16.1~18.4 尺规作图专题训练 2025-2026学年沪教版(五四制)七年级下册
2026-06-29
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪教版(五四制)七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第16章 相交线与平行线,第17章 三角形,第18章 等腰三角形 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.63 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 天空~之外 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58541225.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
从工具原理到综合应用的系统化训练,以“概念-原理-应用”逻辑链整合8大作图模块,注重逻辑推理与空间观念培养,适配中考高频考点。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础作图|5类核心作图+12道真题|SSS全等判定、中垂线性质、同位角转化|工具功能→基本操作→复合作图|
|三角形作图|3类全等+2类特殊三角形|已知边/角作图原理、垂直平分线定位|基本作图→三角形判定→性质应用|
|最短路径|将军饮马+4类变式|轴对称转化、垂线段最短|几何直观→模型构建→逻辑推理|
内容正文:
尺规作图专题训练
1. 作角平分线
2. 作中垂线(垂直平分线)
3. 作一个角等于已知角
4. 过直线外一点作已知直线的平行线
5. 作已知角的和、差、倍角
6. 作三角形全等于已知三角形
7. 作已知角、边的三角形
8. 最短路径问题
尺规作图专题
一 尺规作图:是古希腊数学中一种非常经典且严谨的几何作图方法。它的核心概念不仅仅是“怎么画”,更在于“允许使用什么工具”以及“能解决什么问题”。简单来说,尺规作图就是仅使用没有刻度的直尺和圆规,在有限步骤内完成几何图形的绘制,
二 尺规作图的核心概念解析:
1. 直尺:没有刻度、无限长、功能唯一
(1) 不能用来测量长度。
(2) 理论上可以画任意长的直线。
(3) 只能用来连接两个已知点画直线(或线段、射线),或者延长已知线段。
2. 圆规:功能唯一,画圆、弧、取相等的线段长度等
只能以已知点为圆心,以已知两点间的距离为半径画圆或圆弧。注:虽然现代圆规可以保持张开角度移动,但在严格的古希腊公理中,圆规提起后就会闭合不过后来数学家证明,这两种圆规在作图能力上是等价的。
三 基本操作原则:所有的复杂图形都必须由以下基本操作组合而成:
1.过两个已知点作一条直线。
2.以已知点为圆心,已知长度为半径作圆。
3.找出直线与直线、直线与圆、圆与圆的交点。
四 学习尺规作图的意义
中学生学习尺规作图,其价值不仅仅是学习绘图技能,更是提升学生数学思维能力和数学核心素养、实现深度学习。尺规作图为通过“文字语言、符号语言与图形语言”的相互转化,将抽象的几何定理(将军饮马求最短路径问题)直观化、可视化,从而有效发展空间观念与几何直观。其次,在思维训练上,它要求学生在严格的工具限制下构思图形、设计流程并验证结果,这一过程深刻培养了学生的逻辑推理能力、严谨的科学态度以及化归等核心数学思想。尺规作图不仅蕴含着中国古代“没有规矩不成方圆”的传统哲学智慧,还能引导学生感受几何图形的结构美与对称美。
尺规作图总结
I.作一条线段等于已知线段
(I)作射线AP
(2)用圆规量已知线段长度a
(3)点A为圆心,画弧交射线AP于点B,则线段AB即为所求
2.作一个角等于已知角∠ABC
(1) 以O为圆心,任意长为半径,画弧交OA,OB于点C、D
(2)作射线O'A',以点O'为圆心,OC长为半径,画弧,交O'A'于点C',
(3)以点C'为圆心,CD长为半径,画弧,交于D',
(4)过D'点作射线O'B',则∠A'O'B'即为所求
3.作一个角的角平分线
(I)以点O为圆心,任意上为半径画弧,两弧交∠AOB的两边OA、OB于点M、N。
(2)分别以点M,N为圆心,以大于MN的长度为半径画弧,两弧交于点C.
(3)作射线OC
4.过一点作已知直线的垂线
点O在直线上
(I)以点O为圆心,任意线段的长为半径画弧,交直线于M、N两点;
(2)以点M、N为圆心,以大于MN长为半径在直线两侧画弧,分别交交于点A、B两点;
(3)作直线AB.
点P在直线外
(I)以点P为圆心,任意长为半径画弧,交直线于A、B两点;
(2)以点A、B为圆心,以大于AB长为半径在直线一侧画弧,交于Q点;
(3)作直线CQ.
5.作一条线段的垂直平分线
(I) 分别以点A,B为圆心,以大于AB的长为半径画弧,两弧交于C,D两点.
(2)作直线CD.
6. P是直线AB外一点,过点P作AB的平行线.
法一:
(1)在直线AB上取一点N,过作直线NP
(2)分别以点N,点P为圆心,任意长为半径画弧,交于E,F,G,Q四点
(3)取EF长度为半径,点P为圆心画弧,交弧于点Q
(4)作直线PQ,直线MQ或CD就是所求直线
法二:
(1)以点P为圆心,任意长为半径画弧,交AB于点M, N
(2)分别以M和N为圆心,大于MN长度为半径画弧,交于点C
(3)连接PC直线
(4)以点P为圆心,任意长为半径画弧,交直线PC于X,Y点
(5)分别以X,Y为圆心,任意长为半径画弧,交直线EF于点Q
(6)连接直线PQ,既PQ//AB
法三:
在AB上取点M、N,
作PQ=MN,N Q=MP
法四:
在AB上任取一点M,连接PM,
作∠PMB的角平分线,以P为圆心,PM为半径作弧与角分线,交于点Q,连接PQ.
7. 已知三边、两边及其夹角、两角及其夹边作三角形
①已知三边作三角形
原理:作3条已知线段作线段AB=c;
以A为圆心, b为半径作弧;
以B为圆心, a为半径作弧;
相交于点C,连接AC、BC
②已知两边及其夹角作三角形
原理:作已知线段+已知角
③已知两∠及其夹边作三角形
原理:作已知线段+已知角
8.已知底边及底边上的高线
作等腰三角形
原理:作已知线段+垂直平分线
9.已知一直角边和斜边作直角三角形
原理:作垂线+作已知线段
任意一条直线,在直线上截取AB=h
以A为圆心,AB为半径作弧得新线段长度为2h;
作新线段的垂直平分线(构造出直角);
以B为圆心,l为半径作弧,交垂直平分线于点C;
连接BC.
1. 作角平分线
例题 按下列要求尺规作图,保留作图痕迹.
作的角平分线;
【分析】本题考查了基本作图,作垂直平分线,作角平分线:
根据尺规作图,以任意长度为半径,为圆心,交射线、于点、,以点、为圆心,大于的长为半径,在的内部作弧,两弧交于点,作射线,则射线即为所求;
针对性训练
1.
(24-25八年级上·广东江门·期中)尺规作图:(不写作法,保留作图痕迹)作的角平分线.
【答案】图形见解析
【分析】本题主要考查尺规作图,熟练掌握角平分线的作图步骤是解题的关键.根据角平分线的作图步骤画图即可.
【详解】解:以点为圆心任意半径画弧,交两点,以两点分别为圆心,大于两点的距离画弧交于一点,连接A点和此点的射线交边于D点,连接即可;
2.
(25-26八年级上·河南信阳·阶段检测)如图所示在中,.
(1)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹):作的角平分线,交于D;
(2)在(1)中作出的图形中,计算的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查尺规作图—作角平分线,与角平分线有关的三角形的内角和问题:
(1)根据尺规作角平分线的方法,作图即可;
(2)根据角平分线的定义,求出的度数,再根据三角形的内角和定理,进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,射线即为所求;
(2)解:∵平分,
,
,
在中,,
,
.
3.
(19-20七年级下·全国·课后作业)如图所示,已知,按下列要求作图:
(1)作角平分线AD;
(2)作的中线BE;
(3)作中AC边上的高BF.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(3)答案见解析.
【分析】(1)利用量角器量出∠BAC的度数,再除以2,算出度数,然后画出线段AD即可;
(2)首先找出AC的中点E,然后画线段BE即可;
(3)利用直角三角板,一个直角边与AC重合,另一条直角边过点B,画线段BF即可.
【详解】(1)如图所示;
(2)如图所示;
(3)如图所示.
【点睛】本题考查了画三角形的高、中线、角平分线,关键是注意三角形的高、中线、角平分线都是线段.
4.
(24-25七年级下·河南南阳·期末)如图,在中,,,是的边上的高.
(1)利用尺规作图作的角平分线;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了作图—基本作图,以及三角形内角和定理的应用.
(1)(1)利用尺规根据要求作出图形即可;
(2)利用三角形内角和定理可得,,再结合角平分线的定义可得,即可求解.
【详解】(1)解:如图,射线即为所求;
(2)解:是的边上的高,
,
,
,,
,,
平分,
,
.
5.
(22-23七年级下·山东滨州·期末)如图,在中,是高,是角平分线,,.
(1)尺规作图(保留作图痕迹):作的角平分线;
(2)在满足(1)的条件下,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查基本作图,平行线的判定,角平分线的定义等知识,
(1)根据要求作出图形;
(2)证明,可得结论.
【详解】(1)解:如图,线段即为所求;
(2)证明:,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
,平分,
,
,
.
6. (25-26七年级下·北京·阶段检测)作图:
(1)作三角形的三条角平分线;
(2)作三角形的三条高.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用量角器和直尺作三角形的三条角平分线;
(2)利用三角板和直尺作出三角形的三条高.
【详解】(1)解:如图,为三角形的三条角平分线;
(2)解:如图,为三角形的三条高.
7. (17-18七年级下·江苏泰州·期末)如图,点D在△ABC的边BA的延长线上,
(1)用直尺和圆规作出∠CAD的角平分线AE(保留作图痕迹);
(2)若∠B=∠C,求证:AE∥BC.
【答案】(1)作图见解析;(2)证明见解析.
【详解】分析:(1)利用角平分线的性质作图得出即可;
(2)利用角平分线的性质以及平行线的判定得出即可.
详解:(1)如图所示:
(2)∵AE平分∠CAD,∴∠CAE=∠DAE.
∵∠B=∠C,∠B+∠C=∠CAD,∴∠CBA=∠DAE,∴AE∥BC.
点睛:本题主要考查了角平分线的性质以及平行线的判定等知识,根据已知得出∠CBA=∠DAE是解题的关键.
8. (22-23七年级下·河南新乡·期末)下面是小明同学的数学日记,请仔细阅读,并完成相应的任务.
执“规”“矩”等分已知角
《伏羲女娲图》中女娲执规,伏羲执矩,规与矩中间的图案是太阳,象征天地秩序.我是数学爱好者,在我的眼里“规”是圆规、“矩”是直角工具“”,“太阳”是被等分的角.要研究等分角,可以先从研究平分一个已知角开始.怎样借助圆规和直角工具作一个角的角平分线呢?
办法1:
1.以点O为圆心,任意长为半径作弧,交于点M,交于点N;
2.分别以M、N为圆心,长为半径作弧,两弧交于点C.
射线即为的角平分线.
办法2:
1.两个“矩”如图放置,顶点重合于C,一边重合于直线;
2.以点C为圆心,任意长为半径作弧,交于点M,交于点N;
3.使点M在射线上,点N在射线上,调整“矩”直至直线经过点O;
射线即为的角平分线,
办法3:
1.作,使;
2.在射线上截取,使;
3.做射线;
射线OC即为的角平分线.
经过测量,上述三种办法得到的与相等,验证平分成立.要想作为一般性方法,仅验证成立是不行的,还需要推理论证.
任务:
(1)填空:“办法1”判断三角形全等的依据是______;
(2)请在小明的办法2和办法3中选择一种,证明其合理性.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)首先根据尺规作图得到,,然后利用即可得到;
(2)办法2证明:根据题意证明,得到即可求解;
办法3证明:根据等边对等角得到,然后根据三角形外角的性质和证明即可.
【详解】(1)根据尺规作图可得,
∴,
又∵
∴
∴“办法1”判断三角形全等的依据是;
(2)办法2证明:
根据尺规作图可得,
又∵,
∴
∴
∴射线即为的角平分线;
办法3证明:
∵
∴
∴
∵,
∴
∵
∴射线即为的角平分线.
【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判定,尺规作角平分线,等边对等角等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
9.
(23-24六年级下·上海浦东新·期末)如图,已知,点C在的内部,且;是的角平分线.
(1)作;
(2)尺规作图:作的角平分线;(不写作法,保留作图痕迹.)
(3)若射线分别表示从点O出发的北、东两个方向,则射线表示 方向;
(4)在图中找出与互余的角是 ;
(5)在图中找出与互补的角是 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)北偏西
(4)和
(5)和
【分析】(1)由题意知,,则,过作,如图1,即为所作;
(2)作的平分线即可;
(3)由射线分别表示从点O出发的北、东两个方向,可知射线表示北偏西方向;
(4)由题意知,,由,,作答即可;
(5)由题意知,,由,作答即可.
【详解】(1)解:由题意知,,
∴,
过作,如图1,即为所作;
(2)解:作的平分线,如图2,即为所作;
(3)解:∵射线分别表示从点O出发的北、东两个方向,
∴射线表示北偏西方向,
故答案为:北偏西;
(4)解:由题意知,,
∵,,
∴与互余的角是和,
故答案为:和;
(5)解:由题意知,,
∴,
∴与互补的角是和.
【点睛】本题考查了作垂线,作角平分线,方向角,互补和互余等知识.熟练掌握作垂线,作角平分线,方向角,互补和互余是解题的关键.
2. 作中线、垂线和中垂线
例题1.已知:如图,在中,请用尺规作出边上的中线.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】
【分析】据中线的定义,要得到边上的中线,只需要先确定边的中点,再连接点和中点即可,可通过作的垂直平分线确定的中点,
【详解】解:分别以为圆心,大于的长度为半径画弧,两弧相交于两点,过两点作直线交于点,连接 线段即为所求作的边上的中线.
例题2.如图,已知,根据下列要求作图并回答问题:(只要保留作图痕迹,不写作法)
(1)作边上的高;
(2)过点作直线的垂线,垂足为;
(3)在上找一点,使.
【分析】本题考查了作垂线,熟练掌握基本作图是解题的关键;
(1)延长,以为半径,点为圆心作圆弧交直线于点,再分别以、为圆心,以大于一半的长度为半径画圆弧,两弧交于点,连接,交于点,问题得解;
(2)按照(1)的方法作答即可;
(3)作的垂直平分线交于点,即可求解.
【详解】(1)延长,以为半径,点为圆心作圆弧交直线于点,再分别以、为圆心,以大于一半的长度为半径画圆弧,两弧交于点,连接,交于点,如图,
高即为所作;
(2)如图所示:
垂线即为所作;
(3)如图,点即为所求;
例题3.阅读下面材料:
在数学课上,老师提出如下问题:尺规作图:作一条线段的垂直平分线.
已知:线段.
小芸的作法如图:
如图:(1)分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于、两点;
(2)作直线.
请你回答:
(1)作图第一步为什么要大于的长?
(2)小芸的作图是否正确?请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)正确;理由见解析
【分析】本题考查了尺规作图—作垂线,全等三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)根据如果等于,那么只相交一点;如果小于,那么没有相交,即可得出答案;
(2)依据证明,即可得出是的对称轴,从而得解.
【详解】(1)解:如果等于,那么只相交一点;如果小于,那么没有相交,
所以作图第一步要大于的长;
(2)解:小芸的作图是正确的.
理由:由作图知:,,而是两个三角形的公共边.
∵在和中,
∴.
∴是的对称轴
∴是的垂直平分线.
针对性训练
1. (24-25七年级下·上海·期末)用直尺和圆规作钝角△ABC边BC上的高.
【答案】图见解析
【分析】本题考查了垂线的尺规作图,熟悉掌握垂线的作图方法是解题的关键.
根据垂直的作图方法直接作图即可.
【详解】解:如图所示即为所求:
2.
尺规作图 :作线段的垂直平分线.(要求:写作法,保留作图痕迹).
解:分别以,点为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于,两点;作直线,即为线段的垂直平分线.如图所示,即为所求;
3. (25-26七年级下·上海闵行·阶段检测)按要求完成尺规作图
(1)已知直线和外一点P,过点P作直线的平行线;
(2)已知直线和外一点Q,过点Q作直线的垂线;
【答案】(1)如图所示,直线为所求平行线,
(2)如图所示,直线为所求垂线,
【分析】(1)过点任意作一条直线与相交,利用同位角相等两直线平行画一个角等于已知角即可;
(2)以点为圆心,大于点到直线的距离为半径画圆,交于两点,作两点之间线段的垂直平分线即可.
【详解】(1)解:略;
(2)解:略.
4.
(24-25七年级下·上海浦东新·期末)尺规作图:如图,直线和相交于点O,M是上的一点,
(1)过点M画出直线的垂线,垂足为点F.
(2)过点M画出直线的平行线.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】(1)按照过直线外一点作已知直线的垂线的尺规作图法作图即可.
(2)按照作一个角等于已知角的尺规作图法,过M点作,则直线平行于直线.
本题考查了基本的尺规作图,过直线外一点作已知直线的垂线和做一个角等于已知角,熟练掌握尺规作图的基本步骤是解题的关键.
【详解】(1)解:如图,直线即为所求;
(2)解:如图,直线即为所求.
5.
(24-25七年级下·江苏徐州·期中)如图,点C是线段外一点.借助无刻度直尺和圆规,判断点C是否在线段的垂直平分线上.(要求:用两种方法判断;保留作图痕迹,不写作法.)
【答案】见解析
【分析】本题考查了线段垂直平分线的判定与性质定理,熟练掌握以上知识点是关键.
法一:如图1,以为圆心,的长为半径画弧,若弧过点,则证明点C在线段的垂直平分线上;
法二:如图2,直接利用尺规作图—作的中垂线,观察点是否在中垂线上即可.
【详解】解:如图所示,两种方法确定点C在线段的垂直平分线上.
6.
(17-18七年级下·山东烟台·期末)如图,已知线段.
(1)作的垂直平分线;
(2)在直线上(的上方)作一点,使.要求:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法
【答案】(1)详情见解析;(2)详情见解析
【分析】(1)分别以A、B为圆心,大于AB长为半径画弧,两弧分别在AB上下两处相交,连接两处交点即可;
(2)以A点为圆心,AB长为半径画弧交l于D,则DA=AB,利用等边三角形性质即可得出,据此从而画出D点.
【详解】(1)如图所示,直线l即为所求;
(2)如图所示,点D即为所求;
【点睛】本题主要考查了线段垂直平分线的画法以及等边三角形性质的运用,熟练掌握相关方法是解题关键.
7.
(22-23八年级上·广东广州·期中)如图,已知
(1)尺规作图:作线段的垂直平分线交于E,作的角平分线,与交于点D(保留作图痕迹,不用写作法)
(2)若,,求的大小.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据线段垂直平分线及角平分线的作图方法作图即可;
(2)利用三角形内角和及角平分线定义,由三角形外角性质求出,根据线段垂直平分线得到,即可求出的大小.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵垂直平分线段,
∴
∴.
【点睛】此题考查了基本作图—线段垂直平分线和角平分线,角平分线的定义求角度,线段垂直平分线的性质,三角形的内角和,熟练掌握各知识点是解题的关键.
8.
(23-24七年级下·上海·期末)已知直角,.
(1)请用直尺和圆规作线段的垂直平分线,分别交线段、与点E、F.
(2)连接,判断的形状并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)等腰三角形,理由见解析
【分析】本题主要考查了尺规作图.熟练掌握线段垂直平分线的作法和性质,直角三角形性质,等腰三角形的判断和性质,是解决问题的关键.
(1)基本作图,作线段的垂直平分线,分别交线段、与点E、F,点E、F即为所求作;
(2)根据线段垂直平分线性质得到,得到,根据直角三角形性质得到,,得到,得到,即得是等腰三角形.
【详解】(1)分别以点B和点C为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧交于M、N两点,
作直线,分别交线段、与点E、F,
E、F 即为所求作;
(2)是等腰三角形,理由:
由作图可知,垂直平分,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
3. 作一个角等于已知角
例题 下面是“作一个角等于已知角”的尺规作图过程.
已知:如图,.求作:一个以O为顶点的角,使它等于.
作法:
①在射线上任取一点C,以O为圆心,为半径作,与射线交于点D;
②连接,以点C为圆心,为半径作,与交于点P;
③作射线,则即为所求.
根据上述作法,请回答:
(1)在右图中利用尺规补全图形;(尺规作图,保留作图痕迹)
(2)补全下面的推理过程:连接,在中
∵________(填线段的名称)
∴(_______________)(填推理的依据)
【答案】(1)见解析;(2)CD;在同圆中,相等的弦所对的圆心角相等.
【分析】(1)根据题意作图即可;
(2)根据圆的对称性回答即可.
【详解】解:(1)如图,即为所求.
(2)如图,连接,在中,
∵CD,
∴(在同圆中,相等的弦所对的圆心角相等),
故答案为:CD;在同圆中,相等的弦所对的圆心角相等.
【点睛】本题考查了圆的对称性,熟练掌握圆的对称性定理是解决本题的关键,在同圆或等圆中,两条弦,两条弧或者两个圆心角这三组量中有一组量相等,那么所对的另外两组量也分别相等.
针对性训练
1.
(2024七年级下·全国·专题练习)用尺规作图.如图,以点B为顶点,射线为一边,在外再作一个角,使其等于.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了尺规作图—作与已知角相等的角,以B为圆心,以任意长为半径画弧分别交于E、F,再以F为圆心,以的长为半径交圆B于点G,作射线,则即为所求.
【详解】解:如图所示,即为所求;
以B为圆心,以任意长为半径画弧分别交于E、F,再以F为圆心,以的长为半径交圆B于点G,作射线,则即为所求.
2. (2021·湖南长沙·一模)下面是教材中“作一个角等于已知角”的尺规作图过程.
已知:∠AOB,求作:一个角∠A'O'B',使它等于∠AOB.
作法:如图,
①作射线O'A';
②以O为圆心,任意长为半径作弧,交OA于C,交OB于D;
③以O'为圆心,OC为半径作弧C'E',交O'A'于C';
④以C'为圆心,CD为半径作弧,交弧C'E'于D';
⑤过点D'作射线O'B',则∠A'O'B'就是所求作的角.
请完成下列问题:
(1)该作图的依据是________(填序号).
①ASA ②SAS ③AAS ④SSS
(2)请证明∠A'O'B'=∠AOB.
【答案】(1)④
(2)详见解析
【分析】(1)根据作图过程可得:作一个角等于已知角的方法依据是SSS,即可求解;
(2)由作法得已知:OC=,,,从而,即可求证.
【详解】(1)解:由作法得OD=OC=O'D'=O'C',C'D'=CD,
所以根据“SSS”可判断,
所以∠O'=∠O.
故答案为:④;
(2)证明:由作法得已知:OC=O'C',OD=O'D',CD=C'D'
在△OCD和△O'C'D'中,
,
∴△OCD≌△O'C'D'(SSS),
∴∠A'O'B'=∠AOB.
【点睛】本题主要考查了尺规作图,全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握作一个角等于已知角的方法.
3. (23-24八年级上·吉林长春·期末)如图,在用直尺和圆规作一个角等于已知角时,小李进行了以下五个步骤,将这5个步骤按正确的顺序排列为( )
A.①②③④⑤ B.①③②⑤④ C.①④③⑤② D.②①③④⑤
【答案】B
【分析】此题主要考查了基本作图,熟练掌握尺规作一个角等于已知角的作法是解题的关键.
【详解】解:根据用尺规作一个角等于已知角的作图步骤可知正确的是:①③②⑤④.
故选:B.
4. (24-25七年级上·河北邢台·期中)下面是“作一个角等于已知角”的尺规作图过程.
已知:.
求作:一个角,使它等于.
作法:如图所示.
(1)画射线;(第1步)
(2)以点为圆心,任意长为半径画弧,交于点,交于点;(第2步)
(3)以点为圆心,长为半径画弧,交于点;(第3步)
(4)以点为圆心,长为半径画弧,交已画的弧于点;(第4步)
(5)过点作射线.(第5步)
就是所求作的角.
以上作法中,错误首先出现在( )
A.第1步 B.第2步 C.第3步 D.第4步
【答案】D
【分析】本题考查作图—作角等于已知角,掌握基本作图方法是解题关键.根据作一个角等于已知角的步骤解答即可.
【详解】解:由步骤可知(4)应为以点为圆心,长为半径画弧,交已画的弧于点,
故错误首先出现在第4步.
故选D.
4. 过直线外一点作已知直线的平行线
例题.求作:P是直线AB外一点,过点P作AB的平行线.
【详解】解:
(1)在直线AB上取一点N,过作直线NP
(2)分别以点N,点P为圆心,任意长为半径画弧,交于E,F,G,Q四点
(3)取EF长度为半径,点P为圆心画弧,交弧于点Q
(4)作直线PQ,直线MQ或CD就是所求直线
针对性训练
1. (2018·北京·中考真题)下面是小东设计的“过直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程.
已知:直线及直线外一点.求作:,使得PQ //
作法:如图,
①在直线上取一点,作射线,以点为圆心,长为半径画弧,交的延长线于点;
②在直线上取一点(不与点重合),作射线,以点为圆心,长为半径画弧,交的延长线于点;
③作直线.
所以直线就是所求作的直线.
根据小东设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明:∵_______,_______,
∴PQ //(____________)(填推理的依据).
【答案】(1)作图见解析(2),,三角形中位线平行于三角形的第三边.
【详解】分析:根据作图过程,补全图形即可.
详解:(1)尺规作图如下图所示:
(2),,三角形中位线平行于三角形的第三边.
点睛:考查尺规作图,三角形中位线定理,熟练掌握三角形的中位线定理是解题的关键.
2.
已知:如图1,直线及直线外一点.
求作:直线,使.
作法:如图2,
①在直线上取一点,连接;
②的平分线;
③P为圆心,长为半径画弧,交射线于点;
④作直线.
则直线就是所求作的直线.
请你根据小明设计的尺规作图过程,使用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹).
【答案】见解析
【分析】本题考查了尺规作角平分线和线段,平行线的判定,等腰三角形的性质;
根据尺规作角平分线和作线段的方法进行作图即可.
【详解】解:如图所示:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
3. (24-25七年级下·广东河源·期末)在学习过平行线的判定后,我们围绕“过直线外一点作已知直线的平行线”为主题开展探究.
方法一:用尺规作图的方法画平行线
(1)A同学用的是尺规作图,已知P是直线a外一点,按如下作图步骤可作.
A同学画法,过点P作直线b与a相交,作,则,依据是: .
(2)B同学想出了另外一种尺规作图的方法如图所示.
B同学画法,过点P作直线b与a相交,作,则,依据是: .
方法二:用折纸的方法画平行线
(3)已知P是外一点,按照下面折纸步骤能折出与直线平行的直线(折纸步骤如图所示).
第一步:过点P折叠纸片,使点C的对应点C′落在直线上(如图②),记折痕与的交点为A,则折痕与的位置关系是 ,依据是: .
第二步:将纸片展开并铺平,再过点P将纸片进行折叠,使得点E的对应点E′落在直线上(如图③),则折痕与的位置关系是 ,依据是: .
第三步:将纸片展开并铺平,此时折痕与的位置关系是 ,依据是: .
【答案】(1)内错角相等,两直线平行;(2)同位角相等,两直线平行;(3)垂直,折叠的性质;垂直,折叠的性质;平行,同一平面内,两条直线都垂直于同一条直线,那么这两条直线互相平行
【分析】本题考查了平行线的判定和性质的应用,熟练掌握平行线的判定方法是解题的关键.
(1)根据作图,可得到,即内错角相等,两直线平行;
(2)根据作图,可得到,即同位角相等,两直线平行;
(3)根据折叠,可得到根据折叠的性质,折痕垂直于两点的连线,利用同一平面内,两条直线都垂直于同一条直线,那么这两条直线互相平行,可得到结果.
【详解】(1)A同学画法,过点P作直线b与a相交,作,则,依据是:内错角相等,两直线平行,
故答案为:内错角相等,两直线平行;
(2)B同学画法,过点P作直线b与a相交,作,则,依据是:同位角相等,两直线平行,
故答案为:同位角相等,两直线平行;
(3)第一步:过点P折叠纸片,使点C的对应点C′落在直线上(如图②),记折痕与的交点为A,则折痕与的位置关系是垂直,依据是:折叠的性质,
第二步:将纸片展开并铺平,再过点P将纸片进行折叠,使得点E的对应点E′落在直线上(如图③),则折痕与的位置关系是垂直,依据是:折叠的性质,
第三步:将纸片展开并铺平,此时折痕与的位置关系是平行,依据是:同一平面内,两条直线都垂直于同一条直线,那么这两条直线互相平行,
故答案为:垂直,折叠的性质;垂直,折叠的性质;平行,同一平面内,两条直线都垂直于同一条直线,那么这两条直线互相平行.
4. (21-22七年级下·北京东城·期末)下面是小红设计的“过直线外一点作这条直线的平行线”的作图过程.
已知:点在直线上,点在直线外,且.
求作:直线,使得.
作法:如图,
①在线段的延长线上任取一点;
②以为顶点,为一边,通过量角器度量,在右侧作;
③将射线反向延长.
直线就是所求作的直线.
根据小红的作图过程,解决以下问题:
(1)补全图形,并完成证明过程;
证明:∵,,
∴.
∴(____________)(填推理的依据).
(2)在(1)的条件下,过点作的垂线,交直线于点.求的度数.
【答案】(1)图见详解;同位角相等,两直线平行
(2)
【分析】(1)根据同位角相等,两直线平行可得到答案;
(2)根据平角为求出,再根据两直线平行,同位角相等得出.
【详解】(1)证明:如下图所示
∵,,
∴,
∴(_同位角相等,两直线平行_);
(2)如下图所示,作交DC于点F,
∵,
∴,
∵,
∵,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查平行直线的性质,解题的关键是熟知两直线平行,同位角相等.
5. 作已知角的和、差、倍角
例题 .如图,已知,请用尺规作,使.
【分析】本题考查的是基本作图:作一个角等于已知角,分别作出即可
【详解】解:以点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别交于点M,N,再以点E为圆心,以的长为半径画圆,交于点F,以的长为半径,以点F为圆心画圆,两圆相交于点G,作射线即可得出.同理,在外侧可作,从而可得出.
针对性训练
1.
(24-25七年级上·江苏南京·阶段检测)(1)已知,利用尺规作图作一个角,使它等于已知角的2倍.
(2)已知,利用尺规作图作一个角,使它等于.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】本题考查作图-基本作图,解题的关键是熟练掌握五种基本作图.
(1)根据作一个角等于已知角的方法,作出图形即可;
(2)以点M为圆心,一定长度为半径画弧,交于点G,以点G为圆心,为半径画弧,交原来的弧于点E,连接,则,再作的角平分线,则即为所求.
【详解】解:(1)如图,即为所求;
(2)如图,即为所求.
根据作图可知:为等边三角形,
∴,
∵平分,
∴.
2. (21-22七年级下·福建三明·期中)作图题,如图,已知∠A,∠B,求作一个角,使它等于∠A-∠B.(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】先作∠EOC=∠A,再作∠DOC=∠B,则∠DOE为所作.
【详解】解:如图,∠DOE为所作.
.
【点睛】本题考查了作图-复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.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.
3.
(24-25七年级上·全国·课后作业)如图,已知,用直尺和圆规作两个角,使其大小分别是.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】本题考查了尺规作图,作一个角等于已知角,解题的关键是根据角的和差关系,作出有公共边的两个角,继而得到结果.
【详解】解:如图,.
46.(19-20六年级下·上海静安·单元测试)已知∠α、∠β,用尺规画出∠AOB=2∠α-∠β.(不写作法,标明字母)
【答案】见解析
【分析】根据用尺规作图作角等于已知角作图即可.
【详解】解:分别以∠α、∠β的顶点为圆心,任意长度为半径作弧,分别交∠α、∠β的边于P、Q、M、N;
作射线OB,以O为圆心,以相同长度为半径作一个优弧,交射线OB于点C,以C为圆心,PQ的长度为半径作弧,交优弧于点D,作射线OD,再以D为圆心,PQ的长为半径作弧,交优弧(∠DOB外部)于点E,作射线OE,然后以E为圆心,MN的长为半径作弧,交优弧(∠EOB内部)于点A,作射线OA,如图所示:∠AOB=2∠α-∠β,∠AOB即为所求.
【点睛】此题考查的是用尺规作图作角等于已知角,掌握用尺规作图作角等于已知角是解决此题的关键.
4.
(22-23六年级下·山东淄博·期末)已知:,.
求作:,使.
要求:保留画图痕迹,不写画法.
画图:
【答案】见解析
【分析】先作,在这个角的外部分别作,然后作,则.
【详解】如图所示,即为所求.
【点睛】此题考查的是基本作图,掌握利用尺规作图作一个角等于已知角是解决此题的关键.
5.
(2025七年级上·江苏南京·专题练习)如图,已知和,利用尺规作(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】图见详解
【分析】本题主要考查角的尺规作图,熟练掌握角的尺规作图是解题的关键;作射线,再作,以为一边,在的外部作,就是所求作的角.
【详解】解:所作图形如图所示:
6.
(25-26七年级上·陕西西安·阶段检测)如图,已知,,请用尺规作图法求作,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见详解
【分析】本题考查了作一个角等于已知角,角度的和差计算,熟练掌握基本作图是解题的关键.根据题意,作直线,先作出,在的左侧作,则,即为所求作的角.
【详解】解:如图,即为所求作的角.
7.
(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图,已知,利用无刻度的直尺和圆规作图(不要求写作法).
(1)求作:的补角;
(2)求作:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了利用尺规作角的和差,熟练掌握尺规作图法是解题的关键.
(1)延长到,即为所求;
(2)在的左侧作,即为所求.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:如图,即为所求.
6. 作三角形全等于已知三角形
例题 . 如图,.用直尺和圆规作,使得.(要求:保留作图痕迹)
【分析】本题主要考查了作一个三角形的全等三角形,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法.
【详解】解:如图所示,
作直线l,并截取EF使得EF=BC,再以点E为圆心,BA长为半径,画弧,再以F为圆心,AC长为半径画弧,交于D、F两点,则就是所求作的三角形.
针对性训练
1.
(18-19七年级下·福建三明·阶段检测)作图题:已知,选择适当的方法,求作,使.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】作射线,在射线上截取线段,以点E为圆心,为半径画弧,以点F为圆心,为半径画弧,两弧相交于点D,连接、,根据,则.
【详解】解:如图,即为所求三角形,
【点睛】此题考查了三角形的作图和全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.
2.
(25-26七年级下·陕西西安·期中)如图,已知,点D在边上.求作,使,并满足点E在的延长线上,.(请用尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】在的上方作,在射线上截取线段,使得,在射线上截取线段,使得,连接,即为所求.
【详解】解:如图,即为所求.
3.
(22-23七年级下·陕西西安·期末)如图,已知,请用尺规作,使.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】先作,再截取,再作,记另外一边的交点为D,从而可得答案.
【详解】解:如图,即为所求.
【点睛】本题考查的是作三角形,熟练的利用两角与两角的夹边作三角形是解本题的关键.
4. (17-18七年级下·全国·课后作业)尺规作图:如图,小明在作业本上画的△ABC被墨迹污染,他想画一个与原来完全一样的△A'B'C',请帮助小明想办法用尺规作图法画出△A'B'C'(不写作法,保留作图痕迹),并说明你的理由.
【答案】见解析
【分析】先用圆规作出B'C',使得B'C'=BC,然后再作∠B'=∠B和∠C'=∠C,两个角边延长线的交点即为A'.
【详解】作出△A'B'C'如图所示.在△ABC和△A'B'C'中,
∠B=∠B',BC=B'C',∠C=∠C',
所以△ABC≌△A'B'C'.
【点睛】本题考查尺规作图,解题关键是用尺规作出∠B'=∠B和∠C'=∠C.
5. (18-19八年级上·河北石家庄·期中)尺规作图:如图,已知△ABC,求作△ADE≌△ABC,使所作的△ADE和△ABC有一个公共的顶点A,且DE∥BC.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】延长CA到M,在射线AM上截取AE=AC,延长BA到N,在射线AN上截取AD=AB,连接DE,△ADE即为所求.
【详解】如图,△ADE即为所求.
【点睛】本题考查作图−复杂作图,平行线的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识.
7. 作已知角、边的三角形
例题1.已知:线段,,(如图).
求作:,使,,.
【分析】画射线,以的顶点为圆心,任意长为半径画弧,交的两边于点,;以相同长度为半径,B为圆心画弧,交于点F,以F为圆心,为半径画弧,两弧交于点E,作射线;以B为圆心,a为半径画弧交射线于点C,以B为圆心,c为半径画弧交射线于点A,连接即可.
【详解】解:如图所示,即为所求.
例题2.已知线段a,直角和锐角,求作直角三角形,使,,.
【分析】本题考查了作图-复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.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.
先作出的余角,再作,在上截取,以B为顶点,为一边作,则即为所作.
【详解】解:如图:即为所作.
例题3(24-25七年级上·山东青岛·期中)用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.
已知:如图,在中,;
求作:,使,.
【答案】见解析
【分析】本题考查了作三角形;根据题意作,.连接,即可求解.
【详解】解:如图所示,即为所求
针对性训练
1. 尺规作图(不写作法,保留痕迹);
已知:线段,
求作:,使得.
【答案】见解析
【分析】利用已知角作出,进而利用得出.
【详解】解:作出边,
作出,
作出边,
连接,
为所求三角形.
【点睛】本题考查的是复杂作图,作三角形,同时考查的是全等三角形的判定与性质,理解作图的依据是解本题的关键.
2.
(25-26七年级下·全国·课后作业)如图,已知直角和线段,,用尺规作一个直角三角形,使它的两条直角边分别等于,.
【答案】解:如图,就是所求作的直角三角形.
【分析】在射线上截取,使得,在射线上 截取,使得,连接,即为所求.
【详解】略
3.
(25-26八年级上·甘肃临夏·期中)如图,已知线段a,b和,用直尺和圆规作一个,使得,.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了尺规作图—作三角形,先作射线,再以点A为圆心,线段的长为半径画弧交射线于D,接着以点D为圆心,线段b的长为半径画弧交射线于B,再接着作,最后以点A为圆心,线段b的长为半径画弧交射线于C,连接,则即为所求.
【详解】解:如图所示,即为所求.
4. (24-25七年级下·福建福州·期末)尺规作图:已知三角形的两角及其夹边,求作这个三角形.
已知:,线段.
求作:,使得,,.(保留作图痕迹,不要求写作法.)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了三角形的尺规作图,先作射线,在射线上截取,作,作,交于点C,则即为所求.
【详解】解:如图所示,即为所求;
5.
(25-26七年级下·上海金山·期末)如图,已知线段、.求作:,使,且,高.
【答案】见解析
【分析】作线段,作线段的垂直平分线,交于点,在射线上截取线段,使得,连接、,即可得出结果.
【详解】解:作线段,作线段的垂直平分线,交于点,在射线上截取线段,使得,连接、,则即为所求
6.
(24-25七年级下·上海·期末)用尺规作图作直角三角形且,边的长为2倍的单位长度,边的长为4倍的单位长度.
【答案】见解析
【分析】本题考查了尺规作图的基本技能,特别是利用垂直平分线和圆弧截取特定长度的方法构造直角三角形.解题的关键是通过作垂线确定直角,并利用圆规精确截取2单位和4单位长度,最终连接斜边完成三角形.
【详解】如图,任画一条直线,在线上取点B,以B为圆心画弧交直线于两点;
分别以为圆心,大于的等长半径画弧,交于点F;
连接,得直角(依据线段垂直平分线性质).
在上,以B为圆心、固定长度1为半径,圆规依次截取4单位长度画弧交于C,则边的长为4倍的单位长度;
在直线上,以B为圆心、固定长度1为半径,圆规依次截取2单位长度画弧交于A,则边的长为2倍的单位长度:
最后用直尺连接两点.
则直角三角形就是所作的三角形.
7.
(24-25七年级下·上海青浦·期中)如图,已知和线段a.
(1)求作,使(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在第(1)题所作的中,画出的边上的高.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
【分析】本题主要考查了尺规作一个角等于已知角,尺规作线段等于已知线段,尺规作线段的垂直平分线,
对于(1),作射线,以点F为圆心,为半径画弧,再以点A为圆心,为半径画弧,再以点G为圆心,为半径画弧,两弧交于点H,作射线,然后在射线上截取,同理作,交于点C,可知即为所求作的三角形;
对于(2),以点A为圆心,以为半径画弧,交的延长线于点I,J,再以点I,J为圆心,以为半径画弧,两弧交于点L,作射线,交的延长线于点D,则即为所求作.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求作的三角形;
(2)解:如图所示,即为所求作.
8(24-25七年级下·上海·期中)已知:线段,,.
(1)用尺规作出,使,,(保留作图痕迹);
(2)画出边上的中线.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查尺规作图—作三角形,作垂线.熟练掌握尺规作线段和垂直平分线,尺规作角的方法,是解题的关键.
(1)根据尺规作线段,尺规作角的方法画出即可;
(2)作的垂直平分线,交于点D,连接即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:如图,为所求作的三角形边上的中线.
8. 最短路径问题
例题 1.综合与实践
【阅读材料】唐朝诗人李颀的诗《古从军行》中“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”里隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马.
【问题提出】如题1图,将军从山脚下的点出发,到一条笔直的河边饮马后再回到点宿营,将军到河边的什么地方饮马可使所走的路径最短,正是我们要探究的问题.
【问题探究】(1)如题2图,直线的两侧分别有两点,请你在直线上确定一个点,使最短.
【问题解决】(2)上述“将军饮马”问题可以转化成(1)中的问题解决,即两点位于直线同一侧的问题转化为两点分别位于直线两侧的问题.如题3图,请你用尺规作图在直线上求出点的位置.(不写作法,保留作图痕迹)
【评价反思】
(3)如题4图,草地边缘与小河河岸在点处形成的夹角,牧马人从地出发,先让马到草地边缘吃草,然后再去河边饮水,最后回到地.已知,请在备用图题5图中设计一条路线,使所走的路径最短,并求出整个过程所行的路程.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)图见解析,整个过程所行的路程为.
【分析】本题考查了最短路径的实际应用,等边三角形的判定和性质;解题的关键是正确作图,正确找到对称点及最短路径线段.
(1)直接连接交直线l于点C即可;
(2)作A关于l的对称点,连接交l于点C即可;
(3)分别作出点A关于、的对称点B,C,连接分别交、于点D,E,连接、,则线段,,之和即为所求最短路径,结合题意易证为等边三角形,从而求解.
【详解】解:(1)如图,点C即为所求;
(2)如图,点C即为所求;
(3)分别作出点A关于、的对称点B,C,连接分别交、于点D,E,连接、,则线段,,之和即为所求的最短路径.
由题意,得,
,
,
,
,
为等边三角形,
,
∴,
∴整个过程所行的路程为.
例题 2.作图题:
如图,是某地区地图周边的简略图,其中点C为公路、的交叉点,点D为该地区的一所小学,点E为该地区政府办事点.
(1)若要在该地区开一家超市G,使其到点D与点E的距离相等,到两条公路、的距离也相等,且点G在内,你能确定超市G应建在什么位置吗?请在所给图中画出你的设计方案.(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)请写出你的作图依据:
①________;
②________.
【答案】(1)见详解
(2)①角平分线上的点到角的两边的距离相等;②垂直平分线上的点到线段的两端点的距离相等.
【分析】本题考查作角平分线和垂直平分线,以及角平分线和垂直平分线的性质;
(1)作的角平分线和线段的垂直平分线,两线的交点即点G;
(2)根据角平分线和垂直平分线的性质作答即可.
【详解】(1)解:如图,点G即为所求,
1. 解:作图依据①角平分线上的点到角的两边的距离相等;②垂直平分线上的点到线段的两端点的距离相等
例题 3.按照下列要求作图.(保留作图痕迹)
(1)【“两定一动”型(同侧)】如图,已知点,在直线同侧,在直线上求作一点,使最短;
(2)【“一定两动”型】如图,内有一点,分别在,边上各取一点,使的周长最小;
(3)【“两定两动”型(异侧)】如图,,是两个村庄,中间有一条河,现准备在河上造一座桥,使得通过桥到两村的距离和最短;(假定河的两岸是平行线,桥要与河岸垂直)
(4)【“两定两动”型(同侧)】如图,的长度为定值,在直线上分别取点,,使,连接,,当最小时,求点,的位置.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(4)见解析
【分析】本题主要考查了轴对称性质、最短路径问题;
(1)作点关于的对称点,连接,交与点,则点即为所求;
(2)点即为所求分别作点关于射线,的对称点,,连接分别交,于点,此时的周长,为最小.
(3)过作河的垂线,要使最短,直线,,连接即可得出,作出即可.
(4)过作使得,作点关于的对称点,连接与的交点即为,过作交为,点,即为所求.
【详解】(1)解:点位置如图①②所示.(任选一种即可)
(2)如图③所示,点即为所求分别作点关于射线,的对称点,,连接分别交,于点,此时的周长,为最小.
(3)如图④,即为所求的桥.
根据垂线段最短,得出是河的宽时,最短,即直线a(或直线b),
只要最短就行,
即过B作河岸b的垂线,垂足为H,在直线上取点,使等于河宽.连接交河的a边岸于M,作垂直于河岸交b边的岸于N点,所以,即为所求的桥.
(4)解:过A作使得,作点C关于l的对称点D,连接与l的交点即为F,过A作交l为E,点E,F即为所求.点,的位置如图⑤所示.
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵点C关于l的对称点D,
∴,,
∴,,
∵为定值,
∴要求的最小值,只需求,
∴点B、F、D共线时,最小.
针对性训练
1. 笔直的河岸l旁有A,B两个货场,现要把A货场的货物运往B货场,按计划要先到河岸M处再接一批货物,然后一起运到B货场.
(1)如图①,当A,B货场在河岸l两侧时,要使运输总路程最短,点M应选在河岸l的什么位置?请在图①中作图,并说明理由.
(2)如图②,当A,B货场在河岸l同侧时,要使运输总路程最短,点M应选在河岸l的什么位置?请在图②中作图,并说明理由.
【答案】(1)当点选在线段与河岸的交点时,作图见解析
(2)当点选在线段与河岸的交点时,作图见解析
【分析】(1)连接交河岸于点,点为所选的位置;(2)作点关于直线的对称点,连接交河岸于点,点为所选的位置。
【详解】(1)解:如图,连接交河岸于点,点即为所求;
理由:两点之间线段最短,所以点为所选的位置。
答:当点选在线段与河岸的交点时,此时运输总路程最短。
(2)如图,作点关于直线的对称点,连接交直线于点,点即为所求。
理由:点与点关于直线对称,
.
.
即:.
由两点之间线段最短,
点M为所选择的位置。
答:选在线段与河岸的交点时,运输总路程最短。
【点睛】本题考查了两点之间线段最短求点的位置,掌握对称点作法及轴对称性质与两点之间线段最短是解题的关键。
2.
(23-24八年级上·广西崇左·阶段检测)如图, 已知直线, , , 三点, , 两点在直线的异侧, 请按下列要求作图. (尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(1)在直线上求作一点 ,使到,两点距离之和最短;
(2)在直线上求作一点 , 使 ;
(3)求作一点,使点到,,三点距离相等.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)连接交于点,则点即为所求;
(2)作的垂直平分线,交于点,则点即为所求;
(3)作的垂直平分线,交的垂直平分线于点,则点即为所求.
【详解】(1)解:如图所示,
(2)解:如图所示,
(3)解:如图所示,
3.
(24-25八年级上·贵州遵义·期中)已知,是,两个城镇和一条河流.
(1)如图1,,两个城镇在河流同一侧,现计划在河边找一点建造一个抽水站,抽水到,两镇,在河边找出点的位置,使的值最小(保留作图痕迹).
(2)如图2,,两个城镇在河流的两侧,现计划在河流靠镇的一边找一点建造一个抽水站,抽水到,两镇,因条件限制,铺在河流中的管道必须垂直于河边,请在河边找出点的位置,使铺设管道的总长最小(保留作图痕迹).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了轴对称的性质、平移的性质、最短路径问题,根据轴对称和平移的性质正确作图是解题的关键.
(1)根据轴对称的性质作图即可;
(2)根据平移的性质作图即可.
【详解】(1)解:如图1,作关于河边(直线)的对称点,连接交直线于点,连接,
由轴对称的性质得,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,
∴如图所示,点的位置即为所求;
(2)解:设河流宽度(直线与直线之间的距离)为,
将点向下平移至,连接交直线于点,作直线交直线于点,连接,如图2:
则,
由平移的性质得,,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,即铺设管道的总长最小,
∴如图所示,点的位置即为所求.
4. -26七年级上·浙江金华·期末)如图,已知直线l表示一段公路,点A表示学校,点B表示书店.
(1)在公路l上找一个路口M,使得的值最小;
(2)现要从学校A向公路l修一条小路,怎样修路才能使小路的长最短?请画出小路的路线(请简要说明作图依据).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查两点之间线段最短、垂线段最短:
(1)根据两点之间线段最短,连接交直线l于点M,此时的值最小;
(2)根据连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短,只需作于点N即可;
【详解】(1)解:如图所示,点M即为所求:
(2)解:如图所示.
5.
(24-25八年级下·陕西咸阳·期中)如图,某电信部门要在公路、之间修建一座电视信号发射塔,按照设计要求,发射塔到两个村庄、的距离相等,到公路、的距离也相等,问:发射塔应建在什么位置?请用尺规作图法,在图中用点表示出发射塔应建的位置(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查作图-应用与设计作图.由题意分别作出角的平分线和线段的中垂线,两线的交点即为所求.
【详解】解:如图所示,点P即为所求作的点.
6.
(25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图,已知两个小区和两条公路,(点,表示小区,,表示公路),现计划在内建造一所超市,希望这所超市到这两个小区的距离相等,并且到两条公路的距离也相等,你能确定一下超市的位置吗?请在所给的图中标出超市所在的位置,保留作图痕迹.
【答案】见解析
【分析】本题考查了尺规作图,作角平分线、作垂直平分线,掌握角平分线和垂直平分线的性质是解题的关键.连接,作的垂直平分线,作的平分线,与两直线的交点即为超市所在的位置.
【详解】解:如图所示,点即为所求超市的位置.
7. (25-26七年级上·山东东营·阶段检测)作图
(1)如图(1),某地有两所大学,求作一娱乐场所在直线,使其到两所大学的距离相等.(要求保留作图痕迹)
(2)如图(2),求作的平分线.(要求保留作图痕迹)
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】该题考查了尺规作图-角平分线、线段垂直平分线,以及线段垂直平分线的性质.
(1)作的垂直平分线即可.
(2)根据尺规作角平分线的方法解答即可.
【详解】(1)解:如图,直线即为所求.
(2)解:如图,直线即为所求.
.
8.
(25-26八年级上·广东江门·期中)如图,和两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥,桥造在何处可使从到的路径最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)
(1)作图,并保留作图痕迹,不需要写作法;
(2)最短,说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了最短路径问题、平移的性质、三角形三边关系,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)平移点到,使得等于河宽,连接交河岸于点,作桥,连接,此时最短;
(2)另任意作桥,连接,,,由平移的性质可得,,,故转化为,而转化为,再结合在中,,即可得解.
【详解】(1)解:如图所示:平移点到,使得等于河宽,连接交河岸于点,作桥,连接即可,
;
(2)解:如图,另任意作桥,连接,,,
,
由平移的性质可得:,,,
故转化为,
而转化为,
在中,,
∴,
故最短.
9. (25-26七年级上·全国·单元复习)如图,平面上有A,B,C,D四个点.根据下列语句画图(保留画图痕迹,不写画法):
(1)画线段AB.
(2)连接CD,并将其反向延长至点E,使得.
(3)在平面内找到一点F,使点F到A,B,C,D四点距离之和最短.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)连接即可.
(2)根据要求画出点即可.
(3)连接,交于点,点即为所求.
【详解】(1)解:如图所示,线段即为所求.
(2)解:如图所示,.
(3)解:如图所示,点即为所求.
【点睛】本题考查线段,两点之间线段最短等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
(25
10.
(25-26七年级上·浙江台州·期末)如图,已知平面上有四个点,,,,按要求完成下列作图.
(1)作射线.
(2)连接并延长,与射线交于点.
(3)在平面内找一点,使得的值最小.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析;
(3)见解析.
【分析】本题考查作图—复杂作图、直线、射线、线段、线段的性质:两点之间线段最短,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)根据射线的定义作图即可.
(2)根据线段的定义按要求画图即可.
(3)连接,相交于点,则点即为所求.
【详解】(1)解:如图,射线即为所求.
(2)如图,即为所求.
(3)如图,连接,相交于点,则点即为所求.
9. 其他
1.
(2026·陕西榆林·模拟预测)如图,在中,,请用尺规作图的方法在内求作一点P,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】作的平分线交的垂直平分线于点P,连接即可.
【详解】解:如图,点P即为所求,
∵平分,,
∴,
∵点P在的垂直平分线上,
∴,
∴.
2. 如图,已知线段AB和射线AC.
(1)在图1中,在射线AC上求作一点D,使DA=DB;
(2)在图2中,在射线AC上求作一点E,使∠EBA=2∠BAC.
3.
(24-25七年级下·上海·期中)如图,已知,根据下列要求作图并回答问题:(只要保留作图痕迹,不写作法)
(1)作边上的高;
(2)过点作直线的垂线,垂足为;
(3)在上找一点,使.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了作垂线,熟练掌握基本作图是解题的关键;
(1)延长,以为半径,点为圆心作圆弧交直线于点,再分别以、为圆心,以大于一半的长度为半径画圆弧,两弧交于点,连接,交于点,问题得解;
(2)按照(1)的方法作答即可;
(3)作的垂直平分线交于点,即可求解.
【详解】(1)延长,以为半径,点为圆心作圆弧交直线于点,再分别以、为圆心,以大于一半的长度为半径画圆弧,两弧交于点,连接,交于点,如图,
高即为所作;
(2)如图所示:
垂线即为所作;
(3)如图,点即为所求;
4. (18-19七年级下·上海·阶段检测)画图题:
(1)画△ABC,使BC=5cm,∠B=45°,∠C=60°;
(2)画出(1)中△ABC的角平分线AD(尺规作图,保留作图痕迹)
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【分析】(1)用尺规画△ABC即可;
(2)根据用尺规作角平分线的方法即可得△ABC的角平分线AD.
【详解】(1)如图所示:
(2)如图所示:
【点睛】本题考查了作图-复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.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.
5. (25-26八年级上·江苏无锡·阶段检测)按要求作图:
(1)尺规作图,在边上找一点N,使得.(保留作图痕迹)
(2)在边上找到点D,使得平分;(保留作图痕迹)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题考查作图—复杂作图,解题的关键是熟练掌握基本几何图形的性质,结合几何图形的性质把复杂的作图拆解成基本作图,
(1)作线段的垂直平分线,交于点N,根据线段垂直平分线的性质得到,则;
(2)延长至格点E,使,连接,取的中点F,连接交于点D;
【详解】(1)解:如图,点N即为所求;
(2)解:如图,点D即为所求;
6.
(2025·河南周口·二模)如图,在中,D为边上一点,.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作的平分线;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若(1)中所作的角平分线交于E,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查无刻度直尺作图,等腰三角形的判定;
(1)根据尺规作角平分线的步骤作图即可;
(2)根据,得到,根据等角对等边得到.
【详解】(1)解:如图所示;
(2)证明:由题意得,,,
,
,
.
7.
(25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图,用直尺和圆规过点作的高线、中线,过点做的角平分线.
【答案】作图见解析
【分析】本题主要考查了尺规作线段垂直平分线,作角平分线,
先以点A为圆心,以为半径画弧,交于点H,再分别以点B,H为圆心,以为半径画弧,两弧交于点G,作射线,交于点D;然后以点B,C为圆心,以为半径画弧,两弧交于点H,I,作直线交于点E,连接;接下来以点B为圆心,以为半径画弧,交于点K,再以点J,K为圆心,以为半径画弧,两弧交于点L,作射线交于点F,则即为所求作.
【详解】解:如图所示,即为所求作;
8.
(23-24八年级下·江西九江·期中)已知:如图,求作:一点,使在上,且点到的两边的距离相等.(要求尺规作图,并保留作图痕迹,不要求写作法)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了角平分线的性质和尺规作图,点到的两边的距离相等则点P在的角平分线上,据此作图即可.
【详解】解:如图所示,作的角平分线交于P,点P即为所求.
9.
(25-26七年级上·上海·阶段检测)如图,已知长方形,点在线段上,将沿直线翻折后,点落在线段上的点.
(1)用圆规和直尺画出(保留作图痕迹);
(2)如果的周长为,的周长为,用含有的代数式表示的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了作线段以及作线段的垂直平分线,折叠的性质,
(1)作交于点,再作的垂线交于点,连接,即可求解;
(2)根据折叠的性质可得,,根据已知表示出,,根据长方形的对边相等,列出等量关系,化简后即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,
(2)解:∵将沿直线翻折后,点落在线段上的点,
∴,,
∵的周长为,
∴,
∵的周长为,
∴,
∵四边形是长方形,
∴,
∴,
∴,
∴.
10.
(24-25七年级下·上海松江·期末)如图,已知中,,根据下列要求作图并回答问题:
(1)定义:三角形的三条边的垂直平分线相交于一点,这个交点叫作三角形的外心.尺规作图:请画出的外心点;(不要求写画法和结论,保留作图痕迹)
(2)在(1)的图形中,边的垂直平分线交边于点,连接.如果平分,那么的度数为________;
(3)在(2)的图形中,在边上求作一点,使点到点和点的距离和最短.(不要求写画法和结论,保留作图痕迹)
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
【分析】(1)作出线段的垂直平分线交于,点即为所求;
(2)由线段垂直平分线的性质可得,由等边对等角结合角平分线的定义可得,再由三角形内角和定理计算即可得解;
(3)以为圆心,为半径画弧交于,连接交于,点即为所求.
【详解】(1)解:如图,点即为所求,
,
证明:由作图可得:垂直平分,,
∴,即点是的外心;
(2)解:如图:
,
由作图可得:垂直平分,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解:如图,以为圆心,为半径画弧交于,连接交于,点即为所求,
由作图可得、关于直线对称,
∴,
∴由两点之间,线段最短可得,,此时点到点和点的距离和最短.
【点睛】本题考查了尺规作图—作垂线,线段垂直平分线的性质,轴对称的性质,三角形内角和定理,角平分线的定义,等腰三角形的性质等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
11.
(24-25七年级下·上海浦东新·期中)已知小于的,点是边上的一个定点,点在边上.
(1)如图,,将沿着直线翻折得,点的对应点为点,如果,求的度数;
(2)在图中,用尺规作,使;(保留作图痕迹,无需说明作图步骤)
【答案】(1)的度数为;
(2)见解析.
【分析】()由,则,,又沿着直线翻折得,点的对应点为点,所以,然后通过角度和差即可求解;
()根据作一个角等于已知角的方法作出,交于点,则即为所求.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∵沿着直线翻折得,点的对应点为点,
∴,
∴,
∴,
∴的度数为;
(2)解:如图,即为所求.
12.
(25-26七年级下·上海奉贤·期中)如图,已知,根据下列要求作图并回答问题:
(1)画边上的高;(不要求写画法,只需写出结论即可)
(2)过点画直线的垂线,垂足为;
(不要求写画法,只需写出结论即可)
(3)点到直线的距离是线段_________的长度.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)
【分析】(1)延长,以为半径,点C为圆心作圆弧交直线于点G,再分别以A、G为圆心,以大于一半的长度为半径画圆弧,两弧交于点F,连接,交于点D,问题得解;
(2)按照(1)的方法作答即可;
(3)根据点到直线的距离的定义作答即可.
【详解】(1)解:边上的高如图所示:
(2)解:过点画直线的垂线,垂足为,如图所示:
(3)解:根据作图有:,
∴点B到直线的距离是线段的长度,
13.
(25-26七年级下·上海黄浦·期中)如图,已知锐角,用直尺和圆规完成作图:在恰当的位置作一个与全等的三角形,并使它与拼成一个轴对称四边形.(保留作图痕迹,写出结论)
【答案】作图见解析
【分析】分别以点为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点,连接,由“”易证,可知四边形为轴对称四边形,故即为所求.
【详解】解:如图所示,即为所求.
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尺规作图专题训练
1. 作角平分线
2. 作中垂线(垂直平分线)
3. 作一个角等于已知角
4. 过直线外一点作已知直线的平行线
5. 作已知角的和、差、倍角
6. 作三角形全等于已知三角形
7. 作已知角、边的三角形
8. 最短路径问题
尺规作图专题
一 尺规作图:是古希腊数学中一种非常经典且严谨的几何作图方法。它的核心概念不仅仅是“怎么画”,更在于“允许使用什么工具”以及“能解决什么问题”。简单来说,尺规作图就是仅使用没有刻度的直尺和圆规,在有限步骤内完成几何图形的绘制,
二 尺规作图的核心概念解析:
1. 直尺:没有刻度、无限长、功能唯一
1.不能用来测量长度。
2.理论上可以画任意长的直线。
3.只能用来连接两个已知点画直线(或线段、射线),或者延长已知线段。
2. 圆规:功能唯一,画圆、弧、取相等的线段长度等
只能以已知点为圆心,以已知两点间的距离为半径画圆或圆弧。注:虽然现代圆规可以保持张开角度移动,但在严格的古希腊公理中,圆规提起后就会闭合不过后来数学家证明,这两种圆规在作图能力上是等价的。
三 基本操作原则:所有的复杂图形都必须由以下基本操作组合而成:
1.过两个已知点作一条直线。
2.以已知点为圆心,已知长度为半径作圆。
3.找出直线与直线、直线与圆、圆与圆的交点。
四 学习尺规作图的意义
中学生学习尺规作图,其价值不仅仅是学习绘图技能,更是提升学生数学思维能力和数学核心素养、实现深度学习。尺规作图为通过“文字语言、符号语言与图形语言”的相互转化,将抽象的几何定理(将军饮马求最短路径问题)直观化、可视化,从而有效发展空间观念与几何直观。其次,在思维训练上,它要求学生在严格的工具限制下构思图形、设计流程并验证结果,这一过程深刻培养了学生的逻辑推理能力、严谨的科学态度以及化归等核心数学思想。尺规作图不仅蕴含着中国古代“没有规矩不成方圆”的传统哲学智慧,还能引导学生感受几何图形的结构美与对称美。
尺规作图总结
I.作一条线段等于已知线段
(I)作射线AP
(2)用圆规量已知线段长度a
(3)点A为圆心,画弧交射线AP于点B,则线段AB即为所求
2.作一个角等于已知角∠ABC
(1) 以O为圆心,任意长为半径,画弧交OA,OB于点C、D
(2)作射线O'A',以点O'为圆心,OC长为半径,画弧,交O'A'于点C',
(3)以点C'为圆心,CD长为半径,画弧,交于D',
(4)过D'点作射线O'B',则∠A'O'B'即为所求
3.作一个角的角平分线
(I)以点O为圆心,任意上为半径画弧,两弧交∠AOB的两边OA、OB于点M、N。
(2)分别以点M,N为圆心,以大于MN的长度为半径画弧,两弧交于点C.
(3)作射线OC
4.过一点作已知直线的垂线
点O在直线上
(I)以点O为圆心,任意线段的长为半径画弧,交直线于M、N两点;
(2)以点M、N为圆心,以大于MN长为半径在直线两侧画弧,分别交交于点A、B两点;
(3)作直线AB.
点P在直线外
(I)以点P为圆心,任意长为半径画弧,交直线于A、B两点;
(2)以点A、B为圆心,以大于AB长为半径在直线一侧画弧,交于Q点;
(3)作直线CQ.
5.作一条线段的垂直平分线
(I) 分别以点A,B为圆心,以大于AB的长为半径画弧,两弧交于C,D两点.
(2)作直线CD.
6. P是直线AB外一点,过点P作AB的平行线.
法一:
(1)在直线AB上取一点N,过作直线NP
(2)分别以点N,点P为圆心,任意长为半径画弧,交于E,F,G,Q四点
(3)取EF长度为半径,点P为圆心画弧,交弧于点Q
(4)作直线PQ,直线MQ或CD就是所求直线
法二:
(1)以点P为圆心,任意长为半径画弧,交AB于点M, N
(2)分别以M和N为圆心,大于MN长度为半径画弧,交于点C
(3)连接PC直线
(4)以点P为圆心,任意长为半径画弧,交直线PC于X,Y点
(5)分别以X,Y为圆心,任意长为半径画弧,交直线EF于点Q
(6)连接直线PQ,既PQ//AB
法三:
在AB上取点M、N,
作PQ=MN,N Q=MP
法四:
在AB上任取一点M,连接PM,
作∠PMB的角平分线,以P为圆心,PM为半径作弧与角分线,交于点Q,连接PQ.
7. 已知三边、两边及其夹角、两角及其夹边作三角形
①已知三边作三角形
原理:作3条已知线段作线段AB=c;
以A为圆心, b为半径作弧;
以B为圆心, a为半径作弧;
相交于点C,连接AC、BC
②已知两边及其夹角作三角形
原理:作已知线段+已知角
③已知两∠及其夹边作三角形
原理:作已知线段+已知角
8.已知底边及底边上的高线
作等腰三角形
原理:作已知线段+垂直平分线
9.已知一直角边和斜边作直角三角形
原理:作垂线+作已知线段
任意一条直线,在直线上截取AB=h
以A为圆心,AB为半径作弧得新线段长度为2h;
作新线段的垂直平分线(构造出直角);
以B为圆心,l为半径作弧,交垂直平分线于点C;
连接BC.
1. 作角平分线
例题 按下列要求尺规作图,保留作图痕迹.
作的角平分线;
【分析】本题考查了基本作图,作垂直平分线,作角平分线:
根据尺规作图,以任意长度为半径,为圆心,交射线、于点、,以点、为圆心,大于的长为半径,在的内部作弧,两弧交于点,作射线,则射线即为所求;
针对性训练
1.
(24-25八年级上·广东江门·期中)尺规作图:(不写作法,保留作图痕迹)作的角平分线.
2.
(25-26八年级上·河南信阳·阶段检测)如图所示在中,.
(1)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹):作的角平分线,交于D;
(2)在(1)中作出的图形中,计算的度数.
3.
(19-20七年级下·全国·课后作业)如图所示,已知,按下列要求作图:
(1)作角平分线AD;
(2)作的中线BE;
(3)作中AC边上的高BF.
4.
(24-25七年级下·河南南阳·期末)如图,在中,,,是的边上的高.
(1)利用尺规作图作的角平分线;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)求的度数.
5.
(22-23七年级下·山东滨州·期末)如图,在中,是高,是角平分线,,.
(1)尺规作图(保留作图痕迹):作的角平分线;
(2)在满足(1)的条件下,求证:.
6. (25-26七年级下·北京·阶段检测)作图:
(1)作三角形的三条角平分线;
(2)作三角形的三条高.
7. (17-18七年级下·江苏泰州·期末)如图,点D在△ABC的边BA的延长线上,
(1)用直尺和圆规作出∠CAD的角平分线AE(保留作图痕迹);
(2)若∠B=∠C,求证:AE∥BC.
8. (22-23七年级下·河南新乡·期末)下面是小明同学的数学日记,请仔细阅读,并完成相应的任务.
执“规”“矩”等分已知角
《伏羲女娲图》中女娲执规,伏羲执矩,规与矩中间的图案是太阳,象征天地秩序.我是数学爱好者,在我的眼里“规”是圆规、“矩”是直角工具“”,“太阳”是被等分的角.要研究等分角,可以先从研究平分一个已知角开始.怎样借助圆规和直角工具作一个角的角平分线呢?
办法1:
1.以点O为圆心,任意长为半径作弧,交于点M,交于点N;
2.分别以M、N为圆心,长为半径作弧,两弧交于点C.射线即为的角平分线.
办法2:
1.两个“矩”如图放置,顶点重合于C,一边重合于直线;
2.以点C为圆心,任意长为半径作弧,交于点M,交于点N;
3.使点M在射线上,点N在射线上,调整“矩”直至直线经过点O;射线即为的角平分线,
办法3:
1.作,使;
2.在射线上截取,使;
3.做射线;射线OC即为的角平分线.
经过测量,上述三种办法得到的与相等,验证平分成立.要想作为一般性方法,仅验证成立是不行的,还需要推理论证.
任务:
(1)填空:“办法1”判断三角形全等的依据是______;
(2)请在小明的办法2和办法3中选择一种,证明其合理性.
9.
(23-24六年级下·上海浦东新·期末)如图,已知,点C在的内部,且;是的角平分线.
(1)作;
(2)尺规作图:作的角平分线;(不写作法,保留作图痕迹.)
(3)若射线分别表示从点O出发的北、东两个方向,则射线表示 方向;
(4)在图中找出与互余的角是 ;
(5)在图中找出与互补的角是 .
2. 作中线、垂线和中垂线
例题1.已知:如图,在中,请用尺规作出边上的中线.(不写作法,保留作图痕迹)
例题2.如图,已知,根据下列要求作图并回答问题:(只要保留作图痕迹,不写作法)
(1)作边上的高;
(2)过点作直线的垂线,垂足为;
(3)在上找一点,使.
例题3.阅读下面材料:
在数学课上,老师提出如下问题:尺规作图:作一条线段的垂直平分线.
已知:线段.
小芸的作法如图:
如图:(1)分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于、两点;
(2)作直线.
请你回答:
(1)作图第一步为什么要大于的长?
(2)小芸的作图是否正确?请说明理由.
针对性训练
1. (24-25七年级下·上海·期末)用直尺和圆规作钝角△ABC边BC上的高.
2.
尺规作图 :作线段的垂直平分线.(要求:写作法,保留作图痕迹).
3. (25-26七年级下·上海闵行·阶段检测)按要求完成尺规作图
(1)已知直线和外一点P,过点P作直线的平行线;
(2)已知直线和外一点Q,过点Q作直线的垂线;
4.
(24-25七年级下·上海浦东新·期末)尺规作图:如图,直线和相交于点O,M是上的一点,
(1)过点M画出直线的垂线,垂足为点F.
(2)过点M画出直线的平行线.
5.
(24-25七年级下·江苏徐州·期中)如图,点C是线段外一点.借助无刻度直尺和圆规,判断点C是否在线段的垂直平分线上.(要求:用两种方法判断;保留作图痕迹,不写作法.)
6.
(17-18七年级下·山东烟台·期末)如图,已知线段.
(1)作的垂直平分线;
(2)在直线上(的上方)作一点,使.要求:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法
7.
(22-23八年级上·广东广州·期中)如图,已知
(1)尺规作图:作线段的垂直平分线交于E,作的角平分线,与交于点D(保留作图痕迹,不用写作法)
(2)若,,求的大小.
8.
(23-24七年级下·上海·期末)已知直角,.
(1)请用直尺和圆规作线段的垂直平分线,分别交线段、与点E、F.
(2)连接,判断的形状并说明理由.
3. 作一个角等于已知角
例题 下面是“作一个角等于已知角”的尺规作图过程.
已知:如图,.求作:一个以O为顶点的角,使它等于.
作法:
①在射线上任取一点C,以O为圆心,为半径作,与射线交于点D;
②连接,以点C为圆心,为半径作,与交于点P;
③作射线,则即为所求.
根据上述作法,请回答:
(1)在右图中利用尺规补全图形;(尺规作图,保留作图痕迹)
(2)补全下面的推理过程:连接,在中
∵________(填线段的名称)
∴(_______________)(填推理的依据)
针对性训练
1.
(2024七年级下·全国·专题练习)用尺规作图.如图,以点B为顶点,射线为一边,在外再作一个角,使其等于.
2. (2021·湖南长沙·一模)下面是教材中“作一个角等于已知角”的尺规作图过程.
已知:∠AOB,求作:一个角∠A'O'B',使它等于∠AOB.
作法:如图,
①作射线O'A';
②以O为圆心,任意长为半径作弧,交OA于C,交OB于D;
③以O'为圆心,OC为半径作弧C'E',交O'A'于C';
④以C'为圆心,CD为半径作弧,交弧C'E'于D';
⑤过点D'作射线O'B',则∠A'O'B'就是所求作的角.
请完成下列问题:
(1)该作图的依据是________(填序号).
①ASA ②SAS ③AAS ④SSS
(2)请证明∠A'O'B'=∠AOB.
3. (23-24八年级上·吉林长春·期末)如图,在用直尺和圆规作一个角等于已知角时,小李进行了以下五个步骤,将这5个步骤按正确的顺序排列为( )
A.①②③④⑤ B.①③②⑤④ C.①④③⑤② D.②①③④⑤
4. (24-25七年级上·河北邢台·期中)下面是“作一个角等于已知角”的尺规作图过程.
已知:.
求作:一个角,使它等于.
作法:如图所示.
(1)画射线;(第1步)
(2)以点为圆心,任意长为半径画弧,交于点,交于点;(第2步)
(3)以点为圆心,长为半径画弧,交于点;(第3步)
(4)以点为圆心,长为半径画弧,交已画的弧于点;(第4步)
(5)过点作射线.(第5步)
就是所求作的角.
以上作法中,错误首先出现在( )
A. 第1步 B.第2步 C.第3步 D.第4步
4. 过直线外一点作已知直线的平行线
例题.求作:P是直线AB外一点,过点P作AB的平行线.
针对性训练
1. (2018·北京·中考真题)下面是小东设计的“过直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程.
已知:直线及直线外一点.求作:,使得PQ //
作法:如图,
①在直线上取一点,作射线,以点为圆心,长为半径画弧,交的延长线于点;
②在直线上取一点(不与点重合),作射线,以点为圆心,长为半径画弧,交的延长线于点;
③作直线.
所以直线就是所求作的直线.
根据小东设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明:∵_______,_______,
∴PQ //(____________)(填推理的依据).
2.
已知:如图1,直线及直线外一点.
求作:直线,使.
作法:如图2,
①在直线上取一点,连接;
②的平分线;
③P为圆心,长为半径画弧,交射线于点;
④作直线.
则直线就是所求作的直线.
请你根据小明设计的尺规作图过程,使用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹).
3. (24-25七年级下·广东河源·期末)在学习过平行线的判定后,我们围绕“过直线外一点作已知直线的平行线”为主题开展探究.
方法一:用尺规作图的方法画平行线
(1)A同学用的是尺规作图,已知P是直线a外一点,按如下作图步骤可作.
A同学画法,过点P作直线b与a相交,作,则,依据是: .
(2)B同学想出了另外一种尺规作图的方法如图所示.
B同学画法,过点P作直线b与a相交,作,则,依据是: .
方法二:用折纸的方法画平行线
(3)已知P是外一点,按照下面折纸步骤能折出与直线平行的直线(折纸步骤如图所示).
第一步:过点P折叠纸片,使点C的对应点C′落在直线上(如图②),记折痕与的交点为A,则折痕与的位置关系是 ,依据是: .
第二步:将纸片展开并铺平,再过点P将纸片进行折叠,使得点E的对应点E′落在直线上(如图③),则折痕与的位置关系是 ,依据是: .
第三步:将纸片展开并铺平,此时折痕与的位置关系是 ,依据是: .
4. (21-22七年级下·北京东城·期末)下面是小红设计的“过直线外一点作这条直线的平行线”的作图过程.
已知:点在直线上,点在直线外,且.
求作:直线,使得.
作法:如图,
①在线段的延长线上任取一点;
②以为顶点,为一边,通过量角器度量,在右侧作;
③将射线反向延长.
直线就是所求作的直线.
根据小红的作图过程,解决以下问题:
(1)补全图形,并完成证明过程;
证明:∵,,
∴.
∴(____________)(填推理的依据).
(2)在(1)的条件下,过点作的垂线,交直线于点.求的度数.
5. 作已知角的和、差、倍角
例题 .如图,已知,请用尺规作,使.
针对性训练
1.
(24-25七年级上·江苏南京·阶段检测)(1)已知,利用尺规作图作一个角,使它等于已知角的2倍.
(2)已知,利用尺规作图作一个角,使它等于.
2. (21-22七年级下·福建三明·期中)作图题,如图,已知∠A,∠B,求作一个角,使它等于∠A-∠B.(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
3.
(24-25七年级上·全国·课后作业)如图,已知,用直尺和圆规作两个角,使其大小分别是.(不写作法,保留作图痕迹)
46.(19-20六年级下·上海静安·单元测试)已知∠α、∠β,用尺规画出∠AOB=2∠α-∠β.(不写作法,标明字母)
4.
(22-23六年级下·山东淄博·期末)已知:,.
求作:,使.
要求:保留画图痕迹,不写画法.
画图:
5.
(2025七年级上·江苏南京·专题练习)如图,已知和,利用尺规作(不写作法,保留作图痕迹)
6.
(25-26七年级上·陕西西安·阶段检测)如图,已知,,请用尺规作图法求作,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
7.
(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图,已知,利用无刻度的直尺和圆规作图(不要求写作法).
(1)求作:的补角;
(2)求作:.
6. 作三角形全等于已知三角形
例题 . 如图,.用直尺和圆规作,使得.(要求:保留作图痕迹)
针对性训练
1.
(18-19七年级下·福建三明·阶段检测)作图题:已知,选择适当的方法,求作,使.(不写作法,保留作图痕迹)
2.
(25-26七年级下·陕西西安·期中)如图,已知,点D在边上.求作,使,并满足点E在的延长线上,.(请用尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
3.
(22-23七年级下·陕西西安·期末)如图,已知,请用尺规作,使.(不写作法,保留作图痕迹)
4. (17-18七年级下·全国·课后作业)尺规作图:如图,小明在作业本上画的△ABC被墨迹污染,他想画一个与原来完全一样的△A'B'C',请帮助小明想办法用尺规作图法画出△A'B'C'(不写作法,保留作图痕迹),并说明你的理由.
5. (18-19八年级上·河北石家庄·期中)尺规作图:如图,已知△ABC,求作△ADE≌△ABC,使所作的△ADE和△ABC有一个公共的顶点A,且DE∥BC.(保留作图痕迹,不写作法)
7. 作已知角、边的三角形
例题1.已知:线段,,(如图).
求作:,使,,.
例题2.已知线段a,直角和锐角,求作直角三角形,使,,.
例题3(24-25七年级上·山东青岛·期中)用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.
已知:如图,在中,;
求作:,使,.
针对性训练
1. 尺规作图(不写作法,保留痕迹);
已知:线段,
求作:,使得.
2.
(25-26七年级下·全国·课后作业)如图,已知直角和线段,,用尺规作一个直角三角形,使它的两条直角边分别等于,.
3.
(25-26八年级上·甘肃临夏·期中)如图,已知线段a,b和,用直尺和圆规作一个,使得,.(保留作图痕迹,不写作法)
4. (24-25七年级下·福建福州·期末)尺规作图:已知三角形的两角及其夹边,求作这个三角形.
已知:,线段.
求作:,使得,,.(保留作图痕迹,不要求写作法.)
5.
(25-26七年级下·上海金山·期末)如图,已知线段、.求作:,使,且,高.
6.
(24-25七年级下·上海·期末)用尺规作图作直角三角形且,边的长为2倍的单位长度,边的长为4倍的单位长度.
7.
(24-25七年级下·上海青浦·期中)如图,已知和线段a.
(1)求作,使(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在第(1)题所作的中,画出的边上的高.
8(24-25七年级下·上海·期中)已知:线段,,.
(1)用尺规作出,使,,(保留作图痕迹);
(2)画出边上的中线.
8. 最短路径问题
例题 1.综合与实践
【阅读材料】唐朝诗人李颀的诗《古从军行》中“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”里隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马.
【问题提出】如题1图,将军从山脚下的点出发,到一条笔直的河边饮马后再回到点宿营,将军到河边的什么地方饮马可使所走的路径最短,正是我们要探究的问题.
【问题探究】(1)如题2图,直线的两侧分别有两点,请你在直线上确定一个点,使最短.
【问题解决】(2)上述“将军饮马”问题可以转化成(1)中的问题解决,即两点位于直线同一侧的问题转化为两点分别位于直线两侧的问题.如题3图,请你用尺规作图在直线上求出点的位置.(不写作法,保留作图痕迹)
【评价反思】
(3)如题4图,草地边缘与小河河岸在点处形成的夹角,牧马人从地出发,先让马到草地边缘吃草,然后再去河边饮水,最后回到地.已知,请在备用图题5图中设计一条路线,使所走的路径最短,并求出整个过程所行的路程.
例题 2.作图题:
如图,是某地区地图周边的简略图,其中点C为公路、的交叉点,点D为该地区的一所小学,点E为该地区政府办事点.
(1)若要在该地区开一家超市G,使其到点D与点E的距离相等,到两条公路、的距离也相等,且点G在内,你能确定超市G应建在什么位置吗?请在所给图中画出你的设计方案.(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)请写出你的作图依据:
①________;
②________.
例题 3.按照下列要求作图.(保留作图痕迹)
(1)【“两定一动”型(同侧)】如图,已知点,在直线同侧,在直线上求作一点,使最短;
(2)【“一定两动”型】如图,内有一点,分别在,边上各取一点,使的周长最小;
(3)【“两定两动”型(异侧)】如图,,是两个村庄,中间有一条河,现准备在河上造一座桥,使得通过桥到两村的距离和最短;(假定河的两岸是平行线,桥要与河岸垂直)
(4)【“两定两动”型(同侧)】如图,的长度为定值,在直线上分别取点,,使,连接,,当最小时,求点,的位置.
针对性训练
1. 笔直的河岸l旁有A,B两个货场,现要把A货场的货物运往B货场,按计划要先到河岸M处再接一批货物,然后一起运到B货场.
(1)如图①,当A,B货场在河岸l两侧时,要使运输总路程最短,点M应选在河岸l的什么位置?请在图①中作图,并说明理由.
(2)如图②,当A,B货场在河岸l同侧时,要使运输总路程最短,点M应选在河岸l的什么位置?请在图②中作图,并说明理由.
2.
(23-24八年级上·广西崇左·阶段检测)如图, 已知直线, , , 三点, , 两点在直线的异侧, 请按下列要求作图. (尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(1)在直线上求作一点 ,使到,两点距离之和最短;
(2)在直线上求作一点 , 使 ;
(3)求作一点,使点到,,三点距离相等.
3.
(24-25八年级上·贵州遵义·期中)已知,是,两个城镇和一条河流.
(1)如图1,,两个城镇在河流同一侧,现计划在河边找一点建造一个抽水站,抽水到,两镇,在河边找出点的位置,使的值最小(保留作图痕迹).
(2)如图2,,两个城镇在河流的两侧,现计划在河流靠镇的一边找一点建造一个抽水站,抽水到,两镇,因条件限制,铺在河流中的管道必须垂直于河边,请在河边找出点的位置,使铺设管道的总长最小(保留作图痕迹).
4. -26七年级上·浙江金华·期末)如图,已知直线l表示一段公路,点A表示学校,点B表示书店.
(1)在公路l上找一个路口M,使得的值最小;
(2)现要从学校A向公路l修一条小路,怎样修路才能使小路的长最短?请画出小路的路线(请简要说明作图依据).
5.
(24-25八年级下·陕西咸阳·期中)如图,某电信部门要在公路、之间修建一座电视信号发射塔,按照设计要求,发射塔到两个村庄、的距离相等,到公路、的距离也相等,问:发射塔应建在什么位置?请用尺规作图法,在图中用点表示出发射塔应建的位置(保留作图痕迹,不写作法)
6.
(25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图,已知两个小区和两条公路,(点,表示小区,,表示公路),现计划在内建造一所超市,希望这所超市到这两个小区的距离相等,并且到两条公路的距离也相等,你能确定一下超市的位置吗?请在所给的图中标出超市所在的位置,保留作图痕迹.
7. (25-26七年级上·山东东营·阶段检测)作图
(1)如图(1),某地有两所大学,求作一娱乐场所在直线,使其到两所大学的距离相等.(要求保留作图痕迹)
(2)如图(2),求作的平分线.(要求保留作图痕迹)
.
8.
(25-26八年级上·广东江门·期中)如图,和两地在一条河的两岸,现要在河上造一座桥,桥造在何处可使从到的路径最短?(假定河的两岸是平行的直线,桥要与河垂直)
(1)作图,并保留作图痕迹,不需要写作法;
(2)最短,说明理由.
9. (25-26七年级上·全国·单元复习)如图,平面上有A,B,C,D四个点.根据下列语句画图(保留画图痕迹,不写画法):
(1)画线段AB.
(2)连接CD,并将其反向延长至点E,使得.
(3)在平面内找到一点F,使点F到A,B,C,D四点距离之和最短.
10.
(25-26七年级上·浙江台州·期末)如图,已知平面上有四个点,,,,按要求完成下列作图.
(1)作射线.
(2)连接并延长,与射线交于点.
(3)在平面内找一点,使得的值最小.
9. 其他
1.
(2026·陕西榆林·模拟预测)如图,在中,,请用尺规作图的方法在内求作一点P,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
2.
(24-25七年级下·上海·期中)如图,已知,根据下列要求作图并回答问题:(只要保留作图痕迹,不写作法)
(1)作边上的高;
(2)过点作直线的垂线,垂足为;
(3)在上找一点,使.
3. (18-19七年级下·上海·阶段检测)画图题:
(1)画△ABC,使BC=5cm,∠B=45°,∠C=60°;
(2)画出(1)中△ABC的角平分线AD(尺规作图,保留作图痕迹)
4. (25-26八年级上·江苏无锡·阶段检测)按要求作图:
(1)尺规作图,在边上找一点N,使得.(保留作图痕迹)
(2)在边上找到点D,使得平分;(保留作图痕迹)
5.
(2025·河南周口·二模)如图,在中,D为边上一点,.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作的平分线;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若(1)中所作的角平分线交于E,求证:.
6.
(25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图,用直尺和圆规过点作的高线、中线,过点做的角平分线.
7.
(23-24八年级下·江西九江·期中)已知:如图,求作:一点,使在上,且点到的两边的距离相等.(要求尺规作图,并保留作图痕迹,不要求写作法)
8.
(25-26七年级上·上海·阶段检测)如图,已知长方形,点在线段上,将沿直线翻折后,点落在线段上的点.
(1)用圆规和直尺画出(保留作图痕迹);
(2)如果的周长为,的周长为,用含有的代数式表示的长度.
9.
(24-25七年级下·上海松江·期末)如图,已知中,,根据下列要求作图并回答问题:
(1)定义:三角形的三条边的垂直平分线相交于一点,这个交点叫作三角形的外心.尺规作图:请画出的外心点;(不要求写画法和结论,保留作图痕迹)
(2)在(1)的图形中,边的垂直平分线交边于点,连接.如果平分,那么的度数为________;
(3)在(2)的图形中,在边上求作一点,使点到点和点的距离和最短.(不要求写画法和结论,保留作图痕迹)
10.
(24-25七年级下·上海浦东新·期中)已知小于的,点是边上的一个定点,点在边上.
(1)如图,,将沿着直线翻折得,点的对应点为点,如果,求的度数;
(2)在图中,用尺规作,使;(保留作图痕迹,无需说明作图步骤)
11.
(25-26七年级下·上海奉贤·期中)如图,已知,根据下列要求作图并回答问题:
(1)画边上的高;(不要求写画法,只需写出结论即可)
(2)过点画直线的垂线,垂足为;
(不要求写画法,只需写出结论即可)
(3)点到直线的距离是线段_________的长度.
12.
(25-26七年级下·上海黄浦·期中)如图,已知锐角,用直尺和圆规完成作图:在恰当的位置作一个与全等的三角形,并使它与拼成一个轴对称四边形.(保留作图痕迹,写出结论)
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