专项07 尺规作图与网格作图(大题专练)(江苏专用)2026年中考数学终极冲刺讲练测
2026-04-25
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2份
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71页
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1741人阅读
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 限定工具作图 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.95 MB |
| 发布时间 | 2026-04-25 |
| 更新时间 | 2026-04-27 |
| 作者 | 灬随遇而安灬 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57535199.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“命题解码-解题建模-实战刷题”为框架,系统整合尺规作图基础技法与综合应用,通过分层训练提升几何直观与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|命题解码|命题趋势+2026预测|分析中考8-10分中档题命题逻辑,明确从基础作图到原理证明的梯度要求|以五大基本作图为核心,关联三角形、四边形、圆的性质应用,构建“操作-推理-探究”递进链条|
|解题建模|4类题型+典型例题|提炼“基本作图规范+图形性质融合+痕迹保留”技法,强调无刻度直尺与圆规的规范操作|按“三角形/四边形→圆→网格→实际应用”分类,每种情境对应具体作图策略,突出原理溯源与逻辑严谨性|
|实战刷题|精选中考大题+名校模拟题|通过变式训练强化作图依据说理、多方案设计及误差分析能力|结合动点、最短路径等综合情境,实现从单一作图到复杂问题解决的能力迁移,契合中考数形结合趋势|
内容正文:
专项07 尺规作图
内容导航
【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
近两年江苏中考尺规作图固定为解答中档/次压轴大题,分值稳定8~10分。2024年侧重基础五大基本作图+三角形、简单圆的性质结合;2025年强化作图原理证明、复杂情境定点定位、尺规+几何计算、作图与几何证明深度融合。核心考点:五种基本尺规作图(作线段/角相等、作垂直平分线、作角平分线、过点作垂线)、作图痕迹保留、作图步骤还原、依据定理说理、图形性质综合计算
命题趋势:几何推理与作图实操深度绑定、无刻度限制逻辑作图、数形结合、多情况分类验证;从单一机械画图,转向原理溯源、逻辑说理、方案设计与思维严谨性考查;设问梯度清晰(固定2-3小问):基础作图→推理证明→拓展计算/探究
2026年预测:仍为中考几何核心大题;重点考查限定条件创新尺规作图、结合三角形/四边形/圆的综合作图、动点背景定点作图、最短路径作图、特殊图形(等腰、直角、平行四边形)精准构造;强化作图背后几何依据、误差分析、多方案作图、最值类作图构造;全程注重逻辑严谨性、痕迹规范、分类讨论、几何转化与推理表达.
题型01 与三角形、四边形有关的尺规作图
析典例·建模型
1.(2026·江苏宿迁·一模)如图,已知矩形,,.
(1)点E在矩形内部,为等边三角形,请在图1中用无刻度直尺和圆规画出符合要求的点E;
(2)点P为线段上一点,若,请在图2中用无刻度直尺和圆规画出符合要求的点P;
(3)若符合(2)中要求的点P必定存在,则m的取值范围是______.
研考点·通技法
本题型以三角形、四边形为背景,考查尺规作图及简单几何推理,依托基础作图结合图形性质解题。
1.掌握五大基本作图:作等线段、等角、角平分线、线段垂直平分线、过点作垂线。
2.结合图形性质:利用三角形中线、高线、角平分线,以及四边形平行、垂直、对角线特征构思作图。
3.严格规范操作:只用无刻度直尺与圆规,保留全部作图圆弧痕迹,禁止徒手画图。
4.复杂图形分步画:先定关键点,再补全图形,分清作图要求。
5.作图后核对图形边角、位置关系,保证符合题意,规范标注字母。
易错点:擦除作图痕迹、混淆平分线作图方法、徒手画特殊线条、看错作图要求。
破类题·提能力
1.(2026·江苏镇江·模拟预测)“无刻度直尺”是尺规作图的工具之一,它的作用在于连接任意两点、作任意直线、延长任意线段等.结合图形的性质,只利用无刻度直尺也可以解决一些几何作图问题.
(1)如图1,四边形为正方形,点E为边的中点,请仅用无刻度的直尺画出边的中点F(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)如图2,四边形为菱形,点E,F分别是,的中点,请仅用无刻度的直尺作以为边的矩形(保留作图痕迹,不写作法);
(3)如图3,中,,垂足为M,交边于点N.仅用无刻度的直尺在图中作,垂足为H(保留作图痕迹,不要求写作法);
(4)如图4,点E、F分别在平行四边形的边上,.连接,请过点A作的垂线,垂足为G(仅用无刻度直尺作图并保留作图痕迹,不写画法).
2.(2026·江苏徐州·一模)如图,已知,.请在图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)作的高,垂足为D;
(2)在上求作点E,使.
3.(2026·江苏无锡·一模)如图,在中,,.
(1)请用无刻度的直尺和圆规在图1中作出点,使得点到的距离相等,且满足:(不写作法,保留作图痕迹)
(2)设直线与交于,若,则的长为________.(如需草图,请用备用图)
4.(2025·江苏扬州·二模)【问题提出】已知线段,用无刻度直尺和圆规在线段上求作一点,使得.
【问题探究】如图1,在中,,在线段上求作一点,使得.以下是小明同学的作法:作的角平分线交于点,则点为所求作的点.你是否认同小明的作法?在图1中补全图形,说明理由.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
【问题解决】请你借助以上方法,用无刻度直尺和圆规在图2的线段上作一点,使.(要求:保留作图痕迹,并写出必要的文字说明)
5.(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.
6.(2025·江苏淮安·一模)如图,在平行四边形中,用无刻度的直尺和圆规按下列要求作图.(保留作图痕迹,不写作法)
(1)如图,在边上找一点,使得;
(2)如图,在边上找一点,使得.
7.(2026·江苏常州·模拟预测)如图,每个小方格均为正方形,均为格点(每个小方格的顶点叫做格点).
(1)如图1,与相交于点,则_________;
(2)如图2,与方格线相交于点.请用无刻度直尺,在上找一点,使(保留作图痕迹).
8.(2025·江苏南京·模拟预测)(1)已知线段OM,,,用尺规作满足条件的点
(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,使得为等边三角形,请提供两种不同的作法.
题型02 与圆有关的尺规作图
析典例·建模型
1.(2026·江苏盐城·模拟预测)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)
研考点·通技法
此类题型围绕圆展开尺规作图,结合圆的性质、切线、圆心、圆弧、内接外切图形考查。
1.熟练基础作图,结合垂径、垂直平分线、角平分线找圆心、定半径。
2.找圆心:作弦的垂直平分线,交点即为圆心。
3.作切线:连半径、作垂直;或利用切点特征规范作图。
4.圆内接、外切图形作图,依托等弧、等弦、等角原理绘制。
5.严格使用尺规,保留圆弧痕迹,不徒手绘制,规范标注点线。
6.作图后结合圆的性质检验,确保位置、垂直、相等关系准确。
破类题·提能力
1.(2026·江苏南京·模拟预测)如图,已知点、在上和线段.用两种不同的方法在上作一点,使得.要求:①用直尺和圆规作图;②保留作图痕迹,写出必要的文字说明.
2.(2026·江苏无锡·二模)如图,在中,,.
(1)请用无刻度的直尺及圆规在图1中作,使得圆心O在边上,经过点C且与边相切;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若,则________.
3.(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.
4.(2026·江苏连云港·一模)如图,为的直径.
(1)使用直尺和圆规作图(不写作法,保留作图痕迹).
①在上方的上求作一点,使得为等边三角形;
②在①的基础上作的内接矩形;
(2)说明(1)中所作四边形是矩形的理由.
5.(2025·江苏徐州·模拟预测)请用圆规和无刻度的直尺按要求作图.(保留作图痕迹,不写作法)
(1)如图①,过点P作的一条切线;
(2)如图②,在l上作一点Q,使得直线被截得的弦被点P平分;
(3)如图③,过点P作一条直线,使得该直线被截得的弦的长度与弦的长度相等.
6.(2026·江苏徐州·模拟预测)如图,已知是的一条弦,请根据要求完成作图(保留作图痕迹,不写作法):
(1)在图①中,利用无刻度的直尺作一条弦,使;
(2)如图②,点是上的一点,利用无刻度的直尺和圆规作弦,使;
(3)如图③,过圆心作于,点是内的一点,连接,若利用无刻度的直尺和圆规作弦,使经过点且.
题型03 网格中的尺规作图
析典例·建模型
1.(2026·江苏南通·模拟预测)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.三点是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图并保留作图痕迹.
(1)在图1中,点为线段与网格线的交点,在图中画出两格点,使为线段与网格线的交点,以为位似中心,把线段扩大为原来的2倍,画出对应线段.
(2)在图2中,点为线段与网格线的交点,在线段上画点,使线段与线段平行,再在线段上画点,使.
研考点·通技法
此类网格尺规作图大题,依托方格特点,结合尺规操作与网格几何特征解题。
1.利用网格横竖线、格点、直角、等距特点,快速构造垂直、平行、相等线段。
2.结合勾股、格点距离,确定线段长短、角度关系,辅助作图。
3.熟练基本尺规操作:平分线段、平分角、作垂线、画等长线段,保留作图痕迹。
4.按要求作图形:角平分线、垂直平分线、高线、特殊三角形、阴影分割等。
5.严格规范:只用直尺圆规,保留圆弧,不徒手乱画,标点连线完整。
6.做完对照网格位置、边长、角度检验,保证图形准确合规。
易错点:遗漏作图痕迹、不会用格点构造垂直平行、作图超出要求、线条不规范。
破类题·提能力
1.(2026·江苏宿迁·模拟预测)如图,在的正方形网格中,的三个顶点都在格点上.
(1)在图1中,借助于网格,只用无刻度的直尺作等腰直角;
(2)在图2中,借助于网格,只用无刻度的直尺作的角平分线;
(3)在图3中,每个小正方形的边长为1,借助于网格,或用尺规作图在边上求作一点F,使得.
2.(2026·江苏扬州·一模)在“作图专题数学命题”活动中,小明同学设计出了三个作图任务,接下来请同学们来挑战一下相关任务吧!
(1)任务一:网格作图
如图,图均是的正方形网格,点、、均在格点上.请仅用无刻度的直尺,在图网格中作出点(也为格点),使得;在图网格中的线段上取一点,使得.(请利用网格完成作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)任务二:尺规作图
如图,在平面直角坐标系中,已知点在轴上,点在第一象限内,请用尺规作图在第一象限内作出一点,使得是以为腰的等腰直角三角形.(保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(3)任务三:方案设计
请设计一个用尺规作直角三角形的方案.
已知,如图,线段,().求作:(,),使得它的斜边长为,两直角边的差为.小明在直线上截取了(如图),请你在此基础上继续帮他完成剩下的作图.(注意保留作图痕迹,写出必要的作图步骤)
3.(2026·江苏苏州·模拟预测)图1~图3均为的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1,点,,,均在格点上.
(1)如图1,_____;
(2)如图2,仅用无刻度的直尺在上找一点,连接,,使得;嘉淇说:作点关于的对称点,连接与交于点……
请根据嘉淇的方案在图2中画出点的位置,并判断是否可行,说明理由.
(3)如图3,在上找一点(仅借助无刻度的直尺作图),使.
4.(2026·江苏南通·模拟预测)如图1、图2、图3均是由边长均为1的小正方形组成的的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,的顶点均在格点上.仅用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按要求画图.只保留作图痕迹,不要求写出画法,
(1)在图1找到一个格点,连接,,使四边形为平行四边形:
(2)在图2中,在边上确定一点,使得;
(3)在图3中,在边上确定一点,在边上确定一点,连接,使垂直平分.
5.(2026·江苏宿迁·模拟预测)在正方形网格中,请你仅用无刻度直尺完成下列问题.
【理论依据】平行线等分线段定理:若一组平行线在一条直线上截得的线段长度相等,则这组平行线在其它直线上截得的线段长度也必然相等.
【模型感知】(1)如图1,在正方形网格中,点A、B、C、D、O都为网格线上的点,观察网格中横向的一组平行线,根据平行线等分线段定理可得,因此四边形为平行四边形,从而得;
如图2,在正方形网格中,点E、F、G、H、P 都为网格线上的点,观察网格中纵向的一组平行线,根据平行线等分线段定理可得____,,因此四边形_____为平行四边形,从而得;
【模型应用】(2)如图3,在正方形网格中,点A、B、C 都为网格线上的点,过点C画,使且;
【模型拓展】(3)如图4,在正方形网格中,线段是圆的一条弦,点A是格点,点B、C 是圆与网格线的交点,画弦,使.
题型04实际应用与综合探究中的尺规作图
析典例·建模型
1.(2026·江苏徐州·一模)月洞门是中国古典建筑中的一种圆形门洞,形如满月,如图1,故称“月洞门”,其形制可追溯至汉代.但真正在美学与功能上成熟于宋代,北宋建筑学家李诫编修的《营造法式》是中国古代最完整的建筑技术典籍之一.如图2,是古人根据《营造法式》中的“五举法”作出的月洞门的设计原理图,若月洞门所在圆与地面相切于点E,四边形是一个矩形;
(1)已知月洞门所在的圆中,为横跨,长度为4,拱高为4,(D为中点,),则该月洞门所在圆的半径为 .
(2)上图是古人根据《营造法式》中的“五举法”作出的月洞门的设计图,月洞门呈圆弧形,点O是所在圆的圆心,是月洞门的横跨,是月洞门的拱高.用无刻度直尺和圆规作图.(保留作图痕迹,不写作法)
①在图2中画出月洞门所在圆的圆心
②记洞门的横跨为,拱高为a.利用截取等方法,仅用无刻度直尺和圆规在图3中作出月洞门的设计图
研考点·通技法
此类作图结合实际情境与综合探究,条件灵活、应用性强。
1.结合实际背景,读懂题意,明确作图目标与限制条件。
2.依托几何性质,搭配基础尺规作图,确定关键点、关键线。
3.综合运用垂直、平分、等距、对称等特征构思作图方案。
4.严格尺规规范,保留所有作图痕迹,不徒手画图。
5.分步作图,先定核心点线,再补全图形,简洁准确。
6.结合探究要求检验图形,贴合实际,符合题意。
易错点:审题不清画错图形、遗漏作图痕迹、忽略实际限制、作图逻辑混乱。
破类题·提能力
1.(2025·江苏南京·模拟预测)(1)如图(1),点分别在正方形边上,连接.求作,使点分别在边上(均不与顶点重合),且.
(2)已知点的位置如图(2)所示,若它们分别在一个正方形的四条边上,用两种不同的方法求作该正方形过点的边所在的直线.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.
2.(2026·江苏南京·模拟预测)折叠正方形纸片.
通过纸片的折叠,可以发现许多有趣的现象,这些现象可以用有关的数学原理进行分析、解释,所以纸片的折叠是一种有效的数学学习方式.如图,是将正方形纸片折叠后得到的一条折痕,其中点P,Q分别在边,上.
(1)折叠正方形纸片,使得,依次落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图①中分别作出折痕,(不写作法,保留作图痕迹),其中点E,F分别在边,上.设,的交点为O,则_________;
(2)在(1)的条件下,折叠正方形纸片,使得落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图②中作出折痕(不写作法,保留作图痕迹),其中点M,N分别在边,上.设,的交点为G,则点G落在正方形纸片的哪一条对称轴上?请说明理由;
(3)如图③,已知正方形纸片的边长为.在(2)的条件下,当点P为边的中点时,则随着点Q位置的改变,的周长是否会发生改变?如果不变,求出的周长;如果改变,求出的周长的最小值,并求出此时折痕的长.
3.(2025·江苏无锡·二模)新定义:若直角三角形的两直角边的比值为(为正整数),这样的直角三角形称为“型三角形”.(尺规作图要求:在不使用刻度的情况下用直尺和圆规作图,不写做法,保留作图痕迹)
(1)如图1,已知是“型三角形”,其中,,点在斜边上,且,过点作于点,连接,求证:是“型三角形”.
(2)如图2,已知是“型三角形”(为正整数),其中,,请利用直尺和圆规在中作出一个,使得是“型三角形”.(其中,)
4.(2025·江苏扬州·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过点的“等积线”(保留作图痕迹,写出必要的文字说明);
(2)如图2,点是中上一点,用无刻度的直尺与圆规作出过点的“等积线”(保留作图痕迹,写出必要的文字说明);
(3)如图3,点是中上一点,为中点,连接,过点作,交延长线于点,连接交于,判断是不是的“等积线”,并说明理由.
5.(2026·江苏盐城·模拟预测)在日常生活中,图形的面积等分问题常常蕴含着丰富的数学原理与构造方法,如分蛋糕、规划土地等场景都与这类问题密切相关.下面我们通过探究,感受面积等分中的数学严谨性与构造之美.
【基础探究】
(1)如图1,在的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,点,,都在格点(小正方形的顶点)上.
①用无刻度的直尺,过点画一条直线,使直线将分成面积相等的两部分;
②若在此网格内找一个格点(不与点重合),使得的面积和的面积相等,则符合条件的格点有__________个.
【迁移应用】
受到上述探究的启发,小明同学思考:在任意三角形中,能否过边上任意一点作一条直线平分三角形的面积呢?
(2)如图2,在任意中,点是边上一点,.请用圆规和无刻度的直尺,过点作一条直线,使直线将分成面积相等的两部分.(不写作法,保留作图痕迹)
【创新应用】
(3)某社区有一块四边形空地(如图3),现计划要从边上一点出发修建一条笔直的小路(看作线段)交于点,使得小路将这块空地分为面积相等的两部分,分别用于种植两种不同的绿植.
①请在图中画出小路的示意图(不需要尺规作图),并适当说明步骤:
②若上述四边形满足,,,,,点仍是边上一点,且小路将四边形分为面积相等的两部分,小路交于点,连接,当是等腰三角形时,请直接写出线段的长.
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专项07 尺规作图
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【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
近两年江苏中考尺规作图固定为解答中档/次压轴大题,分值稳定8~10分。2024年侧重基础五大基本作图+三角形、简单圆的性质结合;2025年强化作图原理证明、复杂情境定点定位、尺规+几何计算、作图与几何证明深度融合。核心考点:五种基本尺规作图(作线段/角相等、作垂直平分线、作角平分线、过点作垂线)、作图痕迹保留、作图步骤还原、依据定理说理、图形性质综合计算
命题趋势:几何推理与作图实操深度绑定、无刻度限制逻辑作图、数形结合、多情况分类验证;从单一机械画图,转向原理溯源、逻辑说理、方案设计与思维严谨性考查;设问梯度清晰(固定2-3小问):基础作图→推理证明→拓展计算/探究
2026年预测:仍为中考几何核心大题;重点考查限定条件创新尺规作图、结合三角形/四边形/圆的综合作图、动点背景定点作图、最短路径作图、特殊图形(等腰、直角、平行四边形)精准构造;强化作图背后几何依据、误差分析、多方案作图、最值类作图构造;全程注重逻辑严谨性、痕迹规范、分类讨论、几何转化与推理表达.
题型01 与三角形、四边形有关的尺规作图
析典例·建模型
1.(2026·江苏宿迁·一模)如图,已知矩形,,.
(1)点E在矩形内部,为等边三角形,请在图1中用无刻度直尺和圆规画出符合要求的点E;
(2)点P为线段上一点,若,请在图2中用无刻度直尺和圆规画出符合要求的点P;
(3)若符合(2)中要求的点P必定存在,则m的取值范围是______.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)分别以点A,B为圆心,为半径画弧,两弧的交点即为点E;
(2)作等边三角形,,交于O,以O为圆心,为半径画圆,交于,点即为所求;
(3)找出两个临界位置,①当点分别与点重合时,此时点重合;②当点重合时,此时与相切,根据矩形的性质,然后解直角三角形进行求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,为等边三角形,点E即为所求;
(2)解:如图所示,点即为所求;
理由如下:在等边三角形,,矩形中,有
,
∴,
∴.
(3)解:①当点分别与点重合时,此时点重合,如图:
∵四边形是矩形,
∴,
由(2)知,
∴;
②当点重合时,此时与相切,连接并延长交于点,
∴,
∵矩形中,,
∴四边形为矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴符合(2)中要求的点P必定存在,则m的取值范围是.
研考点·通技法
本题型以三角形、四边形为背景,考查尺规作图及简单几何推理,依托基础作图结合图形性质解题。
1.掌握五大基本作图:作等线段、等角、角平分线、线段垂直平分线、过点作垂线。
2.结合图形性质:利用三角形中线、高线、角平分线,以及四边形平行、垂直、对角线特征构思作图。
3.严格规范操作:只用无刻度直尺与圆规,保留全部作图圆弧痕迹,禁止徒手画图。
4.复杂图形分步画:先定关键点,再补全图形,分清作图要求。
5.作图后核对图形边角、位置关系,保证符合题意,规范标注字母。
易错点:擦除作图痕迹、混淆平分线作图方法、徒手画特殊线条、看错作图要求。
破类题·提能力
1.(2026·江苏镇江·模拟预测)“无刻度直尺”是尺规作图的工具之一,它的作用在于连接任意两点、作任意直线、延长任意线段等.结合图形的性质,只利用无刻度直尺也可以解决一些几何作图问题.
(1)如图1,四边形为正方形,点E为边的中点,请仅用无刻度的直尺画出边的中点F(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)如图2,四边形为菱形,点E,F分别是,的中点,请仅用无刻度的直尺作以为边的矩形(保留作图痕迹,不写作法);
(3)如图3,中,,垂足为M,交边于点N.仅用无刻度的直尺在图中作,垂足为H(保留作图痕迹,不要求写作法);
(4)如图4,点E、F分别在平行四边形的边上,.连接,请过点A作的垂线,垂足为G(仅用无刻度直尺作图并保留作图痕迹,不写画法).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(4)见解析
【分析】(1)根据正方形的中心对称性作图即可;
(2)根据菱形的性质和三角形中位线定理构造中点四边形,根据矩形的判定即可得到答案;
(3)根据平行四边形的中心对称性构造平行四边形,即可得到答案;
(4)根据菱形判定和性质、平行四边形的判定和性质进行作图即可.
【详解】(1)解:如图,点F即为所求,
(2)四边形即为所求,
(3)如图,点即为所求,
(4)如图,点G即为所求,
2.(2026·江苏徐州·一模)如图,已知,.请在图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)作的高,垂足为D;
(2)在上求作点E,使.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)以点C为圆心,任意长为半径画弧与有两个交点M、N,分别以点M、N为圆心,大于为半径画弧,两条弧交于点P,作射线交于点D,则即为所求;
(2)作的垂直平分线,交于点F,以点F为圆心,为半径作,交于点E,连接、,此时.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:如图,点E即为所求.
3.(2026·江苏无锡·一模)如图,在中,,.
(1)请用无刻度的直尺和圆规在图1中作出点,使得点到的距离相等,且满足:(不写作法,保留作图痕迹)
(2)设直线与交于,若,则的长为________.(如需草图,请用备用图)
【答案】(1)作图见解析
(2)
【分析】(1)先作的角平分线,再过作角平分线的垂线即可.
(2)如图2,记的交点为,连接,过作于,证明,可得,证明为等边三角形, , 是的垂直平分线,可得,设,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求.
(2)解:如图2,记的交点为,连接,过作于,
由作图可得:,,而,
∴,
∴,
∵,.
∴,为等边三角形,,
∴,,,
∴,
∵,,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,,,
∴,
解得:(负根舍去),
∴.
4.(2025·江苏扬州·二模)【问题提出】已知线段,用无刻度直尺和圆规在线段上求作一点,使得.
【问题探究】如图1,在中,,在线段上求作一点,使得.以下是小明同学的作法:作的角平分线交于点,则点为所求作的点.你是否认同小明的作法?在图1中补全图形,说明理由.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
【问题解决】请你借助以上方法,用无刻度直尺和圆规在图2的线段上作一点,使.(要求:保留作图痕迹,并写出必要的文字说明)
【答案】问题探究:见解析;问题解决:见解析
【分析】问题探究:根据作一个角平分线的方法作图即可;过点B作,交的延长线于点Q,先证明,得出,即可得出,再证明,得出,即可证明结论;
问题解决:以点A、B为圆心,为半径画弧,两弧交于点G,连接、,作的平分线,交于点Q,作的平分线,交于点P,则点P即为所求作的点,先根据等边三角形性质,三角函数定义,证明,根据问题探究方法可得.
【详解】问题探究:
解:认同小明的作法,如图,点P即为所求作的点:
过点B作,交的延长线于点Q,
则,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即;
问题解决:
以点A、B为圆心,为半径画弧,两弧交于点G,连接、,作的平分线,交于点Q,作的平分线,交于点P,则点P即为所求作的点,如图所示:
根据作图可知:,
∴为等边三角形,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
根据作图可知:平分,由问题探究可知,此时,
即.
5.(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,的长为1或6
【分析】(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)分两种情况讨论:①在线段上取点,使得,可证明,均为等腰直角三角形,易得,即点符合题意;②在线段上取点,使得,证明,由全等三角形的性质可得,即点符合题意.
【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:∵四边形为矩形,,
∴,,
分两种情况讨论:
①在线段上取点,使得,如下图,
则此时,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即点符合题意,此时;
②在线段上取点,使得,如下图,
则,
∴,
又∵,,
∴,
∴,即点符合题意,此时.
综上所述,的长为1或6.
6.(2025·江苏淮安·一模)如图,在平行四边形中,用无刻度的直尺和圆规按下列要求作图.(保留作图痕迹,不写作法)
(1)如图,在边上找一点,使得;
(2)如图,在边上找一点,使得.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
【分析】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,线段垂直平分线的作法和性质,掌握以上知识点是解题的关键.
()在的延长线上截取,可得,由可得,即可得,故点即为所求;
()作的垂直平分线,交于点,可得,即得,故点即为所求;
【详解】(1)解:如图所示,点即为所求;
(2)解:如图所示,点即为所求.
7.(2026·江苏常州·模拟预测)如图,每个小方格均为正方形,均为格点(每个小方格的顶点叫做格点).
(1)如图1,与相交于点,则_________;
(2)如图2,与方格线相交于点.请用无刻度直尺,在上找一点,使(保留作图痕迹).
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)根据可得,由此得出,根据网格线段即可得出比值;
(2)同理可得,再在上找一点,使即可,
本题考查了相似三角形的判定和性质,无刻度直尺作图,解题关键是以网格格点作图为背景,利用平行线和线段长转化线段比.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵,,
∴;
故答案为:;
(2)如图2,,点为所求,
同理(1)可得,
在图中找出格点、,同理可得,
∴,即,
又∵,
∴.
8.(2025·江苏南京·模拟预测)(1)已知线段OM,,,用尺规作满足条件的点
(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,使得为等边三角形,请提供两种不同的作法.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】本题考查了作图——复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了等边三角形的性质.
(1)先分别以O、M点为圆心,以长为半径画弧,两弧相交于点A、B,接着作和的平分线、,然后以M点为圆心,为半径画弧交、于点N、,则点N、满足条件;
(2)方法一:先过A点作于H点,再以点A、H为圆心,以长为半径画弧,两弧相交于点D,接着作的平分线,交直线l于B点,然后截取,则满足条件;
方法二:先过A点作于H点,再作的垂直平分线,接着以点A圆心,以长为半径画弧交的垂直平分线于点D,接着作的平分线,交直线l于B点,然后截取,则满足条件.
【详解】解:(1)先分别以O、M点为圆心,以长为半径画弧,两弧相交于点A、B,接着作和的平分线、,然后以M点为圆心,为半径画弧交、于点N、,如图1,点N、为所作;
理由:由作法可知,
是等边三角形,
平分,
,
,
此时点满足题意,同理可证明点满足题意;
(2)方法一:先过A点作于H点,再以点A、H为圆心,以长为半径画弧,两弧相交于点D,接着作的平分线,交直线l于B点,然后截取,则满足条件;
方法二:先过A点作于H点,再作的垂直平分线,接着以点A圆心,以长为半径画弧交的垂直平分线于点D,接着作的平分线,交直线l于B点,然后截取,则满足条件.
如图2、3,为所作.
理由:
方法一:由作法可知,,
是等边三角形,
,
平分,
,
,
,
,
,
是等边三角形;
方法二:是的垂直平分线,
, ,
,
中,,
,
平分,
,
,
,
,
,
是等边三角形.
题型02 与圆有关的尺规作图
析典例·建模型
1.(2026·江苏盐城·模拟预测)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)
研考点·通技法
此类题型围绕圆展开尺规作图,结合圆的性质、切线、圆心、圆弧、内接外切图形考查。
1.熟练基础作图,结合垂径、垂直平分线、角平分线找圆心、定半径。
2.找圆心:作弦的垂直平分线,交点即为圆心。
3.作切线:连半径、作垂直;或利用切点特征规范作图。
4.圆内接、外切图形作图,依托等弧、等弦、等角原理绘制。
5.严格使用尺规,保留圆弧痕迹,不徒手绘制,规范标注点线。
6.作图后结合圆的性质检验,确保位置、垂直、相等关系准确。
破类题·提能力
1.(2026·江苏南京·模拟预测)如图,已知点、在上和线段.用两种不同的方法在上作一点,使得.要求:①用直尺和圆规作图;②保留作图痕迹,写出必要的文字说明.
【答案】见解析
【分析】本题考查尺规作图,垂直平分线的性质,角平分线的性质,全等三角形的性质和判定,圆周角定理;要使得,方法一:在上截取后,使得剩下的长度为;方法二:在上补上一段长度为后与相等,最后利用垂直平分线的性质、角平分线的性质来实现截长或补短.
【详解】解:方法一(截长):如图所示,以为圆心以线段的长度为半径画;画出线段的垂直平分线与弦下方的圆弧交于点;以为圆心为半径画弧与交于点;连接并延长与交于点,即为所求.
理由:连接,过作于,交延长线于,
由作图过程可知:,,垂直平分,
∴,
∴,
∴在中,,即平分,
∵,,
∴,
∵在与中,,
∴,
∴,
∵在与中,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
同理:当取线段的垂直平分线与弦上方的圆弧交于点时,可得出如图所示的点也符合题意,
综上:符合题意的点有两个.
方法二(补短):如图所示,以为圆心以线段的长度为半径画;画出线段的垂直平分线与弦下方的圆弧交于点;以为圆心为半径画弧与交于点;连接并延长与交于点,即为所求.
理由:连接,过作于,交延长线于,
由作图过程可知:,,垂直平分,
∴,
∴,
∴在中,,即平分,
∵,,
∴,
∵在与中,,
∴,
∴,
∵在与中,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
同理:当取线段的垂直平分线与弦上方的圆弧交于点时,可得出如图所示的点也符合题意,
综上:符合题意的点有两个.
2.(2026·江苏无锡·二模)如图,在中,,.
(1)请用无刻度的直尺及圆规在图1中作,使得圆心O在边上,经过点C且与边相切;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若,则________.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)作的垂直平分线交于点H,过点H作交于点O,以点O为圆心,为半径作圆,即为所求;
(2)过点作,垂足为,可得是等腰直角三角形,进而求出,再由含角的直角三角形性质即可求解;
【详解】(1)解:如图所示,作的垂直平分线交于点H,过点H作交于点O,以点O为圆心,为半径作圆,即为所求;
∵,的垂直平分线交于点H,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴与相切.
(2)解:如图所示,过点作,垂足为,
∵,,
∴,
,
,
,
,
,
.
3.(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);
4.(2026·江苏连云港·一模)如图,为的直径.
(1)使用直尺和圆规作图(不写作法,保留作图痕迹).
①在上方的上求作一点,使得为等边三角形;
②在①的基础上作的内接矩形;
(2)说明(1)中所作四边形是矩形的理由.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)见解析
【分析】1)以点为圆心,长为半径作弧.交上方的于点;连接,则为等边三角形;
②延长交于点;顺次连接、、和,四边形就是所求作的矩形.
(2)根据有一个角是直角的平行四边形是矩形,可得结论.
【详解】(1)解:①如图所示,即为所求;
②矩形即为所求;
(2)解:理由如下:
点,都在上,
,,
四边形是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形),
又是的直径,
(直径所对的圆周角是直角),
四边形是矩形.
5.(2025·江苏徐州·模拟预测)请用圆规和无刻度的直尺按要求作图.(保留作图痕迹,不写作法)
(1)如图①,过点P作的一条切线;
(2)如图②,在l上作一点Q,使得直线被截得的弦被点P平分;
(3)如图③,过点P作一条直线,使得该直线被截得的弦的长度与弦的长度相等.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了尺规作图、切线的判定、圆周角定理、垂径定理,根据题意正确作图是解题的关键.
(1)作的垂直平分线交于点,再以M为圆心,为半径画圆,交于点,连接,根据圆周角定理得到,则切线即为所求;
(2)连接,过点作的垂线,直线交直线l于点Q,根据垂径定理可得弦被点P平分,则点Q即为所求;
(3)过点O作的垂线,垂足为G;以点O为圆心,长为半径作小;作的垂直平分线得到的中点M,再以为直径作,交小于点H,根据圆周角定理得到;作直线,交于点C,D,则,则直线即为所求.
【详解】(1)解:如图①,直线即为所求;
(2)解:如图②,点Q即为所求;
(3)解:如图③,直线即为所求.
6.(2026·江苏徐州·模拟预测)如图,已知是的一条弦,请根据要求完成作图(保留作图痕迹,不写作法):
(1)在图①中,利用无刻度的直尺作一条弦,使;
(2)如图②,点是上的一点,利用无刻度的直尺和圆规作弦,使;
(3)如图③,过圆心作于,点是内的一点,连接,若利用无刻度的直尺和圆规作弦,使经过点且.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)见详解
【分析】本题主要考查了圆的基本性质、尺规作图等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)连接并延长交于点,连接并延长交于点,连接,即为所求;
(2)以为圆心,长为半径画弧,与交于点;
(3)以为圆心为半径画弧,交于,连接,作,在上截取,过、两点作弦即可.
【详解】(1)解:如图,连接并延长交于点,连接并延长交于点,连接,弦即为所求;
理由:,
;
(2)解:如图,以为圆心,长为半径画弧,与交于点,弦和即为所求;
理由:,
;
(3)解:如图,以为圆心为半径画弧,交于,连接,作,在上截取,过、两点作弦,弦即为所求.
理由:
连接,由作法可得, ,
∵,
∴,
∴ ,
,
,
,
同理,
,
,
,
.
题型03 网格中的尺规作图
析典例·建模型
1.(2026·江苏南通·模拟预测)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.三点是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图并保留作图痕迹.
(1)在图1中,点为线段与网格线的交点,在图中画出两格点,使为线段与网格线的交点,以为位似中心,把线段扩大为原来的2倍,画出对应线段.
(2)在图2中,点为线段与网格线的交点,在线段上画点,使线段与线段平行,再在线段上画点,使.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)取的中点,根据网格的特点找到对称点,则,根据点的位置,取点,使得,连接并延长交网格线于点(是的中点,的横向距离为,则的横向距离为),连接,则即为所求;
(2)连接点以及与网格线的交点,则,即为所求,根据平行线取格点,连接,交网格线于点,连接交于点,则点即为所求;
【详解】(1)解:如图所示,点,,,即为所求;
(2)解:如图所示,连接点以及与网格线的交点,则,,点即为所求;
∵,
∴
∴
∴;
∵,,,
∴
∴
∵,
∴.
研考点·通技法
此类网格尺规作图大题,依托方格特点,结合尺规操作与网格几何特征解题。
1.利用网格横竖线、格点、直角、等距特点,快速构造垂直、平行、相等线段。
2.结合勾股、格点距离,确定线段长短、角度关系,辅助作图。
3.熟练基本尺规操作:平分线段、平分角、作垂线、画等长线段,保留作图痕迹。
4.按要求作图形:角平分线、垂直平分线、高线、特殊三角形、阴影分割等。
5.严格规范:只用直尺圆规,保留圆弧,不徒手乱画,标点连线完整。
6.做完对照网格位置、边长、角度检验,保证图形准确合规。
易错点:遗漏作图痕迹、不会用格点构造垂直平行、作图超出要求、线条不规范。
破类题·提能力
1.(2026·江苏宿迁·模拟预测)如图,在的正方形网格中,的三个顶点都在格点上.
(1)在图1中,借助于网格,只用无刻度的直尺作等腰直角;
(2)在图2中,借助于网格,只用无刻度的直尺作的角平分线;
(3)在图3中,每个小正方形的边长为1,借助于网格,或用尺规作图在边上求作一点F,使得.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)先根据勾股定理求出的长,再作图;
(2)根据角平分线的性质作图;
(3)根据相似三角形的性质作图.
【详解】(1)解:如图1,,,即是等腰直角三角形;
;
(2)解:取格点,连接,,
,,
的边上的高为2,
平分;
(3)解:如图,取格点,,连接交于点,
由图可知,则,
又,
,
,
,
.
2.(2026·江苏扬州·一模)在“作图专题数学命题”活动中,小明同学设计出了三个作图任务,接下来请同学们来挑战一下相关任务吧!
(1)任务一:网格作图
如图,图均是的正方形网格,点、、均在格点上.请仅用无刻度的直尺,在图网格中作出点(也为格点),使得;在图网格中的线段上取一点,使得.(请利用网格完成作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)任务二:尺规作图
如图,在平面直角坐标系中,已知点在轴上,点在第一象限内,请用尺规作图在第一象限内作出一点,使得是以为腰的等腰直角三角形.(保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(3)任务三:方案设计
请设计一个用尺规作直角三角形的方案.
已知,如图,线段,().求作:(,),使得它的斜边长为,两直角边的差为.小明在直线上截取了(如图),请你在此基础上继续帮他完成剩下的作图.(注意保留作图痕迹,写出必要的作图步骤)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)在图中根据网格特征,作等腰直角即可得出;在图中,作等腰直角,再作,交于,根据平行线的性质即可得出;
(2)过点作的垂线,截取,连接,作出即可;
(3)过点作的垂线,作的角平分线,以为圆心,为半径画弧,交的角平分线于,过点作于,即为所求.
【详解】(1)解:如图,点即为所求,如图,点即为所求.
图中,,,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴;
图中,同理可得是等腰直角三角形,
∴,
由网格特征可知,,
∴.
(2)解:如图,即为所求.
(3)解:如图,即为所求.
∵,平分,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
∵,
∴即为所求.
3.(2026·江苏苏州·模拟预测)图1~图3均为的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1,点,,,均在格点上.
(1)如图1,_____;
(2)如图2,仅用无刻度的直尺在上找一点,连接,,使得;嘉淇说:作点关于的对称点,连接与交于点……
请根据嘉淇的方案在图2中画出点的位置,并判断是否可行,说明理由.
(3)如图3,在上找一点(仅借助无刻度的直尺作图),使.
【答案】(1)
(2)嘉淇的方案可行,理由见解析;
(3)见解析
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,平行线的性质,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)由可得,即可求解;
(2)作点关于的对称点,连接与交于点,则,,由平行线的性质得,从而可得,结合可证;
(3)点往左数2格的格点记为点,点往右数3格的格点记为点,连接,与相交于点,点即为所求,在中由勾股定理可得,又由可得,从而得,即可求出,故点即为所求.
【详解】(1)解:,
,
;
故答案为:;
(2)解:作图如下:
嘉淇的方案可行,
理由:点与关于对称,
,
,
,
,
,
又,
;
(3)解:如图所示,点往左数2格的格点记为点,点往右数3格的格点记为点,连接,与相交于点,点即为所求.
在中,,
,
,
,
.
4.(2026·江苏南通·模拟预测)如图1、图2、图3均是由边长均为1的小正方形组成的的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,的顶点均在格点上.仅用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按要求画图.只保留作图痕迹,不要求写出画法,
(1)在图1找到一个格点,连接,,使四边形为平行四边形:
(2)在图2中,在边上确定一点,使得;
(3)在图3中,在边上确定一点,在边上确定一点,连接,使垂直平分.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
(3)图见解析
【分析】(1)利用平移思想,确定格点即可;
(2)找到的中点即可;
(3)根据中垂线的定义,结合网格特点,在第2列小正方形中取2个小正方形的中点,作图即可.
【详解】(1)解:如图1,点即为所求;
(2)解:如图2,点即为所求;
(3)解:如图3,即为所求.
5.(2026·江苏宿迁·模拟预测)在正方形网格中,请你仅用无刻度直尺完成下列问题.
【理论依据】平行线等分线段定理:若一组平行线在一条直线上截得的线段长度相等,则这组平行线在其它直线上截得的线段长度也必然相等.
【模型感知】(1)如图1,在正方形网格中,点A、B、C、D、O都为网格线上的点,观察网格中横向的一组平行线,根据平行线等分线段定理可得,因此四边形为平行四边形,从而得;
如图2,在正方形网格中,点E、F、G、H、P 都为网格线上的点,观察网格中纵向的一组平行线,根据平行线等分线段定理可得____,,因此四边形_____为平行四边形,从而得;
【模型应用】(2)如图3,在正方形网格中,点A、B、C 都为网格线上的点,过点C画,使且;
【模型拓展】(3)如图4,在正方形网格中,线段是圆的一条弦,点A是格点,点B、C 是圆与网格线的交点,画弦,使.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【分析】此题考查了平行线等分线段定理的应用,构造平行四边形是解题的关键.
(1)根据平行线等分线段定理进行作图即可;
(2)根据平行线等分线段定理构造平行四边形即可;
(3)根据平行线等分线段定理构造平行四边形即可得到答案.
【详解】(1 )解:根据题意可得,如图2,在正方形网格中,点E、F、G、H、P 都为网格线上的点,观察网格中纵向的一组平行线,根据平行线等分线段定理可得,,因此四边形为平行四边形,从而得;
故答案为:,;
(2)如图,即为所求,
(3)如图,弦即为所求,
题型04实际应用与综合探究中的尺规作图
析典例·建模型
1.(2026·江苏徐州·一模)月洞门是中国古典建筑中的一种圆形门洞,形如满月,如图1,故称“月洞门”,其形制可追溯至汉代.但真正在美学与功能上成熟于宋代,北宋建筑学家李诫编修的《营造法式》是中国古代最完整的建筑技术典籍之一.如图2,是古人根据《营造法式》中的“五举法”作出的月洞门的设计原理图,若月洞门所在圆与地面相切于点E,四边形是一个矩形;
(1)已知月洞门所在的圆中,为横跨,长度为4,拱高为4,(D为中点,),则该月洞门所在圆的半径为 .
(2)上图是古人根据《营造法式》中的“五举法”作出的月洞门的设计图,月洞门呈圆弧形,点O是所在圆的圆心,是月洞门的横跨,是月洞门的拱高.用无刻度直尺和圆规作图.(保留作图痕迹,不写作法)
①在图2中画出月洞门所在圆的圆心
②记洞门的横跨为,拱高为a.利用截取等方法,仅用无刻度直尺和圆规在图3中作出月洞门的设计图
【答案】(1)2.5
(2)①见解析;②见解析
【分析】(1)连接,根据垂径定理及勾股定理建立方程即可求解;
(2)①在上任意取一点K,连接,作线段的垂直平分线,过点E作的垂线交的垂直平分线于点O,点O即为所求;
②作的垂直平分线,垂足为,截取,连接,作的垂直平分线交于,以为圆心,为半径作,即可.
【详解】(1)解:连接,如图,
长度为4,拱高为4, ,
,
中,,
,即,
;
(2)解:①如图,点O即为所求;
②月洞门的设计图如图所示,
研考点·通技法
此类作图结合实际情境与综合探究,条件灵活、应用性强。
1.结合实际背景,读懂题意,明确作图目标与限制条件。
2.依托几何性质,搭配基础尺规作图,确定关键点、关键线。
3.综合运用垂直、平分、等距、对称等特征构思作图方案。
4.严格尺规规范,保留所有作图痕迹,不徒手画图。
5.分步作图,先定核心点线,再补全图形,简洁准确。
6.结合探究要求检验图形,贴合实际,符合题意。
易错点:审题不清画错图形、遗漏作图痕迹、忽略实际限制、作图逻辑混乱。
破类题·提能力
1.(2025·江苏南京·模拟预测)(1)如图(1),点分别在正方形边上,连接.求作,使点分别在边上(均不与顶点重合),且.
(2)已知点的位置如图(2)所示,若它们分别在一个正方形的四条边上,用两种不同的方法求作该正方形过点的边所在的直线.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.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【分析】本题考查了尺规作图,正方形的性质,圆的基本性质等,掌握尺规作图是解题的关键.
(1)作的中垂线即可;
(2)方法一:如图,连接,过点作,取,连接,作,则为正方形点的边所在的直线,过点作垂线,过点作垂线,所得的四边形为所在的正方形;方法二:连接,作以为直径的圆,两条中垂线交各自的圆于点,点,连接交两圆于点,点,连接,四边形是所在的正方形,为该正方形点的边所在的直线.
【详解】解:(1)如图,分别以点为圆心,大于为半径画弧,连接交点,交于点,交于点,点即为所求;
(2)方法一:如图,连接,过点作,取,连接,作,则为正方形点的边所在的直线,过点作的垂线,过点作的垂线,所得的四边形为所在的正方形;
方法二:连接,作以为直径的圆,两条中垂线交各自的圆于点,点,连接交两圆于点,点,连接,其中交于点,交于点;
连接,则,,
∴;
∵,
∴,;
同理,
∴都是等腰直角三角形,
∴四边形是正方形,
∴四边形是所在的正方形,
∴为该正方形点的边所在的直线.
2.(2026·江苏南京·模拟预测)折叠正方形纸片.
通过纸片的折叠,可以发现许多有趣的现象,这些现象可以用有关的数学原理进行分析、解释,所以纸片的折叠是一种有效的数学学习方式.如图,是将正方形纸片折叠后得到的一条折痕,其中点P,Q分别在边,上.
(1)折叠正方形纸片,使得,依次落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图①中分别作出折痕,(不写作法,保留作图痕迹),其中点E,F分别在边,上.设,的交点为O,则_________;
(2)在(1)的条件下,折叠正方形纸片,使得落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图②中作出折痕(不写作法,保留作图痕迹),其中点M,N分别在边,上.设,的交点为G,则点G落在正方形纸片的哪一条对称轴上?请说明理由;
(3)如图③,已知正方形纸片的边长为.在(2)的条件下,当点P为边的中点时,则随着点Q位置的改变,的周长是否会发生改变?如果不变,求出的周长;如果改变,求出的周长的最小值,并求出此时折痕的长.
【答案】(1)作图见解析;
(2)作图见解析;点G在边、的垂直平分线上;理由见解析;
(3)改变;的周长的最小值为;
【分析】(1)作,的角平分线即可.根据三角形外角的性质得到,再根据角平分线的定义得到,即可得到;
(2)延长,交于T,作的角平分线即可.证明得到点G是的中点即可;
(3)作的角平分线交于E,连接,先根据折叠的性质求出,可知的最小值为,将向上平移使得M与A重合,证明,得到,即可得到.
【详解】(1)解:如图,作,的角平分线即可,
∵,,
∴,
∵,分别是,的角平分线,
∴,
∴;
(2)解:如图,延长,交于T,作的角平分线即可.
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
,
∴点G是的中点,
∴点G在边、的垂直平分线上;
(3)解:如图,作的角平分线交于E,连接,
∵是折痕,
∴且垂直平分,
∴,
∵为定值即,
∴当A、M、E三点共线时,最小,最小值即为的长,
故的最小值为,
此时E和B重合,将向上平移使得M与A重合,如下图:
∵,,
∴
∵,,
∴,
∴,即,
∵,
∴.
3.(2025·江苏无锡·二模)新定义:若直角三角形的两直角边的比值为(为正整数),这样的直角三角形称为“型三角形”.(尺规作图要求:在不使用刻度的情况下用直尺和圆规作图,不写做法,保留作图痕迹)
(1)如图1,已知是“型三角形”,其中,,点在斜边上,且,过点作于点,连接,求证:是“型三角形”.
(2)如图2,已知是“型三角形”(为正整数),其中,,请利用直尺和圆规在中作出一个,使得是“型三角形”.(其中,)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)设,则,由勾股定理可得,再由平行线分线段成比例定理可得,即可得解;
(2)在上急缺,过点作于,连接,即为所求的图形,同(1)证明即可.
【详解】(1)解:因为是“型三角形”,
所以.
设,则,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以
所以,
所以,
所以是“型三角形”;
(2)解:如图,在上急缺,过点作于,连接,即为所求的图形,
,
因为是“型三角形”,
所以.
设,则,
因为,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以
所以,
所以,
所以是“型三角形”.
4.(2025·江苏扬州·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过点的“等积线”(保留作图痕迹,写出必要的文字说明);
(2)如图2,点是中上一点,用无刻度的直尺与圆规作出过点的“等积线”(保留作图痕迹,写出必要的文字说明);
(3)如图3,点是中上一点,为中点,连接,过点作,交延长线于点,连接交于,判断是不是的“等积线”,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)不是的“等积线”,理由见解析
【分析】(1)作的垂直平分线交于点,连接,则为过点的“等积线”;
(2)作的垂直平分线交于点,连接,以点为顶点,为边,作,交于点,连接,则直线为过点的“等积线”;
(3)连接,,由,推出,由为中点,推出,据此即可说明不是的“等积线”.
【详解】(1)解:如图,为过点的“等积线”;
由作图知,,
∴,
∴为过点的“等积线”;
(2)解:如图,为过点的“等积线”;
由作图知,,
∴,,
∵,
∴为过点的“等积线”;
(3)解:不是的“等积线”,理由如下.
连接,,
∵,
∵,
∴,
∵为中点,
∴
,
∵,
∴,
∴不是的“等积线”.
5.(2026·江苏盐城·模拟预测)在日常生活中,图形的面积等分问题常常蕴含着丰富的数学原理与构造方法,如分蛋糕、规划土地等场景都与这类问题密切相关.下面我们通过探究,感受面积等分中的数学严谨性与构造之美.
【基础探究】
(1)如图1,在的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,点,,都在格点(小正方形的顶点)上.
①用无刻度的直尺,过点画一条直线,使直线将分成面积相等的两部分;
②若在此网格内找一个格点(不与点重合),使得的面积和的面积相等,则符合条件的格点有__________个.
【迁移应用】
受到上述探究的启发,小明同学思考:在任意三角形中,能否过边上任意一点作一条直线平分三角形的面积呢?
(2)如图2,在任意中,点是边上一点,.请用圆规和无刻度的直尺,过点作一条直线,使直线将分成面积相等的两部分.(不写作法,保留作图痕迹)
【创新应用】
(3)某社区有一块四边形空地(如图3),现计划要从边上一点出发修建一条笔直的小路(看作线段)交于点,使得小路将这块空地分为面积相等的两部分,分别用于种植两种不同的绿植.
①请在图中画出小路的示意图(不需要尺规作图),并适当说明步骤:
②若上述四边形满足,,,,,点仍是边上一点,且小路将四边形分为面积相等的两部分,小路交于点,连接,当是等腰三角形时,请直接写出线段的长.
【答案】(1)①见;②2
(2)见解析
(3)①见解析;②
【分析】本题主要三角形平分三角形面积、特殊四边形的判定和性质、格点作图、勾股定理等;解题关键是利用平行进行等积变换.
(1)①根据矩形对角线互相平分作出的中点即可,根据等底等高的三角形面积相等,②作的平行线,再找格点即可得出答案;
(2)方法一:利用平行线在的延长线上去点,将面积转化为,再过点作的中线即可得;方法二:先作的中线将的面积平分,再过点作,交于点,则,故,方法三:利用中线平分三角形面积,再利用平行线转化三角形面积,即可求解.
(3)①利用平行线先将四边形面积转化三角形以为顶点得三角形面积,再平分三角形面积即可;②根据作图可得为中点,利用平行四边形、矩形的判定和性质转化线段关系,再利用勾股定理列方程即可求解.
【详解】(1)解:①如图,直线为所求;
②如图,、的面积和的面积相等,
故符合条件的格点有2个.
(2)如图,,为所求.
方法一,如图:
方法二,如图:
方法三,如图:
,
(3)解:①方法一:如图,连接、,过作交延长线于,过作交延长线于,取中点,连接即可;
方法二:如图,连接,过作交延长线于,取中点,连接,过作交于,连接即可;
②如图(同①方法二作图):如图,连接,过作交延长线于,取中点,连接,过作交于,连接即可;
∵,
∴,
∴,即,
同理可得:,
∵是中点,,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,,
∴,
过点作,垂足为,过点作,垂足为,如图,
设,
∵,
∴四边形、、是矩形,
∴,,,
,
则,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
由图可知:,
∴当是等腰三角形时,即,
∴,
解得
,不合题意舍去,
即:当是等腰三角形时,线段的长为.
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