似图形(放大 / 缩小)
8.线段比转化成相似比,构造A型或8字型相似;
9.三角形三边的中线、高,三个内角的角平分线均交于一点;
45.(2025•天宁区校级模拟)如图是由边长为1的小正方形构成的8×6的网格,△ABC的顶点A,B,C均在格点上.
(1)将△ABC绕A点按逆时针方向旋转90°,得到△AB1C1,请在图1中作出△AB1C1;
(2)在图2中,仅用无刻度直尺(不使用直角)在线段AC上找一点M,使得;
(3)在图3中,在三角形内寻找一格点N,使得∠BNC=2∠A.(请涂上墨点,注上字母)
46.(2026•濮阳模拟)如图,在6×6的正方形网格(网格中每个小正方形的边长为1)中,△ABC的顶点A,B,C均在格点上,请按要求画图:①用尺规作图;②保留必要的画图痕迹;③标注相关字母.
(1)在图1中作出△ABC的外接圆的圆心O;
(2)将图1中的圆心O标记在图2的相应位置并求图2中阴影部分的面积(结果保留π).
48.(2025•萧山区校级模拟)如图是由小正方形组成的3×4网格,每个小正方形的顶点叫做格点.△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画图任务,每个任务的画线不得超过三条.
(1)在图中,画射线AD交BC于点D,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.
49.(2025•哈尔滨)如图,方格中每个小正方形的边长均为1个单位长度,每个小正方形的顶点叫格点,△ABC的三个顶点均在格点上,请用无刻度的直尺按下列要求画图.
(1)在方格纸中,画出△ACD(点D在格点上),满足,且△ACD的面积是5;
(2)在△ABC的边BA上画出点E,使线段BE的长是3个单位长度(保留作图痕迹,体现作图过程),连接ED,并直接写出tan∠EDA的值.
50.(2025•吉林)图①、图②均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.△ABC内接于⊙O,且点A,B,C,O均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图.
(1)在图①中找一个格点D(点D不与点C重合);画出∠ADB,使∠ADB=∠ACB.
(2)在图②中找一个格点E,画出∠AEC,使∠AEC+∠ABC=180°.
51.(2025•威海)问题提出
已知∠α,∠β都是锐角,tanα,tanβ,求∠α+∠β的度数.
问题解决
(1)如图,小亮同学在边长为1的正方形网格中画出∠BAD和∠CAD,请你按照这个思路求∠α+∠β的度数.(点A,B,C,D都在格点上)
策略迁移
(2)已知∠α,∠β都是锐角,tanα,tanβ,则∠α+∠β= °;
(3)已知∠α,∠β,∠θ都是锐角,tanα,tanβ,∠α+∠β=∠θ,求tanθ的值.
(提示:在正方形网格中画出求解过程的图形,并直接写出答案)
52.(2026•前郭县校级模拟)图①、图②均是4×4的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点.点A、B、P、Q均为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作图.
(1)在图①中,画出△PAB的对称轴;
(2)如图②,四边形ABPQ的面积为 ;
(3)如图②,点M是线段PQ上一点,在线段AB上找一点N,使AN=QM.
53.(2025•长春一模)图①、图②、图③均是6×4的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点,△ABC 的顶点均在格点上.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作图,保留必要的作图痕迹.
(1)在图①中,作△ABC 的中线AD.
(2)在图②中,在AC上找一点E,使.
(3)在图③中,将点C向右平移2个单位,得到点P,连接CP,并在线段AC上找到一点Q,连接PQ,使△ABQ∽△CPQ.
54.(2026•临泉县一模)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系xOy,线段AB的两个端点均为格点(网格线的交点).已知点A和点B的坐标分别为(1,﹣6)和(2,﹣3).
(1)将线段AB先向右平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到线段A1B1,画出线段A1B1;
(2)将线段AB绕O逆时针旋转90°,得到线段A2B2,画出线段A2B2;
(3)在平面直角坐标系xOy的第四象限内描出一个格点P(要在网格内),使得PA=PA2,并写出格点P的坐标.
55.(2025•武汉)如图是由小正方形组成的3×4网格,每个小正方形的顶点叫作格点,矩形ABCD的四个顶点都是格点.仅用无刻度直尺在给定网格中完成如下两个问题,每个问题的画线不得超过五条.
(1)如图1,E是格点,先将点E绕点A逆时针旋转90°,画对应点F,再画直线FG交AB于点G,使直线FG平分矩形ABCD的面积.
(2)如图2,先画点C关于直线BD的对称点M,再画射线MN交BD于点N,使MN∥AD.
56.(2024•武汉)如图是由小正方形组成的3×4网格,每个小正方形的顶点叫做格点.△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.
(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;
(3)在图(2)中,先画点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).
考向04 尺规作图综合题
57.(2025•淮安一模)(1)如图1,△ABC是等边三角形,点E为AC边上一点,将线段BE绕点B顺时针旋转60°得BF,连接EF.
①△BEF的形状为 三角形;
②若AB=6,CE=4,求tan∠ABE的值.
(2)如图2,等边三角形ABC,点A在直线l上(任意一点),请用尺规作图,在直线l上,求作点E、点F,使得△CEF为等边三角形.(不写作法,需保留作图痕迹)
(3)如图3,在∠MON的内部有一定点A,在OM、ON上分别找点B、点C,使△ABC为等边三角形.请画出示意图,并写出画△ABC的思路.
58.(2025•鼓楼区校级一模)2024年徐州中考数学试卷大家一定都做过,其中第27题的尺规作图,体现重要的数学解决问题方法:分析问题,无中生有,进行数学模型构建.汤老师对此题进行了变式处理,请按要求完成下列问题.
(1)如图1,在△ABC中,D在边BC上,且∠1=∠2,求证:AB2=BD•BC;
(2)如图2,在△ABC中,若∠ACB=90°,CD⊥AB于点D.AC=3,BC=4,求:BD的长;
(3)如图3,已知点D在线段AB上,用无刻度的直尺和圆规在直线a上找所有的点P,满足∠BPD=∠PAB.
59.(2024•徐州)在△ABC中,点D在边AB上,若CD2=AD•DB,则称点D是点C的“关联点”.
(1)如图(1),在△ABC中,若∠ACB=90°,CD⊥AB于点D.试说明:点D是点C的“关联点”.
(2)如图(2),已知点D在线段AB上,用无刻度的直尺和圆规作一个△ABC,使其同时满足下列条件:①点D为点C的“关联点”;②∠ACB是钝角(保留作图痕迹,不写作法).
(3)若△ABC为锐角三角形,且点D为点C的“关联点”.设AD=m,DB=n,用含m、n的代数式表示AC的取值范围(直接写出结果).
60.(2025•丹徒区二模)实践课上,同学们尝试探索在不剪断铁丝且不浪费材料的前提下,能否将一段铁丝弯折围成符合要求的三角形.如图1,同学们将细铁丝抽象为线段MN,在线段MN上取点A,B(MA<MB),沿点A,B弯折,使M,N两点重合(记为C),得到△ABC.
【活动1】围等腰三角形
(1)一般的等腰三角形.如图2,线段MN上已确定好点A,请在线段MN上确定点B,沿点A,B弯折,使M,N两点重合(记为C),△ABC为等腰三角形.请画出点B(一种情况即可)和△ABC(尺规作图,保留作图痕迹).
(2)等边三角形.如图3,线段MN上取点A,B(MA<MB),沿点A,B弯折,使M,N两点重合(记为C),得到等边△ABC.小明思考后发现,找线段MN的一个三等分点B即可,他采取了以下的作图方法:
①过点N作MN的垂线NH;
②线段MN上顺次截取,以P为圆心,PM的长为半径作⊙P;
③以Q为圆心,线段QP的长为半径画弧,在MN的上方交⊙P于点E,作射线ME交射线NH于点D;
④作MD的垂直平分线交MN于点B.则点B就是线段MN的三等分点.
根据上面的作法,证明点B是线段MN的三等分点.
【活动2】围直角三角形
如图4,线段MN上有一点,同学们为解决问题,过点A作射线AH⊥MN于点A.请你借助射线AH,用尺规确定点B的位置,使得沿点A,B弯折后,M,N两点重合(记为C),最后得到直角△ABC.请画出点B(一种情况即可)和△ABC(要求:尺规作图,保留作图痕迹).
有
(建议用时:60分钟)
1.(2025•漳州模拟)如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.
(1)在OB上求作点E,使得点E到AB,AC的距离相等;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求点E到AB的距离.
2.(2026•雁塔区校级一模)如图,在△ABC中,AB=AC,请用尺规作图法在BC边上确定一点P,使得△PAB∽△ABC.(要求保留作图痕迹,不写作法)
3.(2025•梁溪区校级二模)如图,四边形ABCD为菱形,60°<∠ABC<90°,点E是BC边的中点.
(1)请在图①中用尺规作图分别在CD边上找一点G,在BD上找一点F,使EF+FG最小.(请用圆规和直尺完成作图,并保留作图迹.)
(2)若菱形边长为5,tan∠ABC=2,在(1)的条件下,则sin∠GBC= .
4.(2025•锡山区二模)在矩形ABCD中,AD>AB.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图.先在AD上确定点E,使 BE=BC.再在CD上确定点F,使以F为圆心的圆经过点E和点C.
(2)在(1)的条件下,若AB=3,且 ,则BC的长为
5.(2024•无锡)如图,在△ABC中,AB<AC.
(1)尺规作图:求作点D,使得∠DBC=∠DCA=∠ACB;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若BC=8,tan∠ACB,则CD= .
6.(2025•浦口区校级模拟)已知:如图点A、B为⊙O定点.
求作:优弧AB上点C使得AC﹣BC等于定长d.(保留作图痕迹,并将你的构图思维用简要文字加以说明)
7.(2025•鼓楼区校级二模)如图,在6×6的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,A、B、C均为小正方形的顶点,请仅用无刻度的直尺画图,按要求保留作图痕迹.
(1)在图1中作出BC边上的高AD;
(2)在图2中作出AC边上的点E,使得AE:CE=3:4;
(3)在图3中作出AB边上的点F,使得tan∠ACF.
8.(2026•船营区校级模拟)图①,图②,图③都是5×5的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,且小正方形边长均为1,线段AB的端点A和B均在格点上.在给定的网格中用无刻度直尺按要求画图.
(1)在图①中,以AB为边画一个三角形ABC,且有一边长为5,点C为格点.
(2)在图②中,以AB为边画一个面积为3的等腰三角形ABD,点D为格点.
(3)在图③中,以AB为边画一个面积为5的等腰直角三角形ABE,点E为格点.
9.(2024•哈尔滨)如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1个单位长度,线段AB的端点均在小正方形的顶点上.
(1)在方格纸中将线段AB先向右平移4个单位长度,再向上平移1个单位长度后得到线段CD(点A的对应点为点C,点B的对应点为点D),连接AD,BC,画出线段CD,AD,BC;
(2)在方格纸中,画出以线段AD为斜边的等腰直角三角形AED(点E在小正方形的顶点上),且∠BAE为钝角,AD,BC交于点O,连接OE,画出线段OE,直接写出的值.
10.(2025•海陵区校级三模)如图,△ABE≌△BCF,且∠ABE=∠BCF=90°,点E在BC上,AE,BF交于点G.
(1)求证:AE⊥BF;
(2)△BCF可由△ABE绕点O旋转而得,用尺规作图的方法,作出O点(不写作法,保留作图痕迹);
(3)当E是BC中点时,连接CG,求∠AGC的大小.
11.(2025•沛县二模)定义:如图①,点M、N把线段AB分割成AM、MN和BN,若以AM、MN、BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M、N是线段AB的勾股分割点.
(1)已知点M、N是线段AB的勾股分割点,若AB=12,AM=3,求BN的长.
(2)如图②,在菱形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,,,AE、AF分别交BD于点M、N.求证:M、N是线段BD的勾股分割点.
(3)如图3,点C是线段AB上的一定点如图所示.请在BC上画一点D,使C,D是线段AB的勾股分割点(尺规作图)
12.(2025•泰兴市校级三模)在▱ABCD中,,AD=5,,点E、F分别在CD、AB上一点(不与端点重合),且DE=BF,将四边形CEFB沿着EF翻折至四边形HEFG处.
(1)如图1,HE与AB交于点Q,若AQ=BF,求证:四边形AQED为平行四边形;
(2)当点G落在边AD上(不与A、D重合)时,请用无刻度的直尺和圆规在图2中作出点G(保留作图痕迹,不要求写作法);
(3)当点G落在▱ABCD的边上时,求点B、G之间的距离.
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13.(2025•丹阳市二模)矩形纸片ABCD中,点M,N分别在边AB和AD上,点E,F分别在边BC和CD上.
【特例感知】
(1)如图1,当矩形纸片ABCD是正方形时,NE⊥MF,则线段NE和MF的数量关系为NE=MF ;
【初步探究】
如图2,矩形纸片ABCD中,.
(2)若NE⊥MF,则线段NE和MF的数量关系为 ;
(3)若,那么NE⊥MF一定成立吗?如果不一定,请在图2中画出一个反例;(要求尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
【拓展提升】
(4)如图3,若AB=2,,点F是CD边的中点,将矩形纸片ABCD折叠,使得点A落F处,则折痕落在纸片上的线段的长为 ;(用含k的代数式表示)
(5)已知点P,Q,R的位置如图4所示,求作一点S,使得点P,Q,R,S一定分别在一个长宽比为2:1的矩形的四条边上(要求尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
14.(2025•高邮市二模)定义:若一个三角形被某条直线分成面积相等的两个部分,则称这条直线是该三角形的“等积线”.
(1)如图1,用无刻度的直尺与圆规作出△ABC过点A的“等积线”(保留作图痕迹,写出必要的文字说明);
(2)如图2,点P是△ABC中AB上一点(AP<BP),用无刻度的直尺与圆规作出△ABC过点P的“等积线”(保留作图痕迹,写出必要的文字说明);
(3)如图3,点P是△ABC中AB上一点(AP>BP),D为BC中点,连接PD,过点A作AM∥PD,交BC延长线于点M,连接PM交AC于Q,判断PQ是不是△ABC的“等积线”,并说明理由.
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