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青岛版八年级上册 第2章 全等三角形 2.3 尺规作图 课时作业
青岛版数学八年级上册 · 第2章 全等三角形
2.3 尺规作图 课时作业
班级:__________ 姓名:__________ 学号:________ 用时:______分钟
一、学习目标
1.了解尺规作图的意义,知道尺规作图只能使用没有刻度的直尺和圆规。
2.会作一条线段等于已知线段、作一个角等于已知角、作已知角的平分线、作已知线段的垂直平分线、过一点作已知直线的垂线。
3.会利用基本作图作三角形(已知三边、两边及其夹角、两角及其夹边),能写出已知、求作和作法。
4.能用三角形全等的知识说明作图的道理。
课前预习
1.只用________的直尺和________作图的方法叫做尺规作图。
2.作一个角等于已知角,其依据是三角形全等判定中的“________”。
3.作已知角的平分线时,所作的射线把这个角分成两个________的角。
4.尺规作图题的一般步骤是:写出已知、________,写出________,并保留作图痕迹。
二、知识梳理
知识点1 尺规作图的意义
在几何里,把只用没有刻度的直尺和圆规作图的方法叫做尺规作图。直尺只能用来画直线、射线、线段;圆规用来画圆或圆弧(截取等长线段)。
作图时要保留作图痕迹,作图题一般要写出已知、求作、作法,最后写结论(“……就是所求作的……”)。
知识点2 基本作图(一):作一条线段等于已知线段
已知:线段a。求作:线段AB,使AB=a。
作法:①作射线AM;②以点A为圆心、a的长为半径作弧,交AM于点B。线段AB就是所求作的线段。
知识点3 基本作图(二):作一个角等于已知角
已知:∠AOB。求作:∠A′O′B′,使∠A′O′B′=∠AOB。
作法:①以点O为圆心、任意长为半径作弧,分别交OA,OB于点C,D;②作射线O′A′,以点O′为圆心、OC的长为半径作弧,交O′A′于点C′;③以点C′为圆心、CD的长为半径作弧,与前弧交于点D′;④过点D′作射线O′B′。∠A′O′B′就是所求作的角。
道理:连接CD,C′D′,则OC=O′C′,OD=O′D′,CD=C′D′,由SSS得△COD≌△C′O′D′,所以∠A′O′B′=∠AOB。
知识点4 基本作图(三):作已知角的平分线
已知:∠AOB。求作:∠AOB的平分线。
作法:①以点O为圆心、适当长为半径作弧,分别交OA,OB于点M,N;②分别以点M,N为圆心、大于MN的长为半径作弧,两弧在∠AOB内部交于点P;③作射线OP。射线OP就是∠AOB的平分线。
道理:连接PM,PN,则OM=ON,PM=PN,OP=OP,由SSS得△OMP≌△ONP,所以∠MOP=∠NOP。
知识点5 基本作图(四):作线段的垂直平分线
已知:线段AB。求作:线段AB的垂直平分线。
作法:①分别以点A,B为圆心、大于AB的长为半径作弧,两弧相交于点C,D;②作直线CD。直线CD就是线段AB的垂直平分线(CD与AB的交点O是线段AB的中点)。
道理:连接AC,BC,AD,BD,由SSS得△ACD≌△BCD,∴∠ACO=∠BCO;再由SAS得△ACO≌△BCO,∴AO=BO,∠AOC=∠BOC=90°。
知识点6 基本作图(五):过一点作已知直线的垂线
(1)点P在直线l上:以P为圆心作弧交l于A,B两点,再作线段AB的垂直平分线即可。
(2)点P在直线l外:①以点P为圆心、适当长为半径作弧,交直线l于A,B两点;②分别以A,B为圆心、大于AB的长为半径作弧,两弧交于点Q(与P在l的两侧);③作直线PQ。直线PQ就是所求作的垂线。
知识点7 利用基本作图作三角形
(1)已知三边作三角形(依据SSS);(2)已知两边及其夹角作三角形(依据SAS);(3)已知两角及其夹边作三角形(依据ASA)。
由于满足上述条件的三角形都是全等的,所以作出的三角形是唯一确定的。
三、典例精析
例1 已知:线段a,b,c(如图)。求作:△ABC,使BC=a,AC=b,AB=c。
作法:①作线段BC=a;②分别以点B,C为圆心、c,b的长为半径作弧,两弧交于点A;③连接AB,AC。△ABC就是所求作的三角形。
【点评】作图的依据是SSS。注意所给三条线段必须满足“任意两边之和大于第三边”,否则无法作出三角形。
例2 已知:∠α和线段a(如图)。求作:△ABC,使∠B=∠C=∠α,BC=a。
作法:①作线段BC=a;②在BC的同侧分别作∠MBC=∠α,∠NCB=∠α,射线BM与CN交于点A。△ABC就是所求作的三角形。
【点评】这是已知两角及其夹边作三角形,依据是ASA。
例3 如图,已知△ABC,用尺规作图作出BC边上的中线AD(保留作图痕迹,不写作法)。
【分析】作BC边上的中线,关键是找到BC的中点,可以作线段BC的垂直平分线。
【解答】如图,作线段BC的垂直平分线,交BC于点D,连接AD。AD就是BC边上的中线。
四、易错警示
易错点1:使用有刻度的直尺量取长度,或用量角器量角,不符合尺规作图的要求。
易错点2:作角平分线、垂直平分线时,第二步所取的半径没有“大于MN(或AB)”,导致两弧不相交。
易错点3:不保留作图痕迹,或不写结论。
易错点4:作角等于已知角时,第二次截取的弧的半径与第一次不相等。
五、课时作业
A组 基础巩固
一、选择题
1.尺规作图是指( )
A.用直尺规范作图 B.用刻度尺和圆规作图
C.用没有刻度的直尺和圆规作图 D.直尺和圆规是作图工具
2.下列作图语句中,正确的是( )
A.画直线AB=3 cm B.延长射线OA
C.以点O为圆心作弧 D.以点O为圆心、OA的长为半径作弧
3.用尺规作一个角等于已知角,其依据是( )
A.SAS B.ASA C.AAS D.SSS
4.作∠AOB的平分线时,以点O为圆心作弧交OA,OB于M,N,再分别以M,N为圆心作弧,这两个弧的半径应( )
A.等于MN B.小于MN C.大于MN D.任意长
5.用尺规作图,已知三边作三角形,用到的基本作图是( )
A.作一个角等于已知角 B.作角的平分线
C.作线段的垂直平分线 D.作一条线段等于已知线段
6.下列条件中,用尺规作出的三角形不唯一的是( )
A.已知三边 B.已知两边及其夹角
C.已知两角及其夹边 D.已知两边及其中一边的对角
7.如图是用尺规作∠AOB的平分线的示意图,其中说明△OMP≌△ONP的依据是( )
A.SAS B.SSS C.ASA D.AAS
8.过直线l外一点P作l的垂线,可以作( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.无数条
二、填空题
9.尺规作图中,直尺的作用是画________、________和________。
10.已知线段a,b(a>b),用尺规作线段AB=a+b的方法:先作射线AM,在AM上依次截取AC=________,CB=________,则AB=a+b。
11.用尺规作线段AB的垂直平分线,所作直线与AB的交点O是线段AB的________点。
12.已知∠α=50°,用尺规作∠AOB=2∠α,则∠AOB=________°;再作∠AOB的平分线OC,则∠AOC=________°。
13.作△ABC的边BC上的高时,应过点________作直线________的垂线。
三、解答题(尺规作图,保留作图痕迹)
14.已知:线段a,b(如图)。求作:线段AB,使AB=2a-b。
15.已知:∠AOB(如图)。求作:∠AOB的平分线OC,并在OC上任取一点P,过点P作OA的垂线。
16.已知:线段a和∠α(如图)。求作:△ABC,使AB=AC=a,∠A=∠α。
B组 能力提升
一、选择题
17.已知线段a=3 cm,b=4 cm,c=8 cm,能否用这三条线段作出一个三角形?( )
A.能,且唯一 B.能,但不唯一 C.不能 D.无法判断
18.在△ABC中,用尺规作图作出∠B的平分线交AC于点D,若∠A=70°,∠C=50°,则∠ADB的度数为( )
A.80° B.85° C.95° D.100°
二、填空题
19.如图(知识点5图),用尺规作线段AB的垂直平分线CD,若AB=6,AC=5,则BC=________,AO=________。
20.用尺规作图作一个三角形,使它的两个内角分别为45°和60°,其第三个内角为________°。先作________°的角,再作它的平分线就可以得到45°的角。
三、解答题(尺规作图,保留作图痕迹)
21.已知:线段a,h。求作:△ABC,使BC=a,BC边上的高AD=h,且AB=AC。(提示:先作BC的垂直平分线)
22.用尺规作一个45°的角,并说明作图的依据。
C组 拓展探究
解答题
23.如图,A,B是两个村庄,直线l是一条公路。现要在公路上修建一个车站P,使车站到两个村庄的距离相等。请用尺规作图确定车站P的位置,并说明理由。
24.小明说:“已知两边和其中一边的对角,也能用尺规作出唯一的三角形。”你认为对吗?请以AB=4 cm,AC=3 cm,∠B=40°为例作图说明。
六、参考答案与解析
课前预习
1.没有刻度;圆规 2.SSS 3.相等 4.求作;作法
A组 基础巩固
1.【答案】C
【解析】尺规作图只能使用没有刻度的直尺和圆规。
2.【答案】D
【解析】直线不能度量长度,A错;射线只能反向延长,B错;作弧必须说明圆心和半径,C错。
3.【答案】D
【解析】作图时截取的三条线段分别相等,依据SSS得两个三角形全等,从而对应角相等。
4.【答案】C
【解析】半径必须大于MN,两弧才能相交。
5.【答案】D
【解析】已知三边作三角形,需要多次作线段等于已知线段(用圆规截取)。
6.【答案】D
【解析】“SSA”不能确定唯一的三角形,可能作出两个不同的三角形。
7.【答案】B
【解析】OM=ON,PM=PN,OP=OP,依据SSS。
8.【答案】A
【解析】过直线外一点有且只有一条直线与已知直线垂直。
9.【答案】直线;射线;线段
【解析】没有刻度的直尺只能画线,不能度量长度。
10.【答案】a;b
【解析】用圆规依次截取即可。
11.【答案】中
【解析】垂直平分线把线段平分,交点是中点。
12.【答案】100;50
【解析】先作一个角等于∠α,再以它的一边为边在外侧再作一个角等于∠α,得到2∠α。
13.【答案】A;BC
【解析】三角形的高是从顶点向对边所在直线作垂线段。
14.【答案】如图,AB就是所求作的线段。
【解析】作法:①作射线AM;②在射线AM上依次截取AC=CD=a;③在线段DA上截取DB=b。则AB=AD-DB=2a-b。
15.【答案】如图(作法见解析):
【解析】作法:①按角平分线的作法作出射线OC;②在OC上取一点P,以P为圆心、适当长为半径作弧,交OA于E,F两点;③分别以E,F为圆心、大于EF的长为半径作弧,两弧交于点Q;④作直线PQ,PQ就是所求作的OA的垂线。
16.【答案】如图,△ABC就是所求作的三角形。
【解析】作法:①作∠MAN=∠α;②在射线AM上截取AB=a,在射线AN上截取AC=a;③连接BC。△ABC就是所求作的三角形(依据SAS)。
B组 能力提升
17.【答案】C
【解析】3+4=7<8,不满足三角形两边之和大于第三边,无法作出三角形。
18.【答案】A
【解析】∠ABC=180°-70°-50°=60°,BD平分∠ABC,∠ABD=30°。在△ABD中,∠ADB=180°-70°-30°=80°。
19.【答案】5;3
【解析】作图时以A,B为圆心的弧半径相同,所以AC=BC=5;O是AB的中点,AO=3。
20.【答案】75;90
【解析】180°-45°-60°=75°;90°的角可以通过作垂线得到,再平分得45°。
21.【答案】如图(作法见解析):
【解析】作法:①作线段BC=a;②作线段BC的垂直平分线l,交BC于点D;③在l上截取DA=h;④连接AB,AC。△ABC就是所求作的三角形。(由SAS可证△ABD≌△ACD,所以AB=AC。)
22.【答案】如图,∠AOC=45°。
【解析】作法:①作直线l,在l上取一点O,过点O作l的垂线OB,得∠AOB=90°(OA在l上);②作∠AOB的平分线OC,则∠AOC=45°。依据:过直线上一点作垂线、作角平分线(SSS)。
C组 拓展探究
23.【答案】如图,作线段AB的垂直平分线,交直线l于点P,点P就是车站的位置。
【解析】理由:设AB的垂直平分线与AB交于点O,则AO=BO,∠AOP=∠BOP=90°,又PO=PO,由SAS得△AOP≌△BOP,所以PA=PB。
24.【答案】不对。如图,以A为圆心、3 cm为半径作弧,与∠B的另一边可能有两个交点C1,C2,得到两个不全等的三角形△ABC1和△ABC2。
【解析】这说明“SSA”不能唯一确定一个三角形,所以不能作为三角形全等的判定方法。
七、课后反思
五种基本作图分别是什么?它们的道理分别依据哪一种三角形全等的判定方法?
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