内容正文:
专题20 尺规作图(3大考点,30题)
3大考点概览
考点01与三角形有关的作图
考点02与四边形有关的作图
考点03与圆有关的作图
与三角形有关的作图
考点1
一、解答题
1.(2026·江苏扬州·一模)用无刻度的直尺和圆规作图.(保留作图痕迹并写出必要的文字说明)
已知点E是矩形的边上的一个定点.
(1)如图1,在边上求作点P,使;
(2)如图2,若,在边上求作点Q,使,并求出的长.
2.(2026·江苏苏州·一模)如图,在中.
(1)用尺规作图在边上找一点D,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若,,,求的长.
3.(2026·江苏南京·一模)如图,已知三角形,在边上求作一点M,在边上求作一点N,使.
4.(2026·江苏盐城·一模)如图,在中,.请利用尺规作图法求作一点,使得且.(保留作图痕迹,不写作法)
5.(2026·江苏镇江·一模)在尺规作图中,通过引入平行线,求作符合某个条件的线段或点,这样的方法我们称之为“平行线定位法”.(说明:以下作图均为尺规作图,请保留作图痕迹,并用铅笔或黑色水笔加黑加粗,必要时可以写出文字说明)
【初步尝试】
(1)如图1,在中,点在边上,,在边上求作点,使.
【自主研究】
(2)点在内,在图2和图3中分别求作过点截成等腰三角形的一条直线;
(3)点在内,若过点截成等腰三角形的直线只有一条,则满足的条件是______.
【深度拓展】
(4)如图4,已知以及长为的线段,点在上,点到的垂线段分别为、,若,请在上作出满足条件的一个点.
6.(2026·江苏南京·一模)如图,已知三角形,在边上求作一点,在边上求作一点,使.
7.(2026·江苏苏州·一模)【操作发现】
如图1,点M是中边的中点.
(1)请你用圆规和无刻度的直尺过点M作的平行线,交于点N;
(2)在(1)的条件下,线段与的数量关系是________;
【类比探究】
如图2,线段与射线有公共端点A,请你用圆规和无刻度的直尺在线段上作一个点N,使.
8.(2026·江苏徐州·一模)作图题: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.
(1)如图,已知直线l,作一个圆与之相切;
(2)如图,已知,延长.作圆,使该圆与边的延长线及线段均相切.
9.(2026·江苏扬州·一模)如图,的边上有一点.
(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,用无刻度直尺和圆规在线段的延长线上求作点,使以点为圆心,长为半径的圆与相切,切点为;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若,,求的半径长.
10.(2026·江苏无锡·一模)已知:在中,,.
(1)尺规作图:在内部求作一点,使得点到边、的距离相等,且(不写作法,但要保留作图痕迹).
(2)在(1)的条件下,若,,则点与点之间的距离为_____.(若要借用图形计算,请用备用图)
11.(2026·江苏扬州·一模)如图,在直角三角形中,.
(1)先作的平分线;设它交边于点,再以点为圆心,为半径作(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)求证:与相切;
12.(2026·江苏南京·一模)如图,在中,,,.
(1)尺规作图:作,使得圆心在边上,经过点并且与边相切;(不写作法,保留痕迹)
(2)是边上一点(点不与点重合),若以为直径的圆与边有两个公共点,则长的取值范围是________.
13.(2026·江苏无锡·一模)如图,四边形中,,,于点.
(1)用尺规作的角平分线,交于点,交于点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接,四边形是什么特殊的四边形?请加以证明.
14.(2026·江苏徐州·一模)如图,用直尺和圆规作一个角等于已知角,能得出的依据是( )
A. B. C. D.
15.(2026·江苏无锡·一模)小亮在学习“平行四边形的判定”时,饶有兴趣地从“角”的维度进行探究,他发现“两组对角分别相等的四边形”也可以证明它是平行四边形.小亮在进一步探究“一组对角相等,一组对边平行的四边形”和“一组对角相等,一组对边相等的四边形”时遇到了困难.请你帮他完成对这两个四边形的探究,如果是平行四边形,请给出证明:如果不是,请用尺规作图画出反例并做出简要说明.
16.(2026·江苏连云港·一模)如图1,在中,为边上一点.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:在上找一点,使;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求的长.
17.(2026·江苏无锡·一模)如图,在正方形中,点是上的一点,是边的中点,连接.
(1)请用无刻度的直尺及圆规,在上找一点,使(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,若,则的长为 .
与四边形有关的作图
考点2
一、填空题
18.(2026·江苏宿迁·一模)如图,在边长为1的小正方形网格中,点的坐标为,点的坐标为,线段绕某点旋转一个角度得到对应线段,点的对应点为点,其中点的坐标为,则这个旋转中心的坐标为__________.
二、解答题
19.(2026·江苏徐州·一模)根据要求利用“圆规和无刻度直尺”完成作图.
(1)作的一个内接等边三角形;
(2)作的一个外切直角三角形.
20.(2026·江苏江阴·一模)按要求作图,不要求写作法,但要保留作图痕迹.
(1)如图1,A为圆E上一点,请用直尺(不带刻度)和圆规作出圆内接正方形;
(2)我们知道,三角形具有性质,三边的垂直平分线相交于同一点,三条角平分线相交于一点,三条中线相交于一点,事实上,三角形还具有性质:三条高交于同一点,请运用上述性质,只用直尺(不带刻度)作图:
①如图2,在□ABCD中,E为CD的中点,作BC的中点F;
②图3,在由小正方形组成的网格中,的顶点都在小正方形的顶点上,作△ABC的高AH
21.(2026·江苏徐州·一模)按照要求进行尺规作图(保留作图痕迹,不写作图过程)
(1)在图①中作正方形,且顶点都在圆上.
(2)在图②中将圆的面积6等分.
22.(2026·江苏镇江一模)如图,AB是⊙O的直径,AB=2.
(1)尺规作图(保留作图痕迹,不写作法):作⊙O的内接正六边形ACDBEF.
(2)在(1)的条件下,直线PE与⊙O相切于点E,交AB延长线于点P,求PB、PE和所围成的图形面积.
23.(2026·江苏南京·一模)如图,的半径为,点在外.按下列要求分别求作一条直线,使过点,并交于点,.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.
(1);
(2).
24.(2026·江苏泰州·一模)尺规作图:
(1)请在图①中以矩形的边为边作菱形,使得点E在上;
(2)请在图②中以矩形的边为直径作,并在上确定点P,使得的面积与矩形的面积相等.
与圆有关的作图
考点3
一、解答题
25.(2026·江苏无锡·一模)如图,已知在中,.
(1)请用圆规和直尺作出,使圆心在边上,且与,两边都相切;(保留作图痕迹,不写作法和证明)
(2)若,切于点,求劣弧的长.
26.(2026·江苏南京·一模)如图,在中,,,,D是的中点.
(1)求作:使圆心O在上,且经过B、D两点,与交于点E;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(2)连接,在(1)的条件下,求的长度.
27.(2026·江苏徐州·一模)有一个边长为6的等边.
【概念理解】
如果这个等边的各顶点和各边均在某个平面图形或图形的内部,则称这个平面图形能覆盖这个等边.
例如:用1个圆覆盖这个等边,这样的圆可以作出无数个,其中最小的圆的半径为________.
【活动探究一】
小明想用2个等圆,(可以有部分重叠)组成一个新的平面图形来覆盖这个等边,思考后,小明先以为直径作了.请你继续探究:
(1)请用圆规在图1中作出1个符合题意的;
(2)如图2,设该三角形未被覆盖的区域内(包含边界)的任意一点与点的距离为,则的取值范围是_________;
(3)满足题意的点的集合是怎样的图形?请利用尺规,在图2中将它表示出来.
【活动探究二】小聪以这个等边三角形的一边为直径作了,如图3,他想到可以用3个等圆,,(可以有部分重叠)组成一个新的平面图形来覆盖这个等边,并且这三个等圆的半径最小.请你在图3中作出其中的两个圆的圆心.
要求:①仅用无刻度的直尺作图;②作这两个圆心的方法是不同类型的作法.
28.(2026·江苏泰州·一模)如图,已知矩形.
(1)用无刻度的直尺和圆规在图1中求作,使与边、分别相切于点、;(保留作图痕迹)
(2)用无刻度的直尺和圆规在图2中求作,使经过、两点且与边相切于点;(保留作图痕迹,并写出必要的文字说明)
29.(2026·江苏连云港·一模)如图,在中,点C是边上的一点,
(1)请你在图1中用无刻度的直尺和圆规,在边上作一点D,使得(保留作图痕迹,不写作法).
(2)若,.
①求证:.
②当时,求的值.
30.(2026·江苏无锡·一模)已知及外一点.
(1)用直尺和圆规过点作的切线,切点为.(只需作一条切线);
(2)在(1)中,线段交于点,延长交于点,若,,则__________.
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专题20 尺规作图(3大考点,30题)
3大考点概览
考点01与三角形有关的作图
考点02与四边形有关的作图
考点03与圆有关的作图
与三角形有关的作图
考点1
一、解答题
1.(2026·江苏扬州·一模)用无刻度的直尺和圆规作图.(保留作图痕迹并写出必要的文字说明)
已知点E是矩形的边上的一个定点.
(1)如图1,在边上求作点P,使;
(2)如图2,若,在边上求作点Q,使,并求出的长.
【答案】(1)见详解
(2)见详解,
【分析】本题考查了轴对称的性质、矩形的性质以及相似三角形的判定与性质,解题的关键是利用轴对称将角的等量关系转化为直线交点问题,再利用相似三角形求解线段长度:
(1)作点关于直线的对称点,连接交于点,则点即为所求;由对称性得,由矩形中得,从而;
(2)作法与(1)相同,作点关于直线的对称点,连接交于点,则点即为所求;由,证,得,设,解得.
【详解】(1)解:作点关于直线的对称点,连接,交于点,则点即为所求.
理由:由对称性,
∵,
;
(2)解:作点关于直线的对称点,连接交于点,则点即为所求.
是关于的对称点,,
,
在矩形中,
共线,在的延长线上,即共线,
,
又,
,
,
又,
,
,
,
,
.
2.(2026·江苏苏州·一模)如图,在中.
(1)用尺规作图在边上找一点D,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】(1)利用尺规作图,作出,推导出,得到,则,即可解答;
(2)先求出,得到,由,得到,求出,即可解答.
【详解】(1)解:如图所示,点D即为所求.
理由如下:
∵,,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵,,
∴,
∴,
解得或(不符合题意,舍去),
∵,
∴,
即,
解得.
3.(2026·江苏南京·一模)如图,已知三角形,在边上求作一点M,在边上求作一点N,使.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了作图﹣复杂作图,平行线的判定,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识.
根据同位角相等,两直线平行,先以点B为圆心任意长为半径画弧交于点D,交于点F,在上取一点M,再以点M为圆心,以为半径画弧,交于点E,然后以点E为圆心,以为半径画弧,交弧于点G,连接,交于点N,可知,即.
【详解】解:如图,直线即为所求.
4.(2026·江苏盐城·一模)如图,在中,.请利用尺规作图法求作一点,使得且.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】本题考查了尺规作图,作已知线段的垂直平分线,作已知直线的平行线,掌握尺规作图的步骤是解题的关键.
根据垂直平分线的判定定理可知点P在的垂直平分线上,先作出的垂直平分线,再过点C作,则两条直线的交点即为所求.
【详解】解:如图,点即为所求.
5.(2026·江苏镇江·一模)在尺规作图中,通过引入平行线,求作符合某个条件的线段或点,这样的方法我们称之为“平行线定位法”.(说明:以下作图均为尺规作图,请保留作图痕迹,并用铅笔或黑色水笔加黑加粗,必要时可以写出文字说明)
【初步尝试】
(1)如图1,在中,点在边上,,在边上求作点,使.
【自主研究】
(2)点在内,在图2和图3中分别求作过点截成等腰三角形的一条直线;
(3)点在内,若过点截成等腰三角形的直线只有一条,则满足的条件是______.
【深度拓展】
(4)如图4,已知以及长为的线段,点在上,点到的垂线段分别为、,若,请在上作出满足条件的一个点.
【答案】(1)见解析(2)见解析;(3)钝角或直角或.(4)见解析
【分析】(1)作,交于点E,以点D为圆心,为半径画弧交于点,连接,根据,得到,得到,结合,得,故点E和点即为所求.
(2)作的平分线,再过点P作平分线的垂线,根据三角形全等的判定和性质,可知直线即为所求;
(3)根据三角形内角和定理,一个三角形中,最多有一个直角或钝角和等边三角形的性质解答即可.
(4)过点C作于点C,且满足;过点M作于点M,交所在直线与点N;作的平分线,交于点P;过点P作于点E,作于点G,则点P即为所求.
【详解】解:(1)作,交于点E,以点D为圆心,为半径画弧交于点,连接,故点E和点即为所求.
由作图可知,
,
,
,
,
又,
则,
.
(2)当为钝角时,如图,作得平分线,再过点P作平分线的垂线,根据三角形全等的判定和性质,可知直线即为所求;
当为锐角时,如图,作的平分线,再过点P作平分线的垂线,根据三角形全等的判定和性质,可知直线即为所求.
(3)当为钝角或直角或时,符合题意;
过点截成等腰三角形,
当为钝角或直角时,
根据等腰三角形的两个底角相等,若三角形中有两个钝角或两个直角,三角形是不存在的,则只能是等腰三角形的顶角,故点截成等腰三角形的直线只有一条;
当时,此时的等腰三角形是等边三角形,故也只有一条;
故答案为:钝角或直角或.
(4)过点C作于点C,且截取;
过点M作于点M,交所在直线与点N;
作的平分线,交于点P;
过点P作于点E,作于点G,
根据角的平分线性质,得,
延长交于点F,
根据作图,得
四边形是矩形;
则,
则点P即为所求.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,角的平分线的基本作图,作一个角等于已知角,平行线的判定,垂线的基本作图,角的平分线的性质,矩形的判定和性质,熟练掌握性质和判定,基本作图是解题的关键.
6.(2026·江苏南京·一模)如图,已知三角形,在边上求作一点,在边上求作一点,使.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了尺规作一个角等于已知角,同位角相相等,两直线平行,先以点B为圆心任意长为半径画弧,在上取一点M,再以点M为圆心,以为半径画弧,交于点E,然后以点E为圆心,以为半径画弧,交弧于点G,连接,交于点N,可知,即.
【详解】解:如图,直线即为所求.
7.(2026·江苏苏州·一模)【操作发现】
如图1,点M是中边的中点.
(1)请你用圆规和无刻度的直尺过点M作的平行线,交于点N;
(2)在(1)的条件下,线段与的数量关系是________;
【类比探究】
如图2,线段与射线有公共端点A,请你用圆规和无刻度的直尺在线段上作一个点N,使.
【答案】【操作发现】(1)见解析;(2);【类比探究】见解析.
【分析】根据平行线的作图方法,三角形相似即可得到答案.
【详解】解:(1)过点M作,交于点N,则,如图所示:
解:(2)由(1)得:,
∴,
∴,
∵点M是中边的中点,
∴,
∴,
即;
故答案为:;
【类比探究】圆规取适当长度,在射线上依次截取,过点E作,交于点N,则,根据相似可得.
【点睛】本题考查了作图方法、三角形相似,灵活运用所学知识点是解题关键.
8.(2026·江苏徐州·一模)作图题: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.
(1)如图,已知直线l,作一个圆与之相切;
(2)如图,已知,延长.作圆,使该圆与边的延长线及线段均相切.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】()先在直线上任取一点并作的垂线,在垂线上取异于的点,以为圆心、为半径作圆;依据切线的判定定理(且是半径),该圆与直线相切;
()先延长,再作和的外角平分线,两线交于点,过作的垂线,垂足为,以为圆心、为半径作圆;依据角平分线的性质(角平分线上的点到角两边距离相等),该圆与的三边(含延长线)都相切,即为的旁切圆.
【详解】(1)解:①选点:在直线上任取两点,作线段的垂线平分线,交直线于点,
②定半径:在这条垂线上任取异于的点,
③画圆:以为圆心、长为半径作圆,
所得圆即为所求(作法不唯一,只要满足圆心到直线的距离等于半径即可);
原理:且是圆的半径,满足切线的判定条件,因此圆与相切;
(2)解:①延长边:延长(过端向外延伸)、延长(过端向外延伸);
②作角平分线:分别作的外角平分线、的外角平分线,两条平分线交于点;
③以为圆心、长为半径作圆,
所得圆即为所求;
原理:角平分线上的点到角两边距离相等,
因此点到延长线、延长线、的距离都等于,
因此该圆与三条线都相切;(作图时保留角平分线、垂线、圆弧的作图痕迹即可);
9.(2026·江苏扬州·一模)如图,的边上有一点.
(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,用无刻度直尺和圆规在线段的延长线上求作点,使以点为圆心,长为半径的圆与相切,切点为;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若,,求的半径长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)6
【分析】(1)以点为圆心,适当长为半径画弧,与相交于两点,以该两点为圆心任意长为半径画弧,两弧相交于一点,过点与该点作射线,与的交点即为点;
(2)作的角平分线交于点,再以为圆心,为半径作圆,与相切于点,即为所求;
(3)在中,利用锐角三角函数结合勾股定理可求得,长,从而可得,长,设,在中,利用勾股定理列式解方程即可得解.
【详解】(1)解:如图,过点作的垂线,垂足点即为所求;
(2)解:如图,作的角平分线交于点,再以为圆心,为半径作圆,与相切于点,即为所求;
点在的角平分线上,,,
,
为半径,
是的切线,切点为;
(3)解:中,,,
,,
,
,
设,则,
在中,,
,解得,
即的半径长为.
10.(2026·江苏无锡·一模)已知:在中,,.
(1)尺规作图:在内部求作一点,使得点到边、的距离相等,且(不写作法,但要保留作图痕迹).
(2)在(1)的条件下,若,,则点与点之间的距离为_____.(若要借用图形计算,请用备用图)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)点到边、的距离相等,由角平分线的判定定理可得点P在的角平分线上,先作的角平分线,再过点作的垂线,两线的交点即为点;
(2)延长交于点,过点作的垂线,垂足为,则,,利用勾股定理得出,再结合等面积法求出,则,证明,得,设,利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:如图,点即为所求作;
(2)解:如图,延长交于点,过点作的垂线,垂足为,
,
,
平分,
,
,,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得:,
即,
点与点之间的距离为.
11.(2026·江苏扬州·一模)如图,在直角三角形中,.
(1)先作的平分线;设它交边于点,再以点为圆心,为半径作(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)求证:与相切;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据要求作图即可;
(2)过作垂直于,根据角平分线的性质定理得到,即可证明.
【详解】(1)解:作图如下:
(2)解:过作垂直于,
平分,,,
,
是的半径,
是的切线.
12.(2026·江苏南京·一模)如图,在中,,,.
(1)尺规作图:作,使得圆心在边上,经过点并且与边相切;(不写作法,保留痕迹)
(2)是边上一点(点不与点重合),若以为直径的圆与边有两个公共点,则长的取值范围是________.
【答案】(1)图形见解析
(2)
【分析】本题考查尺规作图——作角平分线、作垂直平分线、切线的判定、相似三角形的判定与性质、圆周角定理及勾股定理,熟练掌握相关性质是解题关键.
(1)作的角平分线,交于,作的垂直平分线,交于,以为圆心,为半径画圆,则即为所求;
(2)当与相切时,利用勾股定理求出,设,根据得出,根据相似三角形的性质可求出的值,当点与点重合时,根据圆周角定理可得点在,即可得答案.
【详解】(1)解:如图,作的角平分线,交于,作的垂直平分线,交于,以为圆心,为半径画圆,则即为所求.
∵点是垂直平分线与的交点,
∴,点在上,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线.
(2)解:如图所示:
当与相切时,与有一个交点,
∵,,,
∴,
设,则,
由(1)可知,,
∴,
∴,即,
解得:,
∴,
当点与点重合时,
∵,为直径,
∴点在上,与有两个交点,符合题意,
∴长的取值范围是.
13.(2026·江苏无锡·一模)如图,四边形中,,,于点.
(1)用尺规作的角平分线,交于点,交于点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接,四边形是什么特殊的四边形?请加以证明.
【答案】(1)见解析
(2)四边形是菱形,证明见解析
【分析】本题考查了基本作图—作角平分线,角平分线的性质、平行线的性质、菱形的判定,掌握菱形的判定方法是解题的关键.
(1)利用基本作图作角平分线即可;
(2)由平分,则,再根据平行线的性质得,故有,然后利用菱形的判定方法证明即可.
【详解】(1)解:如图,的角平分线即为;
以点为圆心,任意长度为半径画弧,分别与,相交,再以两交点分别为圆心,大于这两个交点的距离的一半作弧线,相交于一点,连接点与此交点并延长,分别交于点,交于点即可;
(2)解:四边形是菱形,证明如下:
∵平分,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴四边形是平行四边形.
又∵,
∴四边形是菱形.
14.(2026·江苏徐州·一模)如图,用直尺和圆规作一个角等于已知角,能得出的依据是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、作图—基本作图,连接,,由作图得出,,,利用证明,即可得出,熟练掌握三角形全等的判定与性质是解此题的关键.
【详解】解:如图,连接,,
由作图可得:,,,
,
,
能得出的依据是,
故选:D.
15.(2026·江苏无锡·一模)小亮在学习“平行四边形的判定”时,饶有兴趣地从“角”的维度进行探究,他发现“两组对角分别相等的四边形”也可以证明它是平行四边形.小亮在进一步探究“一组对角相等,一组对边平行的四边形”和“一组对角相等,一组对边相等的四边形”时遇到了困难.请你帮他完成对这两个四边形的探究,如果是平行四边形,请给出证明:如果不是,请用尺规作图画出反例并做出简要说明.
【答案】一组对角相等,一组对边平行的四边形是平行四边形,见解析;一组对角相等,一组对边相等的四边形不是平行四边形,见解析
【分析】结合全等三角形的判定和性质以及平行四边形的判定定理解答即可.
【详解】解:①一组对角相等,一组对边平行的四边形是平行四边形.
已知:如图,四边形中,,.
求证:四边形为平行四边形.
证明:连接,
,
.
又,,
.
,
四边形为平行四边形.
②一组对角相等,一组对边相等的四边形不是平行四边形.
反例:尺规作等腰,,在上取点(),连接.
以为圆心,长为半径作弧;以为圆心,长为半径作弧,两弧交于.连接、.
由作图可知,,,
又,
,
.
在四边形中,,,且,
四边形符合题意,但不是平行四边形.
16.(2026·江苏连云港·一模)如图1,在中,为边上一点.
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:在上找一点,使;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,求的长.
【答案】(1)作图见解析
(2)
【分析】(1)根据题意,分析出在上找一点,使,就是以为边尺规作图作等边三角形,延长,以点为圆心、为半径画弧,交射线于点,使,再以点为圆心、为半径画弧,交边于点,在中,,,即可得到;
(2)过点作,如图所示,在和,结合直角三角形性质及勾股定理求出相关角度及边长即可得到答案.
【详解】(1)解:在中,,若,如图所示:
,且,
即在上找一点,使,就是以为边尺规作图作等边三角形,
点即为所求;
(2)解:过点作,如图所示:
在中,,,则,
设,
在中,,则,
由勾股定理可得,
,,
,解得,
则.
【点睛】本题考查三角形综合,涉及尺规作图-作等边三角形、含的直角三角形性质、等腰直角三角形判定与性质、勾股定理等知识,读懂题意,熟练掌握尺规作图-作等边三角形、勾股定理求线段长是解决问题的关键.
17.(2026·江苏无锡·一模)如图,在正方形中,点是上的一点,是边的中点,连接.
(1)请用无刻度的直尺及圆规,在上找一点,使(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,若,则的长为 .
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由于和分别在正方形一组对边上,所以考虑先在边上作,最后利用“两直线平行,内错角相等”,易得;
(2)延长交的延长线于点,过点作于点,根据已知边长,易求出正方形的边长,根据正方形对边平行,利用平行的性质易证,即可求出的长;设,则,求出的长,再根据“等角对等边”证得,再证四边形为矩形,得出直角三角形两直角边长,最后根据勾股定理列方程即可求出的长.
【详解】(1)解:如图所示,点即为所求;
(2)解:如图所示,延长交的延长线于点,过点作于点,
,
,,
四边形是正方形,
,,
点是的中点,
,
,
,
,
,
设,则,
,
,
,
由(1)可知,,
,
,
四边形是正方形,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,,
,
在中,由勾股定理得,,
即, 解得,即.
故答案为:.
【点睛】本题考查了尺规作图——结合平行线的性质作一个角等于已知角,正方形的性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理、矩形的判定与性质,熟练掌握这些知识点是解题的关键.
与四边形有关的作图
考点2
一、填空题
18.(2026·江苏宿迁·一模)如图,在边长为1的小正方形网格中,点的坐标为,点的坐标为,线段绕某点旋转一个角度得到对应线段,点的对应点为点,其中点的坐标为,则这个旋转中心的坐标为__________.
【答案】
【分析】根据的坐标建立平面直角坐标系,连接,利用网格分别作的垂直平分线,两垂直平分线相交于点,点即为所求.
【详解】解:建立如图所示的平面直角坐标系,下图点即为所求,点坐标为.
二、解答题
19.(2026·江苏徐州·一模)根据要求利用“圆规和无刻度直尺”完成作图.
(1)作的一个内接等边三角形;
(2)作的一个外切直角三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)先任意作一条直径,再分别以直径的端点为圆心,的半径为半径画与相交的弧,间隔一个弧连接可得等边;
(2)过M作直线,交于D,过D作的垂线,过M作的垂线,交于E,过E作的垂线交于C,作射线交于F,过F作的垂线交于A,交于B,则即为所求.
【详解】(1)解:如图,即为所求:
作图理由:由作图痕迹得,
∴,则为等边三角形;
(2)解:如图,即为所求:
作图理由: 由作图痕迹,,又是的半径,
∴与相切,
∵,
∴,
∵,是的半径,
∴与相切,,
同理与相切,
∴为的一个外切直角三角形.
20.(2026·江苏江阴·一模)按要求作图,不要求写作法,但要保留作图痕迹.
(1)如图1,A为圆E上一点,请用直尺(不带刻度)和圆规作出圆内接正方形;
(2)我们知道,三角形具有性质,三边的垂直平分线相交于同一点,三条角平分线相交于一点,三条中线相交于一点,事实上,三角形还具有性质:三条高交于同一点,请运用上述性质,只用直尺(不带刻度)作图:
①如图2,在□ABCD中,E为CD的中点,作BC的中点F;
②图3,在由小正方形组成的网格中,的顶点都在小正方形的顶点上,作△ABC的高AH
【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②见解析.
【分析】(1)作直径AC,分别以A、C为圆心,以大于AC的一半长为半径画弧,在AC的两侧分别交于点M、N,作直线MN交圆于点B,D,四边形ABCD即为所求;
(2)①连接AC、BD交于点O,则O为BD的中点,连接BE交CO于点G,连接DG并延长交BC于点F,则F即为所求;
②如图,利用网格特点连接BM,则可得直线BM⊥AC,连接CN,则可得直线CN⊥AB,两线交于点E,连接AE并延长交BC于点H,则AH即为所求.
【详解】(1)如图所示,四边形ABCD即为所求;
(2)①如图所示,点F即为所求;
②如图所示,AH即为所求.
【点睛】本题考查了尺规作图,无刻度直尺作图,熟练掌握尺规作图的方法以及无刻度直尺作图的方法是解题的关键.
21.(2026·江苏徐州·一模)按照要求进行尺规作图(保留作图痕迹,不写作图过程)
(1)在图①中作正方形,且顶点都在圆上.
(2)在图②中将圆的面积6等分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)在圆上任意找一点A,作弦,,分别作,的垂直平分线,则两条垂直平分线的交点即为圆心O,作直径,过点O作的垂直平分线,与交于B、D两点,顺次连接A、B、C、D,则四边形即为所求作的正方形.
(2)根据解析(1)的方法,先找出圆心O,然后在上任意找一点A,以点A为圆心为半径画弧,交于点B,然后以点B为圆心为半径画弧,交于点C,依次找出点D、E、F,连接、、、、、,即可将圆的面积6等分.
【详解】(1)解:如图,正方形即为所求;
(2)解:如图所示:
22.(2026·江苏镇江一模)如图,AB是⊙O的直径,AB=2.
(1)尺规作图(保留作图痕迹,不写作法):作⊙O的内接正六边形ACDBEF.
(2)在(1)的条件下,直线PE与⊙O相切于点E,交AB延长线于点P,求PB、PE和所围成的图形面积.
【答案】(1)作图见解析;
(2)PB、PE和所围成的图形面积为
【详解】分析;(1)以圆的半径长为半径以此在圆上画弧,然后再连接即可.(2)由正六边形边长BE所对的圆心角为60°,可求出扇形BOE的面积,
解:(1)作图略
(2)连结OE
∵PE切⊙O于E
∴∠OEP=90°
∵正六边形ACDBEF内接于⊙O
∴∠EOB=60°
∴
∵∠EOB=60°,∠OEP=90°
∴tan60°=
∵ EO=1
∴EP=
∴
∴
23.(2026·江苏南京·一模)如图,的半径为,点在外.按下列要求分别求作一条直线,使过点,并交于点,.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.
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查尺规作图,圆周角定理,垂径定理等知识,解题的关键是:
(1)连接,以为边,在上方作等边,作的外接圆交于点B,连接交于点A即可;
(2)连接,以为直径作,以P为圆心,为半径画弧交于Q,连接交于点A,延长交于点B即可.
【详解】(1)解:如图,点A、B即为所求,
理由:由作图知,是等边的外角圆,
∴,
连接,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴;
(2)解:如图,点A、B即为所求,
理由:由作图知,,
连接,
∵是的直径,
∴,即,
∴,
∴.
24.(2026·江苏泰州·一模)尺规作图:
(1)请在图①中以矩形的边为边作菱形,使得点E在上;
(2)请在图②中以矩形的边为直径作,并在上确定点P,使得的面积与矩形的面积相等.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)结合菱形的判定,以点D为圆心,的长为半径画弧,交为点E,再分别以点E、点A为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点F,连接、、即可;
(2)作线段的垂直平分线,交于点O,以点O为圆心,的长为半径画圆,即可得,以点O为圆心,的长为半径画弧,在的上方交于点E,再作,作直线,分别交于点、,即可求解.
【详解】(1)解:如图,菱形即为所求,
(2)解:如图,点、即为所求,
【点睛】本题考查作图−复杂作图、菱形的判定、矩形的性质、垂直平分线的性质,理解题意、灵活运用相关知识是解题的关键.
与圆有关的作图
考点3
一、解答题
25.(2026·江苏无锡·一模)如图,已知在中,.
(1)请用圆规和直尺作出,使圆心在边上,且与,两边都相切;(保留作图痕迹,不写作法和证明)
(2)若,切于点,求劣弧的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】()作的平分线,与的交点就是圆心,此时以为半径的与两边都相切;如图,作的垂线,证明和半径相等即可,根据角平分线的性质可得:即可;
()要想求劣弧的长,根据弧长公式需求圆心角的半径的长,利用四边形的内角和求,再进一步求解,代入公式可求弧长.
【详解】(1)解:如图所示:
(2)解:如图,与两边都相切,,
,
,
,
,
劣弧的长.
26.(2026·江苏南京·一模)如图,在中,,,,D是的中点.
(1)求作:使圆心O在上,且经过B、D两点,与交于点E;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(2)连接,在(1)的条件下,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了圆的性质,线段垂直平分线的尺规作图,勾股定理,相似三角形的性质与判定,熟知圆的相关知识是解题的关键.
(1)点O一定在线段的垂直平分线上,而圆心O在上,则点O为的中点,据此作线段的垂直平分线交于点O,再以点O为圆心,的长为半径画弧交于点E即可;
(2)由(1)可知,为的直径,则;由勾股定理可得的长,证明,得到,据此求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:如图所示,连接,
由(1)可知,为的直径,
∴;
∵在中,,,,
∴;
∵D是的中点,
∴;
∵,
∴,
∴,即,
∴.
27.(2026·江苏徐州·一模)有一个边长为6的等边.
【概念理解】
如果这个等边的各顶点和各边均在某个平面图形或图形的内部,则称这个平面图形能覆盖这个等边.
例如:用1个圆覆盖这个等边,这样的圆可以作出无数个,其中最小的圆的半径为________.
【活动探究一】
小明想用2个等圆,(可以有部分重叠)组成一个新的平面图形来覆盖这个等边,思考后,小明先以为直径作了.请你继续探究:
(1)请用圆规在图1中作出1个符合题意的;
(2)如图2,设该三角形未被覆盖的区域内(包含边界)的任意一点与点的距离为,则的取值范围是_________;
(3)满足题意的点的集合是怎样的图形?请利用尺规,在图2中将它表示出来.
【活动探究二】小聪以这个等边三角形的一边为直径作了,如图3,他想到可以用3个等圆,,(可以有部分重叠)组成一个新的平面图形来覆盖这个等边,并且这三个等圆的半径最小.请你在图3中作出其中的两个圆的圆心.
要求:①仅用无刻度的直尺作图;②作这两个圆心的方法是不同类型的作法.
【答案】【概念理解】
【活动探究一】(1)见解析;(2);(3)见解析
【活动探究二】见解析
【分析】【概念理解】求等边三角形的外接圆的半径即可;
【活动探究一】(1)以与的交点为圆心,到点的距离为半径画圆即可;
(2)根据题意,可得未被覆盖的区域内(包含边界)的任意一点在内或上,再根据点和圆的位置关系即可求解;
(3)根据的半径为3和该三角形未被覆盖的区域,即可求解;
【活动探究二】根据题意,可得半径最小的三个等圆,是以、、为直径的圆,则、的中点即为圆心、,作图即可.
【详解】解:【概念理解】如图,作的外接圆,即为半径最小的圆,
连接并延长交于点,连接,
等边的外接圆,,
,,垂直平分,平分,
,,
在中,,,
则,即,
解得;
故答案为:;
【活动探究一】(1)如图1,即为所求;
(2)等圆,覆盖等边,的直径为,
和的半径为3,
又要把未被覆盖的区域全部覆盖,
未被覆盖的区域内(包含边界)的任意一点在内或上,
则这些点与点的距离为;
故答案为:;
(3)如图2,分别以点,与、的交点为圆心,3为半径作圆,三个圆重合的部分即为满足题意的点的集合;
【活动探究二】如图3,点、即为所求,
设与等边的边和的交点为点、,连接、相交于点,
此时以、、为直径作圆,即为覆盖等边的3个等圆,和,且半径最小,
作射线交于点,连接,交于一点,即为圆心;
连接,交于点,作射线交于一点,即为圆心;
【点睛】本题考查等边三角形的性质,三角形的外接圆,点和圆的位置关系,基本作图,正确掌握基本作图的方法是解题的关键.
28.(2026·江苏泰州·一模)如图,已知矩形.
(1)用无刻度的直尺和圆规在图1中求作,使与边、分别相切于点、;(保留作图痕迹)
(2)用无刻度的直尺和圆规在图2中求作,使经过、两点且与边相切于点;(保留作图痕迹,并写出必要的文字说明)
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】本题主要考查了作图,作圆,作垂直平分线,矩形的性质,切线的性质等知识,作出垂直平分线是解题的关键.
(1)作线段的垂直平分线交于点P,以点P为圆心,为半径画圆即可.
(2)按照要求作图即可.
【详解】(1)解:即为所求,
∵四边形是矩形,
∴
由作图得出且为的半径,
∴都是的切线
故与边、分别相切于点、;
(2)解:①作线段的垂直平分线分别交于点E,交于点;
②作线段的垂直平分线交于点Q;
③以Q为圆心,长为半径作,
如下:即为所求.
∵经过、两点,
∴点在的垂直平分线上,
∵四边形是矩形,
∴
∴
则点为切点,故在圆上,
∴是圆的弦,
∴作出弦的垂直平分线,与上述的垂直平分线交于一点即为点(圆心是两条不重合的弦的垂直平分线的交点)
29.(2026·江苏连云港·一模)如图,在中,点C是边上的一点,
(1)请你在图1中用无刻度的直尺和圆规,在边上作一点D,使得(保留作图痕迹,不写作法).
(2)若,.
①求证:.
②当时,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②
【分析】(1)根据三角形外角的性质得出,然后作图即可;
(2)①根据等腰三角形的性质得出,确定,再由垂直得出,利用三角形内角和得出,即可证明;②过点A作,得出,设,则,,确定,由(1)得,利用正切函数及勾股定理确定,再由圆内接四边形的性质及相似三角形的判定和性质即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,作,交于点D,即为所求;
∵,,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②过点A作,如图所示,
∵,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
由(1)得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,且,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形为圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
30.(2026·江苏无锡·一模)已知及外一点.
(1)用直尺和圆规过点作的切线,切点为.(只需作一条切线);
(2)在(1)中,线段交于点,延长交于点,若,,则__________.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,作的垂直平分线交于点,以点为圆心,为直径作圆,根据直径所对的圆周角等于90度,即可得到(或)为的切线;
(2)根据题意作出图形,利用勾股定理得到,进而得到,作于点,结合解直角三角形得到,证明,利用相似三角形性质得到,最后根据求解,即可解题.
【详解】(1)解:所作的切线(或)如下图所示:
(2)解:为的直径,
⸫,
,,
,
,
,
同理可得,
⸫,
,
作于点,
,
,即,
,
,
,
,
,即,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了复杂作图,作垂直平分线,直径所对的圆周角等于90度,切线判定定理,勾股定理,等腰三角形性质,解直角三角形,相似三角形性质和判定,解题的关键在于正确作出图形.
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