初中数学尺规作图教案

2024-04-08

初中数学尺规作图教案(精选5篇)

篇1:初中数学尺规作图教案

13.4 尺规作图

一、教学目标

1.了解尺规作图.2.掌握尺规的基本作图:画一条线段等于已知线段,画一个角等于已知角.3.尺规作图的步骤.4.尺规作图的简单应用,解尺规作图题,会写已知、求作和作法.二、教学重点:画图,写出作图的主要画法.三、教学难点:写出作图的主要画法,应用尺规作图.四、教学方法:引导法,演示法.五、教学过程

(一)引入 直尺、量角器、圆规都是都是大家很熟悉的工具,大家都知道用直尺可以画线,用量角器可以画角,用圆规可以画圆.请大家画一条长4cm的线段,画一个48°的角,画一个半径为3cm的圆.如果只用无刻度的直尺和圆规,你还能画出符合条件的线段、角吗? 实际上,只用无刻度的直尺和圆规作图,在数学上叫做尺规作图.(二)新课

1.画一条线段等于已知线段.请同学们探索用直尺和圆规准确地画一条线段等于已知的线段.已知线段a,用直尺和圆规准确地画一条线段等于已知线段a.请同学们讨论、探索、交流、归纳出具体的作图方法.例1 已知三边作三角形.已知:线段a、b、c.(画出三条线段a、b、c)求作:△ABC,使得三边为线段a、b、c.作法:(1)画一条线段AB,使得AB=c.(2)以点A为圆心,以线段b的长为半径画圆弧;再以点B为圆心,以线段a的长为半径画圆弧;两弧交于点C.(3)连结AC,BC.△ABC即为所求.2.画一个角等于已知角.1 / 2

请同学们探索用直尺和圆规准确地画一个角等于已知角.已知角∠MPN,用直尺和圆规准确地画一个角等于已知角∠MPN.请同学们讨论、探索、交流、归纳出具体的作图方法.作法:(1)画射线OA.(2)以角∠MPN的顶点P为圆心,以适当长为半径画弧,交∠MPN的两边于E、F.(3)以点O为圆心,以PE长为半径画弧,交OA于点C.(4)以点C为圆心,以EF长为半径画弧,交前一条弧于点D.(5)经过点D作射线OB.∠AOB就是所画的角.(如图)注意:几何作图要保留作图痕迹.探索如何过直线外一点做已知直线的平行线;

请同学们讨论、探索、交流、归纳出具体的作图方法.例2 根据下列条件作三角形.(1)已知两边及夹角作三角形;(2)已知两角及夹边作三角形;

请同学们讨论、探索、交流、归纳出具体的作图方法(顺序).练习:

(三)小结

请同学们自己对本课内容进行小结.2 / 2

篇2:初中数学尺规作图教案

1.尺规作图,保留作图痕迹,注明结果,不写作法

(1)作∠AOB的对称轴

(2)作线段AB关于直线L的对应线段A′B′

L A A

OBB

(3)已知△ABC 与△A′B′C′关于某条直线对称,请作出这条直线

AA′

BB′B

A

CC′

(3)(4)

(4)在直线L上求一点,使它到A、B距离相等

(5)在∠AOB的内部求一点P,使它到角的两边距离相等,到C、D两点距离也相等

A

C

D

OB

(6)已知△ABC,利用“SAS” 作出△A′B′C′,使这两个三角形全等

A

BC

L

A(7)如图,求作一点P,使PA=PB, PC=PD.C

DB

(8)如图A、B、C表示三个村庄,为了解决村民子女就近入学问题,计划建一所小学,要使小学到三个村庄距离相等,请在图中确定学校的位置(写出作法)

A

CB

(9)要在河边L修建一个水泵站,分别向张庄(A)、李庄(B)送水,水泵站修在河边什么地方,可使所用的水管最短(写出作法)

B

A

篇3:初中数学尺规作图教案

关键词:尺规作图;数学思想;应用意识

新课程标准提出,数学课程要让学生获得适应社会生活和进一步发展所必需的数学基础知识、基本技能、基本思想和基本活动经验,了解数学的价值,提高学习数学的兴趣,养成良好的学习习惯,具有初步的创新意识。初中数学尺规作图知识虽然篇幅简短,但不可忽略其作用。尺规作图以严密的逻辑推理,成为数学教学中独具一格的教学内容。随着新课程对学生能力培养的要求,对尺规作图也提出了更高的要求,这给尺规作图的课堂教学带来了一定的挑战。下面笔者谈谈自己的教学体会。

一、在“尺规作图”讲解中渗透数学文化教育

尺規作图是数学文化长廊中的耀眼明珠,在教学过程中,可以向学生介绍尺规作图的历史,激发学生对数学历史文化的兴趣;可以向学生介绍“三等分角”“立方倍积”“化圆为方”几何古典“三大难题”,激发学生探究的兴趣和探索的精神;可以向学生介绍尺规作图相关经典著作与故事,提高学生的数学史素养,更好地传播数学文化,鼓励学生将来更深入地钻研学习。另外,在操作与证明中,介绍正五边形的尺规作图、线段n等分、只用圆规四等分圆、用生锈的圆规找已知线段的中点等,学生也能深刻体会到尺规作图的简单美和精确美,从而感受数学独有的文化魅力。

二、在“尺规作图”实践过程中渗透数学思想

数学思想是对数学知识的本质认识,也是对数学规律的理性认识,是建立数学和用数学解决问题的指导思想。数学思想方法是学生形成良好的认知结构的纽带,是由知识转化为能力的桥梁。在五种基本尺规作图基础知识的操作过程中,过已知点作已知线段的垂线,要用分类思想方法分成已知点在已知直线上与直线外的两种情况;“过直线外一点作已知线段的垂线”的操作转化为“作已知线段的垂线”的操作中,运用了转化的数学思想方法。在解决一些问题的过程中,也常借助于尺规作图来进行分类讨论。

例如:已知等边三角形AOB的顶点A在反比例函数y=■(x>0)的图象上,点B在x轴上。(1)求点B的坐标。(2)求直线AB的函数表示式。(3)在y轴上是否存在点P,使△OAP为等腰三角形?若存在,直接把符合条件的点P的坐标都写出来;若不存在,请说明理由。

第(3)小题,若△OAP是等腰三角形,有以下三种情况:①当P为顶点,以OA为底边时,作OA的垂直平分线,交y轴于P;②当O为顶点时,以点O为圆心,以OA长为半径画弧, 交y轴于P;③当A为顶点时,以点A为圆心,以OA长为半径画弧,交y轴于P。

三、在“尺规作图”知识生成中培养数学品质

作一条线段等于已知线段、作一个角等于已知角、作角的平分线、作线段的垂直平分线和过已知点作线段的垂线,这五个基本作图都可以用刻度尺和量角器来完成。但在要求尺规作图之后,学生在自主探究、教师引导和感受知识的生成过程之中,一般步骤是:①要求学生画出草图,假设图形已作出;②根据图形分析画法;③利用尺规严格操作并写出作法;④给出证明。学生严格按照步骤进行作图的过程,正是一个实验、猜想、操作、验证的过程,有助于学生养成严谨的学习习惯,培养学生的合情推理和逻辑思维能力,培养独立思考、勇于探索、合作交流、反思质疑的良好数学品质。

四、在“尺规作图”应用过程中促进思维发展

尺规作图是建立在几何推理上的一种作图方法,每一种基本作图法都可以用几何论证其正确性。尺规作图有其严密的逻辑性,在应用过程中,除了培养学生合作探究、动手操作能力外,对学生几何思维的训练也有着非常大的促进作用,因为尺规作图比纯粹的几何证明题具有更高的推理要求,它要求在操作的设计过程中先运用合情推理发现过程与结论,再运用逻辑推理进行证明,构成一个完整的思维程序,从而促进思维功能的发展。

例:在RtΔABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,用圆规和直尺作图把它分成两个三角形,且要求其中一个三角形是等腰三角形。

本题采用五种尺规作图中的任何一个作法都可以完成目标图形,加深学生对尺规作图的理解,在应用中不断巩固和深化,注重数学知识与生活经验的联系,引导学生进行思考、观察和分析,把多种基本作图构成一个整体,感受数学的整体性,体会数学知识可以从不同角度加以分析,从不同层次加以理解,加强学生的思维训练强度,活化基本作图方法,激化学生的应用意识,培养学生的发散思维。

在尺规作图的教学过程中,教师要重视几何原理解释,用几何推理解释每个操作步骤,要让学生理解目标图形的完成是作法操作和几何推理有机结合的结果,从而充分发挥尺规作图对学生几何思维的促进作用,提升学生的综合思维能力。

参考文献:

[1]刘芳.对尺规作图教学的三个思考[J].中学数学杂志,2009,(10).

篇4:初中数学尺规作图教案

一、选择题

1.下列画图的语句中,正确的为()

A.画直线AB=10cm B.画射线OB=10cm C.延长射线BA到C,使BA=BC D.过直线AB外一点画一条直线和直线AB相交

2.如图,用尺规作出了BF∥OA,作图痕迹中,弧MN是()

A.以B为圆心,OD长为半径的弧 B.以C为圆心,CD长为半径的弧 C.以E为圆心,DC长为半径的弧 D.以E为圆心,OD长为半径的弧 3.用直尺和圆规作一个角等于已知角,如图,能得出 的依据是()

A.(SAS)B.(SSS)C.(AAS)D.(A SA)

4.如图,锐角三角形ABC中,BC>AB>AC,甲、乙两人想找一点P,使得∠BPC与∠A互补,其作法分别如下:

(甲)以A为圆心,AC长为半径画弧交AB于P点,则P即为所求;

(乙)作过B点且与AB垂直的直线l,作过C点且与AC垂直的直线,交l于P点,则P即为所求对于甲、乙两人的作法,下列叙述何者正确?()

A.两人皆正确 B.两人皆错误 C.甲正确,乙错误 D.甲错误,乙正确

5.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,以点C为圆心,CB长为半径作弧,交AB于点D;再分别以点B和点D为圆心,大于 的长为()

BD的长为半径作弧,两弧相交于点E,作射线CE交AB于点F,则AF

A.5 B.6 C.7 D.8 6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以△ABC的一边为边画等腰三角形,使得它的第三个顶点在△ABC的其他边上,则可以画出的不同的等腰三角形的个数最多为()

A.4 B.5 C.6 D.7 7.画正三角形ABC(如图)水平放置的直观图△A′B′C′,正确的是()

A.B.C.D.8.已知∠AOB,用尺规作一个角 等于已知角∠AOB的作图痕迹如图所示,则判断∠AOB= 所用到的三角形全等的判断方法是()

A.SAS B.ASA C.AAS D.SSS 9.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以点A为圆心,任意长为半径画弧分别交AB,AC于点M和N,再分别以点M,N为圆心画弧,两弧交于点P,连结AP并延长交BC于点D,则下列说法中正确的个数是()

①AD是∠BAC的平分线②∠ADC=60°③△ABD是等腰三角④点D到直线AB的距离等于CD的长度.

A.1 B.2 C.3 D.4 10.如图,用尺规作图作∠AOC=∠AOB的第一步是以点O为圆心,以任意长为半径画弧①,分别交OA、OB于点E、F,那么第二步的作图痕迹②的作法是()

A.以点F为圆心,OE长为半径画弧 B.以点F为圆心,EF长为半径画弧 C.以点E为圆心,OE长为半径画弧 D.以点E为圆心,EF长为半径画弧

11.如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG,若AD=5,DE=6,则AG的长是()

A.6 B.8 C.10 D.12 12.如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E.若BF=8,AB=5,则AE的长为()

A.5 B.6 C.8 D.12

二、填空题

13.我们学过用直尺和三角尺画平行线的方法,如图所示,直线a∥b的根据是________.

14.作图并写出结论:如图,点P是∠AOB的边OA上一点,请过点P画出OA , OB的垂线,分别交BO 的延长线于M、N ,线段________的长表示点P到直线BO的距离;线段________的长表示点M到直线AO的距离;线段ON的长表示点O到直线________的距离;点P到直线OA的距离为________.15.如图,已知线段AB,分别以点A,B为圆心,大于线段AB长度一半的长为半径画弧,相交于点C,D,连接AC,BC,BD,CD.其中AB=4,CD=5,则四边形ABCD的面积为________.

16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=9,AC=12.分别以点A和点B为圆心、大于AB一半的长为半径作圆弧,两弧相交于点E和点F,作直线EF交AB于点D,连结CD.则CD的长为________.

17.如图,依据尺规作图的痕迹,计算∠α=________°.

18.以Rt△ABC的锐角顶点A为圆心,适当长为半径作弧,与边AB,AC各相交于一点,再分别以这两个交点为圆心,适当长为半径作弧,过两弧的交点与点A作直线,与边BC交于点D.若∠ADB=60°,点D到AC的距离为2,则AB的长为________.19.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A,B均在格点上.(Ⅰ)线段AB的长为________.

(Ⅱ)请利用网格,用无刻度的直尺在AB上作出点P,使AP= 证明).________.,并简要说明你的作图方法(不要求

20.如图,在矩形 两弧相交于点 长为________. 和 中,按以下步骤作图:①分别以点 ;②作直线

于点

.若

和 为圆心,以大于,的长为半径作弧,的,则矩形的对角线

三、解答题

21.如图,利用尺规,在△ABC的边AC上方作∠CAE=∠ACB,在射线AE上截取AD=BC,连接CD,并证明:CD∥AB(尺规作图要求保留作图痕迹,不写作法)

22.已知:如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°

(1)用直尺和圆规作∠ABC的平分线,交AC于点O;

(2)在(1)的条件下,若BC=3,AC=4,求点O到AB的距离。

23.如图,在 中,.(1)作 的平分线交 边于点,再以点 为圆心,的长为半径作 ;(要求:不写作法,保留作图痕迹)

(2)判断(1)中

24.如图,BD是菱形ABCD的对角线,∠CBD=75°,与 的位置关系,直接写出结果.(1)请用尺规作图法,作AB的垂直平分线EF,垂足为E,交AD于F;(不要求写作法,保留作图痕迹)(2)在(1)条件下,连接BF,求∠DBF的度数.

25.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°.

(1)请在图中用尺规作图的方法作出AC的垂直平分线交BC于点D,交AC于点E(不写作法,保留作图痕迹).

(2)在(1)的条件下,连接AD,求证:△ABC∽△EDA.

26.如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,AB>CD,AD=AB+CD.

(1)利用尺规作∠ADC的平分线DE,交BC于点E,连接AE(保留作图痕迹,不写作法)

(2)在(1)的条件下,①证明:AE⊥DE;

②若CD=2,AB=4,点M,N分别是AE,AB上的动点,求BM+MN的最小值。

答案解析

一、选择题 1.【答案】D

【解析】 :A、错误.直线没有长度;

B、错误.射线没有长度; C、错误.射线有无限延伸性,不需要延长; D、正确. 故答案为:D.

【分析】根据直线、射线、线段的性质即可一一判断; 2.【答案】C

【解析】 :弧MN是以E为圆心,DC长为半径的弧。

故答案为 :C。【分析】根据平行线的判定,这里要使BF∥OA,其依据是内错角相等,两直线平行,故根据尺规作图就是作一个角∠FBO=∠AOB,故弧MN,是以E为圆心,DC长为半径的弧。3.【答案】B

【解析】 :根据画法可知OD=OC=OD=OC DC=DC

在△ODC和△ODC中

∴△ODC≌△ODC(SSS)∴∠A′O′B′=∠AOB.故答案为:B 【分析】根据画法可知△ODC和△ODC的三边相等,得出两三角形全等,再根据全等三角形的性质可得出结论。4.【答案】D

【解析】 :甲:如图1,∵AC=AP,∴∠APC=∠ACP,∵∠BPC+∠APC=180° ∴∠BPC+∠ACP=180°,∴甲错误; 乙:如图2,∵AB⊥PB,AC⊥PC,∴∠ABP=∠ACP=90°,∴∠BPC+∠A=180°,∴乙正确,故答案为:D.

【分析】甲:根据等边对等角可得∠APC=∠ACP,再由平角的定义可得∠BPC+∠APC=180°,等量带环即可判断;

乙:根据四边形的内角和为5.【答案】B

【解析】 :连接CD,∵在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,∴AB=2BC=8.

∵作法可知BC=CD=4,CE是线段BD的垂直平分线,∴CD是斜边AB的中线,∴BD=AD=4,∴BF=DF=2,∴AF=AD+DF=4+2=6. 故选B.,可知乙的作法正确。

【分析】连接CD,根据在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4可知AB=2BC=8,再由作法可知BC=CD=4,CE是线段BD的垂直平分线,故CD是斜边AB的中线,据此可得出BD的长,进而可得出结论. 6.【答案】D

【解析】 如图,①以B为圆心,BC长为半径画弧,交AB于点D,△BCD就是等腰三角形; ②以A为圆心,AC长为半径画弧,交AB于点E,△ACE就是等腰三角形; ③以C为圆心,BC长为半径画弧,交AC于点F,△BCF就是等腰三角形; ④作AC的垂直平分线交AB于点H,△ACH就是等腰三角形; ⑤作AB的垂直平分线交AC于G,则△AGB是等腰三角形; ⑥作BC的垂直平分线交AB于I,则△BCI是等腰三角形. 故答案为:C.【分析】根据等腰三角形的性质分情况画出图形,即可得出答案。7.【答案】D

【解析】 第一步:在已知正三角形ABC中,取AB所在的直线为x轴,取对称轴CO为y轴,画对应的x′轴、y′轴,使∠x′O′y′=45°,第二步:在x′轴上取O′A′=OA,O′B′=OB,在y’轴上取O′C′=OC,第三步:连接A′C′,B′C′,所得三角形A′B′C′就是正三角形ABC的直观图,根据画正三角形的直观图的方法可知此题选D,故答案为:D.

【分析】根据画正三角形的直观图的方法可得出答案。8.【答案】D 【解析】 如图,连接CD、,∵在△COD和△,∴△COD≌△ ∴∠AOB= 故答案为:D。中,(SSS),【分析】根据全等三角形的判定方法SSS,画出三角形.9.【答案】D

【解析】 根据基本作图,所以①正确,因为∠C=90°,∠B=30°,则∠BAC=60°,而AD平分∠BAC,则∠DAB=30°,所以∠ADC=∠DAB+∠B=60°,所以②正确;

因为∠DAB=∠B=30°,所以△ABD是等腰三角形,所有③正确;

因为AD平分∠BAC,所以点D到AB与AC的距离相等,而DC⊥AC,则点D到直线AB的距离等于CD的长度,所以④正确.故答案为:D.【分析】(1)由已知角的平分线的作法知,AD是∠BAC的平分线;

(2)根据三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和可得∠ADC=∠DAB+∠B,由(1)可得∠DAB=30°,所以∠ADC=∠DAB+∠B=60°;

(3)由(2)知,∠DAB=30°=∠B,根据等腰三角形的判定可得△ABD是等腰三角形;(4)根据角平分线上的点到角两边的距离相等可得,点D到直线AB的距离等于CD的长度。10.【答案】D

【解析】 :用尺规作图作∠AOC=∠AOB的第一步是以点O为圆心,以任意长为半径画弧①,分别交OA、OB于点E、F,第二步的作图痕迹②的作法是以点E为圆心,EF长为半径画弧. 故选D.

【分析】根据作一个角等于一直角的作法即可得出结论. 11.【答案】B

【解析】 :连接EG,∵由作图可知AD=AE,AG是∠BAD的平分线,∴∠1=∠2,∴AG⊥DE,OD= DE=3.

∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴AD=DG. ∵AG⊥DE,∴OA= AG.

=

=4,在Rt△AOD中,OA= ∴AG=2AO=8. 故选B.

【分析】连接EG,由作图可知AD=AE,根据等腰三角形的性质可知AG是DE的垂直平分线,由平行四边形的性质可得出CD∥AB,故可得出∠2=∠3,据此可知AD=DG,由等腰三角形的性质可知OA= 用勾股定理求出OA的长即可. 12.【答案】B

【解析】 :连结EF,AE与BF交于点O,AG,利

∵四边形ABCD是平行四边形,AB=AF,∴四边形ABEF是菱形,∴AE⊥BF,OB= ∵AB=5,BF=4,OA= AE.

在Rt△AOB中,AO= ∴AE=2AO=6. 故选B.

=3,【分析】由基本作图得到AB=AF,AG平分∠BAD,故可得出四边形ABEF是菱形,由菱形的性质可知AE⊥BF,故可得出OB的长,再由勾股定理即可得出OA的长,进而得出结论.

二、填空题

13.【答案】同位角相等,两直线平行

【解析】 如图所示:

根据题意得出:∠1=∠2;∠1和∠2是同位角; ∵∠1=∠2,∴a∥b(同位角相等,两直线平行); 故答案为:同位角相等,两直线平行.

【分析】直尺保证了三角板 所作的是平移,∠

1、∠2的大小相等,又是同位角,“同位角相等,两直线平行”.14.【答案】PN;PM;PN;0

【解析】 :如图

∵PN⊥OB ∴线段PN的长是表示点P到直线BO的距离; ∵PM⊥OA ∴PM的长是表示点M到直线AO的距离;∵ON⊥PN ∴线段ON的长表示点O到直线PN的距离; ∵PM⊥OA ∴点P到直线OA的距离为0 故答案为:PN、PM、PN、0 【分析】先根据题意画出图形,再根据点到直线的距离的定义,即可求解。15.【答案】10

【解析】 :由作图可知CD是线段AB的中垂线,∵AC=AD=BC=BD,∴四边形ACBD是菱形,∵AB=4,CD=5,∴S菱形ACBD= ×AB×CD= ×4×5=10,故答案为:10.

【分析】由作图可知CD是线段AB的中垂线,四边形ACBD是菱形,利用S菱形ACBD= 16.【答案】

×AB×CD求解即可.

【解析】 :由作图可知,EF垂直平分AB,即DC是直角三角形ABC斜边上的中线,故DC= AB= . =

×15=

故答案为:

【分析】由作图可知,EF垂直平分AB,即DC是直角三角形ABC斜边上的中线,在Rt△ABC中,利用勾股定理求出AB的长,即可求得DC的长。17.【答案】56

【解析】 :∵四边形ABCD的矩形,∴AD∥BC,∴∠DAC=∠ACB=68°.

∵由作法可知,AF是∠DAC的平分线,∴∠EAF= ∠DAC=34°.

∵由作法可知,EF是线段AC的垂直平分线,∴∠AEF=90°,∴∠AFE=90°﹣34°=56°,∴∠α=56°. 故答案为:56.

【分析】先根据矩形的性质得出AD∥BC,故可得出∠DAC的度数,由角平分线的定义求出∠EAF的度数,再由EF是线段AC的垂直平分线得出∠AEF的度数,根据三角形内角和定理得出∠AFE的度数,进而可得出结论. 18.【答案】2

【解析】 :根据题中的语句作图可得下面的图,过点D作DE⊥AC于E,由尺规作图的方法可得AD为∠BAC的角平分线,因为∠ADB=60°,所以∠B=90°,由角平分线的性质可得BD=DE=2,tan∠ADB=2 在Rt△ABD中,AB=BD·故答案为2..【分析】由尺规作图-角平分线的作法可得AD为∠BAC的角平分线,由角平分线的性质可得BD=2,又已知∠ADB即可求出AB的值.19.【答案】2 ;取格点M,N,连接MN交AB于P,则点P即为所求

【解析】(Ⅰ)由勾股定理得AB=(Ⅱ)∵AB ∴

∴AP:BP=2:1.,AP=,;

取格点M,N,连接MN交AB于P,则点P即为所求;

∵AM∥BN, ∴△AMP∽△BNP, ∴

∵AM=2,BN=1, ∴

∴P点符合题意.故答案为:取格点M,N,连接MN交AB于P,则点P即为所求。【分析】(Ⅰ)利用勾股定理求出AB的长。

(Ⅱ)先求出BP的长,就可得出AP:BP=2:1,取格点M,N,连接MN交AB于P,则点P即为所求,根据相似三角形的判定定理,可证得△AMP∽△BNP,得出对应边成比例,可证得AP:BP=2:1。20.【答案】 , , 【解析】【解答】连接AE,根据题意可知MN垂直平分AC ∴AE=CE=3 222在Rt△ADE中,AD=AE-DE

AD2=9-4=5 222∵AC=AD+DC

AC2=5+25=30 ∴AC=

【分析】根据作图,可知MN垂直平分AC,根据垂直平分线的性质,可求出AE的长,再根据勾股定理可求出AD的长,然后再利用勾股定理求出AC即可。

三、解答题

21.【答案】解:如图所示,∵∠EAC=∠ACB,∴AD∥CB,∵AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD.

【解析】【分析】用尺规作图即可完成作图。理由如下:

根据内错角相等,两直线平行可得AD∥CB,已知AD=BC,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得四边形ABCD是平行四边形,根据平行四边形的性质可得AB∥CD. 22.【答案】(1)如图1,BO为所求作的角平分线

(2)如图2,过点O作OD⊥AB于点D,∵∠ACB=90°,由(1)知BO平分∠ABC,∴OC=OD,BD=BC。∵AC=4,BC=3 ∴AB=5,BD=3,AD=2 设CO=x,则AO=4-x,OD=x 在Rt△AOD中,即点O到AB的距离为,得,【解析】【分析】(1)以点B为圆心,任意长度为半径画弧,交BA,BC于以点,再分别以这两个交点为圆心,大于这两交点间的距离的长度为半径,画弧,两弧在角内交于一点,过B点及这点,作射线BO交AC于点哦,BO就是所求的∠ABC的平分线;(2)过点O作OD⊥AB于点D,根据角平分线上的点到角两边的距离相等得出OC=OD,BD=BC=3。根据勾股定理得出AB的长,进而得出AD的长,设CO=x,则AO=4-x,OD=x,在Rt△AOD中,利用勾股定理得出方程,求解得出答案。23.【答案】(1)解:如图,作出角平分线CO;作出⊙O.(2)解:AC与⊙O相切.

【解析】【分析】(1)根据题意先作出∠ACB的角平分线,再以O为圆心,OB为半径画圆即可。(2)根据角平分线上的点到角两边的距离相等及切线的判定定理,即可得出AC与⊙O相切。24.【答案】(1)解:如图所示,直线EF即为所求;

(2)解:∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABD=∠DBC= ∠ABC=75°,DC∥AB,∠A=∠C.

∴∠ABC=150°,∠ABC+∠C=180°,∴∠C=∠A=30°,∵EF垂直平分线线段AB,∴AF=FB,∴∠A=∠FBA=30°,∴∠DBF=∠ABD﹣∠FBE=45°

【解析】【分析】(1)分别以A,B两点为圆心,大于AB长度一半的长度为半径画弧,两弧在AB的两侧分别相交,过这两个交点作直线,交AB于点E,交AD于点F,直线EF即为所求;

DC∥AB,(2)根据菱形的性质得出∠ABD=∠DBC= ∠ABC=75°,∠A=∠C.故∠ABC=150°,∠ABC+∠C=180°,∠C=∠A=30°,根据垂直平分线的性质得出AF=FB,根据等边对等角及角的和差即可得出答案。25.【答案】(1)解:如图所示:

(2)解:∵∠BAC=90°,∠C=30°

又∵点D在AC的垂直平分线上,∴DA=DC,∴∠CAD=∠C=30°,∵∠DEA=∠BAC=90°,∴△ABC∽△EDA.

【解析】【分析】(1)利用尺规作图作出AC的垂直平分线交BC于点D,交AC于点E 即可。

(2)根据垂直平分线的性质证出DA=DC,可证得∠CAD=∠C,然后根据两组角对应相等的两三角形相似,即可证得结论。26.【答案】(1)

(2)①证明:在AD上取一点F使DF=DC,连接EF,∵DE平分∠ADC,∴∠FDE=∠CDE,在△FED和△CDE中,DF=DC,∠FDE=∠CDE,DE=DE ∴△FED≌△CDE(SAS),∴∠DFE=∠DCE=90°,∠AFE=180°-∠DFE=90° ∴∠DEF=∠DEC,∵AD=AB+CD,DF=DC,∴AF=AB,在Rt△AFE≌Rt△ABE(HL)∴∠AEB=∠AEF,∴∠AED=∠AEF+∠DEF= ∴AE⊥DE ②解:过点D作DP⊥AB于点P,∠CEF+

∠BEF=

(∠CEF+∠BEF)=90°。

∵由①可知,B,F关于AE对称,BM=FM,∴BM+MN=FM+MN,当F,M,N三点共线且FN⊥AB时,有最小值,∵DP⊥AB,AD=AB+CD=6,∴∠DPB=∠ABC=∠C=90°,∴四边形DPBC是矩形,∴BP=DC=2,AP=AB-BP=2,在Rt△APD中,DP= ∵FN⊥AB,由①可知AF=AB=4,∴FN∥DP,=,∴△AFN∽△ADP ∴ 即 解得FN=,,∴BM+MN的最小值为

篇5:尺规作图专题详尽归纳

【学习目标】

1.了解什么是尺规作图.

2.学会用尺规作图法完成下列五种基本作图:(1)画一条线段等于已知线段;(2)画一个角等于已知角;(3)画线段的垂直平分线;(4)过已知点画已知直线的垂线;(5)画角平分线.

3.了解五种基本作图的理由.

4.学会使用精练、准确的作图语言叙述画图过程. 5.学会利用基本作图画三角形等较简单的图形. 6.通过画图认识图形的本质,体会图形的内在美.

【基础知识精讲】 1.尺规作图:

定义:限定只用直尺和圆规来完成的画图,称为尺规作图.

注意:这里所指的直尺是没有刻度的直尺,由于免去了度量,因此,用尺规作图法画出的图形的精确度更高,它在工程绘图等领域应用比较广泛.

步骤:(1)根据给出的条件和求作的图形,写出已知和求作部分;(2)分析作图的方法和过程;(3)用直尺和圆规进行作图;(4)写出作法步骤,即作法。(根据题目要求来定是否需要写出作法)

2.尺规作图中的最基本、最常用的作图称为基本作图.任何尺规作图的步骤均可分解为以下五种.3.基本作图共有五种:

(1)画一条线段等于已知线段. 如图24-4-1,已知线段DE.

求作:一条线段等于已知线段. 作法:①先画射线AB.

②然后用圆规在射线AB上截取AC=MN. 线段AC就是所要作的线段.(2)作一个角等于已知角. 如图24-4-2,已知∠AOB.

求作:∠A′O′B′,使∠A′O′B′=∠AOB. 作法:①作射线O′A′;

②以点O为圆心,以任意长为半径作弧,交OA于C,交OB于D. ③以点O′为圆心,以OC长为半径作弧,交O′A′于C′. ④以点C′为圆心,以CD为半径作弧,交前弧于D′. ⑤经过点D′作射线O′B′,∠A′O′B′就是所求的角.(3)作线段的垂直平分线. 如图24-4-3,已知线段AB.

求作:线段AB的垂直平分线.

作法:①分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点C和D.

②作直线CD.

直线CD就是线段AB的垂直平分线.

注意:直线CD与线段AB的交点,就是AB的中点.(4)经过一点作已知直线的垂线.

a.经过已知直线上的一点作这条直线的垂线,如图24-4-4.

已知:直线AB和AB上一点C,求作:AB的垂线,使它经过点C. 作法:作平角ACB的平分线CF.

直线CF就是所求的垂线,如图24-4-4. b.经过已知直线外一点作这条直线的垂线.

如图24-4-5,已知:直线AB和AB外一点C.求作:AB的垂线,使它经过点C.

作法:①任意取一点K,使K和C在AB的两旁.

②以C为圆心,CK长为半径作弧,交AB于点D和E.

③分别以D和E为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点F.

④作直线CF.

直线CF就是所求的垂线. 注意:经过已知直线上的一点,作这条直线的垂线转化成画线段垂直平分线的方法解决.(5)平分已知角.

如图24-4-6,已知∠AOB.

求作:射线OC,使∠AOC=∠BOC.

作法:①在OA和OB上,分别截取OD、OE.

②分别以D、E为圆心,大于的长为半径作弧,在∠AOB内,两弧交于点C.

③作射线OC.

OC就是所求的射线.

注意:以上五种基本作图是尺规作图的基础,一些复杂的尺规作图,都是由基本作图组成的,同学扪要高度重视,努力把这部分内容学习好.

通过这一节的学习,同学们要掌握下列作图语言:(1)过点×和点×画射线××,或画射线××.(2)在射线××上截取××=××.(3)以点×为圆心,××为半径画弧.

(4)以点×为圆心,××为半径画弧,交××于点×.

(5)分别以点×,点×为圆心,以××,××为半径作弧,两弧相交于点×.(6)在射线××上依次截取××=××=××.

(7)在∠×××的外部或内部画∠×××=∠×××. 注意:学过基本作图后,在作较复杂图时,属于基本作图的地方,不必重复作图的详细过程,只用一句话概括叙述就可以了.

如:(1)画线段××=××.(2)画∠×××=∠×××.

(3)画××平分∠×××,或画∠×××的角平分线.(4)过点×画××⊥××,垂足为点×.(5)作线段××的垂直平分线××,等等. 但要注意保留全部的作图痕迹,包括基本作图的操作程序,不能因为作法的叙述省略而作图就不按程序操作,只有保留作图痕迹,才能反映出作图的操作是否合理.

【经典例题精讲】

例1 已知两边及其夹角,求作三角形. 如图24-4-7,已知:∠α,线段a、b,求作:△ABC,使∠A=∠α,AB=a,AC=b.

作法:①作∠MAN=∠α.

②在射线AM、AN上分别作线段AB=a,AC=b. ③连结BC.

如图24-4-8,△ABC即为所求作的三角形.

注意:一般几何作图题,应有下面几个步骤:已知、求作、作法,比较复杂的作图题,在作图之前可根据需要作一些分析.

例2 如图24-4-9,已知底边a,底边上的高h,求作等腰三角形.

已知线段a、h.求作:△ABC,使AB=AC,且BC=a,高AD=h.

分析:可先作出底边BC,根据等腰三角形的三线合一的性质,可再作出BC的垂直平分线,从而作出BC边上的高AD,分别连结AB和AC,即可作出等腰△ABC来.

作法:(1)作线段BC=a.

(2)作线段BC的垂直平分线MN,MN与BC交于点D.(3)在MN上截取DA,使DA=h.(4)连结AB、AC.

如图24-4-10,△ABC即为所求的等腰三角形.

例3 已知三角形的一边及这边上的中线和高,作三角形. 如图24-4-11,已知线段a,m,h(m>h).

求作:△ABC使它的一边等于a,这边上的中线和高分别等于m和h(m>h).

分析:如图24-4-12,假定△ABC已作出,其中BC=a,中线AD=m,高AE=h,在△AED中AD=m,AE=h,∠AED=90°,因此这个Rt△AED可以作出来(△AED为奠基三角形).当Rt△AED作出后,由可得到. 的关系可作出点B和点C,于是△ABC即

作法:(1)作△AED,使∠AED=90°,AE=h,AD=m.

(2)延长ED到B,使.

(3)在DE或BE的延长线上取.

(4)连结AB、AC.

则△ABC即为所求作的三角形.

注意:因为三角形中,一边上的高不能大于这边上的中线,所以如果h>m,作图题无解;若m=h,则作出的图形为等腰三角形.

例4 如图24-4-13,已知线段a.

求作:菱形ABCD,使其半周长为a,两邻角之比为1∶2.

分析:因为菱形四边相等,“半周长为a”就是菱形边长为,为此首先要将线段a等分,又因为菱形对边平行,则同旁内角互补,由“邻角之比为1∶2”可知,菱形较小内角为60°,则菱形较短对角线将菱形分成两个全等的等边三角形.所以作图时只要作出两个有公共边的等边三角形,则得到的四边形即为所求的菱形ABCD.

作法:(1)作线段a的垂直平分线,等分线段a.

(2)作线段AC,使.

(3)分别以A、C为圆心,为半径,在AC的两侧画弧,两弧分别交于B,D.

(4)分别连结AB、BC、CD、DA得到四边形ABCD,则四边形ABCD为所求作的菱形(如图24-4-14).

注意:这种通过先画三角形,然后再画出全部图形的方法即为“三角形奠基法”.

例5 如图24-4-15,已知∠AOB和C、D两点.

求作一点P,使PC=PD,且使点P到∠AOB的两边OA、OB的距离相等.

分析:要使PC=PD,则点P在CD的垂直平分线上,要使点P到∠AOB的两边距离相等,则P应在∠AOB的角平分线上,那么满足题设的P点就是垂直平分线与角平分线的交点了.

作法:(1)连结CD.

(2)作线段CD的中垂线l.

(3)作∠AOB的角平分线OM,交l于点P,P点为所求.

注意:这类定点问题应需确定两线,两直线的交点即为定点,当然这两直线应分别满足题目的不同要求.

【中考考点】

例6(2000·安徽省)如图24-4-16,直线

表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有()

A.一处 B.二处 C.三处 D.四处 分析:到直线

距离相等的点在相交所构成的角的平分线上,可利用作角平分线的方法找到这些点.

解:分别作

相交所构成的角平分线,共可作出六条,三条角平分线相交的交点共有四个.

答案:D.

注意:本题应用了角平分线的性质,在具体作图时,不可只作出位于中心位置的一处,而要全面考虑其他满足条件的点.

例7(2002·陕西省)如图24-4-17,△ABC是一块直角三角形余料,∠C=90°,工人师傅要把它加工成—个正方形零件,使C为正方形的—个顶点,其他三个顶点分别在AB、BC、AC边上.

(1)试协助工人师傅用尺规画出裁割线(不写作法,保留作图痕迹);(2)工人师傅测得AC=80 cm,BC=120cm,请帮助工人师傅算出按(1)题所画裁割线加工成的正方形零件的边长.

解:(1)作∠ACB的平分线与AB的交点E即为正方形—顶点,作CE线段的中垂线HK与AC、BC的交点F、D即为所作正方形另两个顶点,如图24-4-17.

(2)设这个正方形零件的边长为x cm,∵DE∥AC,∴,∴.

∴x=48.

答:这个正方形零件的边长为48cm.

注意:本题是几何作图和几何计算相结合题目,要求读者对基本作图务必掌握,同时对作出图形的性质要清楚.

例8(2002·山西省)如图24-4-18①,有一破残的轮片(不小于半个轮),现要制作一个与原轮片同样大小的圆形零件,请你根据所学的有关知识,设计两种方案,确定这个圆形零件的半径.

分析:欲确定这个圆形零件的半径,可以借助三角板,T形尺或尺规作图均可,图②中是这个零件的半径,图③中OB是这个零件半径. 解:如图24-4-18②③所示.

【常见错误分析】

例9 如图24-4-19,已知线段a、b、h.

求作△ABC,使BC=a,AC=b,BC边上的高AD=h.

并回答问题,你作出的三角形唯一吗?从中你可以得到什么结论呢? 错解:(1)作法:①作Rt△ADC,使AD=h,AC=b. ②在直线CD上截取CB=a.

如图24-4-20,则△ABC就是所求作的三角形.

(2)作出的三角形唯一.

(3)得出结论:有两边及一边上的高对应相等的两三角形全等.

误区分析:本题错解在于忽略了三角形的高可能在三角形内部也可能在三角形的外部. 正解:如图24-4-21,作法:①作Rt△ADC,使AD=h,AC=b. ②在直线CD上截取CB=a(在点C的两侧). 则△ABC,△AB′C都是所求作三角形.(2)作出的三角形不唯一.

(3)得出结论有两边及—边上的高对应相等的两三角形不一定全等. 注意:与三角形的高有关的题目应慎之又慎.

【学习方法指导】

学习基本作图,主要是运用观察法,通过具体的操作,了解各种基本作图的步骤,掌握作图语言.

【规律总结】

画复杂的图形时,如一时找不到作法,—般是先画出一个符合所设条件的草图,再根据这个草图进行分析,逐步寻找画图步骤.有时,也可以根据已知条件和基本作图,先作局部三角形,再以此为基础,根据有关条件画出其余部分,从而完成全图,这种方法称为三角形奠基法.

拓展: 1.利用基本作图作三角形:(1)已知三边作三角形;(2)已知两边及其夹角作三角形;(3)已知两角及其夹边作三角形;(4)已知底边及底边上的高作等腰三角形;(5)已知一直角边和斜边作直角三角形.

2.与圆有关的尺规作图 :

(1)过不在同一直线上的三点作圆(即三角形的外接圆).(2)作三角形的内切圆.(3)作圆的内接正方形和正六边形 .

附件:尺规作图简史:

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