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文档简介
尺规作图
尺规作图专题
易错点:
1.对工具的理解不准确:学生可能会误解直尺和圆规的使用规则。例如,直尺不能用来测量长度,只能用
来连接两点:圆规可以开到无限宽,但上面不能有刻度,只能拉开成之前构造过的长度。
2.作图步骤混乱:尺规作图需要按照•定的步骤进行,如果步骤混乱或者遗漏了某些步骤,可能会导致作
图失败或者得出的结果不准确。
3.对•几何概念理解不足:尺规作图涉及到许多几何概念,如线段、角、垂线等。如果学生对这些概念的理
解不足,可能会导致作图时出现错误。
4.忽略题目要求:在做尺规作图题时,学生需要仔细阅读题目要求,理解需要作什么图形以及需要满足的
条件。如果忽略了题目要求,可能会导致作图结果与题目要求不符。
5.作图精度不够:尺规作图需要一定的精度,如果作图时精度大够,可能会导致作图结果不准确。例如,
在作角平分线时,如果角度的划分不准确,就会导致结果不准确。
易错点1:等角作图
例:己知:如图,幺。8=20。,03平分/A℃.
(1)以射线。。为一边,在ZAOD的外部作NOOE,使NDOE=NCOO;(尺规作图,保留作图痕迹,不要求
写作法)
(2)若44。£:=105。10',求ZA8的补角的大小.
【答案】(1)见解析
(2)107025‘
【分析】本题主要考杳了尺规作一个角等于已知角,角平分线的定义,解题的关键是数形结合,熟练掌握
定义.
(1)根据尺规作一个角等于已知角的方法进行作图即可;
(2)根据ZAQ8=20。,。8平分NAOC,WillZAOC=2ZAOB=2x20°=40°,根据NDOE=NCOQ,
ZDOE+ZCOD=ZEOC,求出NDOE=/COD=32。35',得III幺。£>=/。0。+/〃七=32。35'+400=72。35',
然后求出结果即可.
【详解】(1)解:如图,N£>O£即为所求作的角;
(2)解:VZAOB=20°,08平分NAOC,
・•・ZAOC=2ZAOB=2x20°=40°,
*/ZAOE=105010,,
・•・ZEOC=ZAOE-ZAOC=105°10,-40°=65°10r,
V/DOE=/COD,ZDOE+NCOD=ZEOC,
・•・/DOE=Z.COD=32。35',
ZAOQ=NCOQ+ZAOC=32°35'+40°=72°35',
:.1800-72°35,=107Q25,,
:・小的补角的大小为107。25'.
(1)在。8的下方作/80。=440。,仅用直角三角板完成作图,并说明作图的依据:
⑵在(1)的基础上,若N/4OD=160。,求/BOC的度数.
【答案】(1)见解析
(2)20°
【分析】(1)将直角板一边沿着OC方向,顶点与。点重合,沿着另一条直角边画射线。。即可;
(2)根据已知条件求出NAOC=70。,再由/8OC=NAQ8-NAOC即可得到答案.
【详解】(1)解:将直角板•边沿着OC方向,顶点与。点重合,沿着另•条直角边画射线0。即可.
ZAO6=90°,乙COD=90°,
ZAOB=^AOC+^COB.
NCOD=/DOB+ZCOB,
NBOD=ZAOC;
(2)解:•••Z4OD=160。,ZCOD=90°,
...ZAOC=ZAOD-ZCOD=160°-90°=70°,
.•.Z.BOC=ZAOB-ZAOC=90°-70°=20°.
变式2:如图,Z4OC=Z^OD=90°.
(2)设NDOC=。,=求夕与。之间的关系式;
(3)请在备用图中,仅利用三角板画出NMPN,使NM/W=N£P/J(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)ZA8=N8OC
(2)夕=180。一仪
⑶见解析
【分析】(1)根据同角的余角相等,即可得到答案;
(2)结合角的特点进行计算即可;
(3)以PF为直角的一边作NMPF,再以£P为直角的一边作NEPN,NMQV即为所求作.
【详解】(1)解::NAOC=N8OD=90。,
/DOC+ZAOD=90°,Z1DOC+Z1BOC=900,
・•.ZAOD=/BOC;
(2)解:设NDOC=a,ZAOB=fi,则〃=4OD+a+NCO",
."+a=ZAOD+a+Z.COB+a,
..A+a=NAOC+N8O。=180。,
/.A=1800-a;
(3)解:如图所示,/M0V即为所求.
•;EPN,/MPF=900,
:.ZEPN+AEPM=ZA/PF+Z£7W,
:.NMPN=/EPF.
N
【点睛】本题考查了角的和差计算,同角的余角相等,作图-复朵作图,熟练掌握知识点是解题的关键.
易错点2:垂线作图
例:如图,在6x6的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,其顶点称为格点,点A、B、C、。均
在格点上,只用无刻度的直尺,在给定的网格中,按下列要求作图,保留作图痕迹.
0
-1--♦・,
.4
C;
-£)
(1)画线段A8,画直线AC.
(2)过点。画直线AC的垂线,垂足为E.
(3)点。到直线AC的距离为线段一的长度.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)DE
【分析】本题考查作图-应用与设计作图、直线、射线、线段、垂线、点到直线的距离,熟练掌握相关知识
点是解答本题的关键.
(1)根据线段、直线的定义画图即可.
(2)结合网格,过点。作OE垂直直线4c即可.
(3)由点到直线的距离可知,点。到直线AC的距离为线段OE的长度.
【详解】(1)解:如图,线段八区、直线AC即为所求.
(2)如图,OE即为所求.
(3)点0到直线AC的距离为线段OE的长度.
故答案为:DE.
变式1:如图,在射线A8上有一点M,请选择适当的工具作图,完成以下问题:
(1)过点M作射线AC的垂线,垂足为点〃;
(2)在线段”。上任取一点N(不与”,。重合),连接MN;
(3)在线段MA,MU,MN中,线段最短,依据是.
【答案】(1)见解析;
⑵见解析;
(3).”“,垂线段最短
【分析】(1)根据垂线的作法作图即可;
(2)根据平行线的作法作出平行线即可;
(3)根据直线外一点到该直线的所有线段中,垂线段最短即可得出结论.
【详解】(1)解:如图所示,直线即为所求;
⑶解:VMH0AC,Z.MH<AM,MH<MN,
理由:直线外一点到该直线的所有线段中,垂线段最短.
故答案为MH,垂线段最短.
【点睛】题目主要考查垂线、平行线的基本作法及垂线段最短的性质,理解垂线及平行线的作法是解题关
键.
变式2:在正方形网格中,每个小正方形的边长都为I个单位长度,AABC的三个顶点的位置如图所示,现
将AABC向右平移3格,再向下平移2格,得到△OER使点A的对应点为点。,点B的对应点为点E,点
C的对应点为点立
(1)画出△DEE
(2)在图中画出的A8边上的高线CG(保留利用格点的作图痕迹);
(3)AABC的面积为;
(4)若AB的长为5,AB边上的高CG=
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用平移的性质得出对应点的位置,顺次连接即口:;
(2)利用格点的特点,过。点作48的垂线即可;
(3)利用AABC所在矩形的面积减去周围3个三角形的面积即可求解:
(4)利用(3)的结论和三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)解:如图,将AABC的三个顶点分别向右平移3格,再向下平移2格,得到对应点的位置,顺
次连接即可得到△/)";
(2)解:如图,利用格点的特点,过C点作A8的垂线CM交AB于点G,CG即为A8边上的高线;
(3)解:ZkABC的面积为:4x4——x4x1--x3x1---x3x4=—
13
故答案为:y;
(4)解:由(3)得SMBC=—,
・•・-ABCG=—,
22
:AI3=5,
・•・-x5CG=—.
22
13
解得CG=£,
13
故答案为:y.
【点睛】本题考杳平移变换、格点作图及三角形面积的求法,利用格点特点作出4B的垂线是解题的关健.
易错点3:角平分线作图
例:已知:如图RL&ABC,ZC=90°.
⑴用尺规作图法做NA8C平分线交4c于点D(不写作法,保留作图痕迹);
(2)若AB=IO,CD=3,求△A80的面积.
【答案】(1)见解析
⑵15
【分析】本题考查了作图——角平分线,以及角平分线的性质,掌握角平分线上的点到角两边的距离相等
是解题关键.
(1)根据角平分线的作法作图即可;
(2)过点。作与点E,由角平分线的性质定理得到QE=ZX?=3,即可求山△A8O的面积.
【详解】(1)解:如图所示,点。即为所求;
(2)解:如图,过点。作。与点E,
Q8。是NA8C的平分线,DEJ.AB,BC±AC,
:.DE=DC,
DC=3>
DE=3»
"\BD=-^xDE=-xlOx3=!5.
22
变式1:请回答下列问题:
(1)如图I,已知利用直尺和圆规,作/84C的平分线八。交于点。(保留作图痕迹,不要求写
作法);
(2)如图2所示,A。是AA5c"的年平分线石、尸分别是AB、AC上的点,旦NEDf+N6AC=18。。,求证:
DE=DF.
【答案】(1)见解析
⑵见解析
【分析】(1)根据角平分线的基本作图方法作图即可;
(2)过点。作于点〃,作QQ^AC于点Q,证明△曰〃运△凡犯(AAS),得出OE=QF,即可得
出答案.
【详解】(1)解:如图,作N8AC的平分线人。交8C于点。;
A
(2)证明:如图,过点。作OHJ./W于点H,作QQ^AC于点Q,
则NE〃D=NFQO=90。,
平分/84C,
/.DH=DQ,
QZEDF+ZBAC=180%
:.ZAED+ZAFD=\S00,
ZDFQ+ZAFD=\S00,
/.ZDEH=ZDFQ,
ZDEH=/DFQ
在4EHD和AFQD中<NEHD=AFQD,
DH=DQ
.•.△EHD^AFQD(AAS),
:.DE=DF.
【点睛】本题主要考杳了角平分线的基本作图,角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,补角的性质,
解题的关键作图辅助线,熟练掌握三角形全等的判定方法.
变式2:如图,在“8C中,。是力8边上的一点,且4C=4).请用尺规作图法在边BC上找一点M,使
得2ACM=S“.(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——角平分线,作出/C4B的角平分线交于",则点M到AC的距离与
到AD的距离相等,根据AC=A。进而可得S“CM=SWW,即可求解,熟练掌握尺规作图作角平分线的方
法是解题的关键.
【详解】解:作出/C43的角平分线交8。于例,
•・・点M到AC的距席与到AD的距离相等,
,/AC=AD,
Lc”=S»
如图所示,点M即为所求:
c
M
B
D
易错点4:垂直平分线作图
例:如图,在矩形A8C。中,AC是对角线.
(1)利用尺规作线段AC的垂直平分线,垂足为点。,交边人。于点E,交边BC于点F(要求:尺规作图并
保留作图痕迹,不写作法,标明字母):
(2)连接AA、CE,求证四边形AEb为菱形.
【答案】(1)见解析
⑵见解析
【分析】
本题考查了作图-基本作图,线段垂直平分线的性质、菱形的判定和矩形的性质.
(1)利用基本作图作AC的垂直平分线即可;
(2)先根据线段垂直平分线的性质得到M/AC,OA=OC,再证明△AOEgACO9得到OE=O尸,然后
利用对角线互相垂直平分的四边形为菱形得到结论.
【详解】(1)
解:如图,为所作;
(2)
证明:TE产垂直平分AC,
:.EFLAC,OA=OC,
••・四边形A3CO为矩形,
/.AD//BC,
ZDAC=ZBCA,
在aAOE和△(%>「中,
NEAO=NFCO
<OA=OC,
NAOE=/CO”
/.AAOE^ACOF(ASA),
:.OE=OF,
・•.AC与石"互相垂直平分,
••・四边形A£C"为菱形.
变式1:如图,在“8C中,AO是△A8C的角平分线.
(1)请用圆规和无刻度的直尺作AO的垂直平分线,分别交Ab,4c于点“,N:(保留作图痕迹,不写作
法)
(2)连接DM,DN,试判断四边形/U〃)N的形状,并证明.
【答案】(1)见解析
⑵四边形AMDV是菱形,证明见解析
【分析】本题考查作图-基本作图,线段的垂直平分线,菱形的判定等知识,解题的美健是理解题意,正确
作出图形.
(1)根据要求作出图形;
(2)结论:四边形AMDV是菱形.证明四边相等可得结论.
【详解】(1)图形如图所示:
A
N
wx
BDC
(2)结论:四边形AMEN是菱形.
理由:设MN交AO于点。.
•.MV垂直平分线段
:.MA=MD,NA=DN,
•.•AO平分/8AC,
:.ZOAM=^O/\N,
vZO/VW+ZAMO=90°,ZOAN+ZANO=90°,
:.ZAMO=ZANOf
:.AM=AN=DM=DN,
••・四边形AMZW是菱形.
变式2:A、8是两个村庄,口、£2是两条马路.为发展经济,提高农民收入,镇政府决定建立一个蔬菜批
发市场,选址要使市场到两条马路和两个村庄的距离都相等.请你川尺规在图中找出市场的位置.(不用写
作法,但是要保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线和角平分线的实际应用,线段垂直平分线和角平分线的尺规作图,
到两个村庄的距离相等,则蔬菜批发市场在线段A3的垂直平分线上,到两条马路的距离相等,则蔬菜批发
市场在"、L2夹角的角平分线上,据此作图即可.
【洋解】解:如图所示,作线段人B的垂直平分线和〃、L2夹隹的角平分线,二者的交点尸即为所求.
易错点5:平行线作图
例:作图题:
图①图②
(1)在图①中,作过点P作直线垂足为从作直线P0〃。。;
⑵请直接写出图①中三角形Q钻的面枳是平方单位;
(3)在图②中过点P作直线PC〃04(要求:尺规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.)
【答案】(1)见解析;
⑵11;
(3)见解析
【分析】本题考查了两直线平行的判定,尺规作图作出相等角的作法,熟记平行线的判定定理,尺规作图
的步骤是解题关键.
(1)利用网格的特点作出图形即可;
(2)利用割补法即可求解;
(3)根据同位角相等,两直线平行,过点P利用尺规作出N8PC=N8Q4即可解决问题.
【详解】(1)解:直线PH和直线即为所作,
2
=11平方单位;
故答案为:II;
(3)解:如图,直线PC即为所求.
B
变式1:如图,点。在△ABC的边的延长线上,利用尺规作图法在AC的延长线上求作一点E,使得
DE//AH.(不写作法,保留作图痕迹)
【分析】本题主要考查尺规作图,根据作一个角等于已知角的方法作图即可,熟练掌握作一个角等于已知
角的尺规作图以及平行线的判定是解题的关键.
【详解】解:如图,①以4,力为圆心,任意长度为半径画弧,交DB于点H,交AB与N;
②以。为圆心,MN长度为半径画弧,交弧于点G;
③连接DG,延长OG,交AC于点E;
•・,/CDE=NB,
/.DE//AB,
・••点七即为所求.
变式2:如图,NC4E是&48C的一个外角.
(1)尺规作图,过A作8c边的平行线AO.(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)在(1)的条件下,若A3平分NC4E.求证:AI3=AC.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题考查了作一个角等于己知角,平行线的判定和性质,等角对等边,
(1)作NB4G=N8,即可得到AO〃8C;
(2)利用A。平分/CAE得到NE4O=/D4C,根据AO〃AC推出NE4O=N&NC=N。人C,由此得到
ZB=ZC,即可推出4?=AC;
熟练掌握各性质定理是解题的关键.
【详解】(1)如图所示,以B为圆心,以任意长为半径画孤,交A8,3C于点M,N,以A为圆心,以长
为半径画弧,交AE于凡再以尸为圆心MN长为半径画弧,两弧交于G,连接AG即为所求平行线A。.
E
•・・/E4G=/8,
・•・AD//BC;
(2)・・・4。平分/。45.
・•・ZEAD=ZDAC,
':AD//BC,
・••/EAD=ZB,ZC=ZDAC,
J/B=/C,
:.AB=AC.
易错点6:平移网格作图
例:如图,在平面直角坐标系中,已知4(2,7),8(2,3),C(6,3),点用在线段AC上,坐标为(4,5).
(1)(不用画图,直接写坐标)点M关于直线8C对称的点坐标是」如果将向右平移2个单位,平移
后点M对应点M"的坐标是二
(2)在线段上找一点尸,使N4PA=NMPC.(不必写作法,保留作图痕迹,标出点P)
【答案】(1)(4/),(6,5);
⑵作图见解析.
【分析】(I)根据轴对称和平移得性质即可求解;
(2)连接AM',与8C相交于点尸,点尸即为所求;
本题考查了轴对称、平移,坐标与图形,作角相等,掌握轴对称和平移的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:•・•点M关于直线8c对称的点为
・•・点用’的坐标是(4,1);
将A/WC向右平移2个单位,平移后点M对应点的坐标是(6,5);
故答案为:(4/),(6,5);
理由:•・•点M与点/W关于直线对称,
:.5PC=/M'PC,
,:<M'PC=ZAPB,
工ZAPB=AMPC.
变式1:己知:“8C在直角坐标平面内,三个顶点的坐标分别为A(0,3)、以3,4)、C(2,2)1网格中每个
X
(1)洛”8C向下平移3个单位长度得△A4G,则点C1的坐标是;
(2)作图:以点8为位似中心,在网格内画出△&与G,使△&卜。2与AABC位似,且相似比为2:1;
(3)点4的坐标是,△4与G的面积是平方单位.
【答案】(1)(2,-1)
⑵见解析
⑶(1,0),10
【分析】本题考查了作图(位似变换),掌握画位似图形的一般步骤是解题的关键.
(1)根据点平移的规律,“上加下减,左减右加“,求解即可;
(2)延长班至IJA2使得砒=284,延长8c到G使得8G=2BC,连接4。?,则可得到△&Bq;
(3)根据Q的位置求解即可,利用割补法求解△&/G的面积即可.
【详解】(1)解:如图,△ABCi为平移后的三角形,
G点的坐标为(2,-1)
故答案为:(2,-1)
(2)如图,△&网G为所求的三角形,
(3)由图形可得,g的坐标为(1,0),
△4/G的面积=6x4--x2x4--x2x4--x6x2=l0(平方单位).
222
变式2:如图,平面直角坐标系中,每个小正方形边长都是1.
(1)按要求作图:△A8C关于y轴对称的图形△AaG;
(2)冷点A先向上平移3个单位,再向右平移8个单位得到点人的坐标为
⑶求“8。的面积.
【答案】(1)作图见洋解
⑵[3,2)
23
⑶a/WC的面积为万
【分析】(1)根据图形关于轴对称图形的定义和方法(原图关键点到轴的距离等于对称图形对应的点到轴
的距离)即可求解:
(2)根据点的平移规律即可求解;
(3)运用"割补法''求几何图形面积即可.
【详解】(1)解:“8C关于》轴对称的图形△A4G,如图所示,
・•.△A4G即为所求图形的位置.
(2)解:根据图示可得,4(-5「1),将点A先向上平移3个单位,再向右平移8个单位得到点
的横坐标为-5+8=3,纵坐标为-1+3=2,
・・・&(3,2),
故答案为:(3.2).
(3)解:如图所示,将△A4C补成矩形8底/,平面直角坐标系中,每个小正方形边长都是1,
.・.CD=EF=4,CF=DE=7,DA=5,AE=2,BE=3,BF=1,
长方彩
・•・SCDEF=CD.CF=4x7=28,SACDA=1x4x5=10,S^ER=;AE・6E=2x3=3,
乙乙乙乙
1|7
SMFC=_BF・CF=_x\x7=一,
ZADFC_222
,723
**•S^ABC=S&方形CDEF~SdCD「SAAEB-SBFC,§115^=28-10-3--=^-,
•••的面积为彳23
【点睛】本题主要考查平面直角坐标系中图形的变换,掌握图形关于轴对称的作图方法,点的平移规律,“割
补法”求计算图形的面积的方法是解题的关键.
易错点7:轴对称网格作图
例:如图,三个顶点的坐标分别为A(-4,l),8(-3,3),C(-l,2).
⑴作出AABC关于丁轴对称的△ABC,并写出C的坐标:
⑵求出△AEC'的面积;
⑶在x轴上画出点P,使H+PC的值最小,并写出点P的坐标.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)见解析,仁(1,2)
呜
⑶见解析,点P的坐标为(-3,0)
【分析】
本题考查作图-轴对称变换,轴对称最短问题等知识,解题的关健是周围轴对称变换的性质,学会利用轴对
称解决最短问题.
(1)根据关于),轴对称的点的坐标特征写出点4、B,、C点的包标,然后描点,顺次连接49、BC、AC
即可;
(2)利用割补法求三角形面枳即可;
(3)作C点关于工轴的对称点C〃,连接AU交工轴于点P,点P即为所作.
【详解】(1)如图所示,夕C即为所求,
・•・C(L2):
(2)SAABC=3x2-—x2xl--x3xl-ix2xl=—;
(3)如图所示,点P即为所求,
・•・点〜的坐标为(一3,。).
变式1:如图,在长度为1个单位的小正方形组成的正方形网格中,点48、C在小正方形的顶点上.完
成下列作图(不写画法,保留作图痕迹)
(1)在图中画出与关于直线MN成轴对称的△A4G;
⑵仅使用无刻度的直尺作出AC边上的高.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了作图一轴对称变换、作三角形的高,熟练掌握轴对称的性质是解此题的关键.
(1)根据轴对称的性质作出点4B、。的对应点4、%G,再顺次连接即可;
(2)根据格点作出AC边上的高即可.
【详解】(1)解:如图,△A8©即为所求;
(2)解:如图,线段4。即为所求,
变式2:如图,在下列带有坐标系的网格中,△AEC的顶点都在边长为1的小正方形的顶点上,
A(-3,3),B(-4,-2),C(O-l),画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示
(1)在图1中,画出"BC关于滔日对称的AOEC(点。与点A对应),点E的坐标为_;
(2)在图1中,画出△48C的中线AM,点M的坐标为二
(3)在图2中,画出“的高桥'(保留作图痕迹).
【答案】(1)(4,一2)
(2)(-2,-1.5)
(3)见解析
【分析】本题主要考杳了在网格中作三角形的高和中线以及作轴对称图形,解题的关键是作出对应点,掌
握网格的结构特点.
(1)作出点A、3关于),轴的对称点。、E,然后顺次连接即可,写出点E的坐标;
(2)连接PQ,交于一点M,连接AM即可,根据点M为BC的中点,写出点M的坐标即可;
(3)连接8V,交AC于一点F,则M即为“WC的高.
【洋解】(1)解:作出点4、B关于),轴的对称点。、E,则△OEC即为所求作的三角形
故答案为:(4,-2).
(2)解:连接PQ,交BC于一点M,连接AM,点M即为所求,
根据作图可知,点M为所在方格的中点上,点M的坐标为(-2,-1.5).
故答案为:(-2,-1.5);
(3)解:连接8N,交AC于一点八如图所示:
J隼
易错点8:中心对称作图
例:如图,在方格网中已知格点—3。和点尸,请仅用无刻度直尺完成以下作图.
c:::BTT'\
(1)画出,使得△AWC和AA4c关于点P成中心对称;
⑵请在方格网中标出所有使以点A,B,P,。为顶点的四边形是平行四边形的。点.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题考查了无刻度的直尺作图,用到的知识点是中心对称、平行四边形的判定,关键是掌握中心
对称的作法,作平行四边形时注意画出所有符合要求的图形.
(1)根据中心对称的作法,找出对称点,即可画出图形;
(2)根据平行四边形的判定,画山使以点A、B,P、。为顶点的四边形是平行四边形的点即可.
【详解】(1)解:如图所示:
UlkA'B'C为所求;
变式1:如图1与图2,在边长均为I个单位长度的小正方形组成的网格中,的顶点及点。均在格点
I-请仅用无刻度直尺完成作图(保留作图痕迹).
图1图2
(1)在图1中,作8c关于点。成中心对称的△A&C;
(2)在图2中.
①作人4次?绕点A顺时针旋转一定角度后,顶点仍在格点上的;
②请直接写出:点小到AC的距离为.
【答案】⑴见解析
⑵①见解析;②2
【分析】(1)利用旋转变换的性质分别作出A,B,C的对应点干,B\C即可;
(2)①利用数形结合的思想解决问题即可;
②判断出是直角三角形,利用等积法,即可求解.
【详解】(1)解:如图1中,即为所求.
图2
②过点8作A。_LAC于点
AB=y]22+42=2>/5»BCuh+f=石,AC=>/32+42=5>
V(2V5)2+(V5)2=52,
•••AB2+BC2=AC2,且ZABC=90。,
SAM=—ABxBC=—ACxBD,
△22
即昨A"=26x石=2,
AC5
・••点3到AC的距离为2,
故答案为:2.
【点睛】本题考查-旋转变换,勾股定理和逆定理,点到直线的距离等知识,解题的关键是学会利用数形结
合的思想解决问题.
变式2:如图所示,在dBC中,4—2,3),次—3,1),C(-L2).
(1)洛向右平移4个单位长度,画出平移后的△ABC"
⑵将“BC绕原点。旋转18()。,画出旋转后的△&与G;
(3)由作图可知△4B|G与△△282G成中心对称,对称中心的坐标是.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析;
⑶[2,0)
【分析】本题考查了作图的综合问题一平移、旋转和对称.
(1)首先将点A、B、C分别向右平移4个单位,得到点A、&、C,顺次连接即可;
(2)将A、B、。绕点。旋转180%得到点为、%、C2,顺次连接即可;
(3)通过计算可得A4,用层和GG相交于点(2,0),根据中心对称图形的定义即可解答.
【详解】(1)解:AA臼G如图所示;
(2)解:△为与G如图所示;
(3)解:连接A4,和GG,
・•・对称中心为(2,0).
故答案为:(2,0).
易错点9:切线作图
例:如图,已知RsABC(NC=90。).
(1)作一个圆,使圆心。在AC上,且与AB、BC所在直线相切(不写作法,保留作图痕迹,并说明作图的
理由);
(2)尺规作图:作。。,使得圆心。在边A8上,0。过点A且与边4c相切于点。(请保留作图痕迹,标明
相应的字母,不写作法).
【答案】(1)见解析
⑵见解析
【分析】本题考查了综合作图、圆的切线的判定和性质以及角的平分线的性质定理,正确确定圆心。的位
置是关键.
(1)作出/A4C的角平分线,角平分线与AC的交点。是圆心,以。为圆心,以OC为半径作圆即可;
(2)作/胡。的角平分线A。交AC与。,过。点作。。垂直于AC,交A4与。,以。为圆心,以。。为
半径作圆即可.
【详解】(1)如图所示,0。即为所求
I0B是NABC的平分线,ZC=90°,
・•・点O到AB的距离等于到BC的距离OC.
・・・00与AB、8C所在直线相切
(2)如图所示,0。即为所求作的图形
A
(1)如图①,点。在斜边A8上,以点O为圆心,06长为半径的圆交AA于点。,交6C于点E与边AC"相
切于点F.求证:Z1=Z2;
(2)在图②中作。M,使它满足以下条件:
①圆心在边A4上;②经过点&③与边4c相切.(尺规作图,只保留作图痕迹,不要求写出作法)
【答案】(1)见解析
⑵见解析
【分析】本题主要考杳圆和切线的性质和基本作图的综合应用.掌握连接圆心和切点的半径与切线垂直是
解题的关键.
(1)由切线的性质可得/0州=90。=/。,推出Ob〃4C,由平行线的性质可得N1=NO/W,由等边对等
角可得N2=N0FB,等量代换可得N1=N2;
(2)先作/ABC的角平分线,与AC交于点尸,再作反的垂直.平分线,与AB交于点M,以点M为圆心,
为半径作圆即可.
【详解】(1)证明:如图①,连接。尸,
•••与与C相切于点尸,
・••ZOE4=90°=ZC,
二.OF〃BC,
N1=/OFB,
OF=OB,
Z2=ZOFB,
N1=N2;
:,MF=MB,
・•・5BF=ZMFB,
又丁BF平分上ABC,
:."BF=NCBF,
:.ZCBF=NMFB,
:.MF〃BC,
':ZC=90°,
:.FM1AC,
:.OM与边AC相切.
变式2:如图,已知△ABC是锐角三角形(AC<A8).
⑴请在图I中用无刻度的直尺和圆规作图:作直线/,使/上的各点到仄C两点的距离相等;设直线/与
AB.8。分别交于点M、N,作一个圆,使得圆心0在线段MV匕且与边A3、8C相切;(不写作法,保
留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若BC=2,求。。的半径为
~-
【答案】(1)见解析;
乙
【分析】本题考查作图-复杂作图,线段的垂直平分线,切线的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键
是理解题意,正确作出图形.
(1)根据题意作出图形即可;
(2)过点。作OE_L八4于E,设OE=ON=r,由勾股定理求出MV的长,由三角形的面积公式可得出答
案.
【详解】(1)解:如图直线/,00即为所求.
图1
(2)解:过点。作OE_LA/3于£,设OE=ON=r,如图,
A
\
BNC
图2
•••B/W=g,BC=2,MN垂直平分线段8C,
/.BN=CN=\,
:・MN=dBM2_BN?=」(-I2=-,
解得,•=;,
故答案为:—.
易错点10:相似作图
例:如图,在中,48=AC,请你利用尺规作图,在求作一点。,使△ABCsaOAC.(不写作
法,保留作图痕迹)
【答案】详见解析
【分析】本题考查作图-相似变换,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知
识解决问题.作线段AC的垂直平分线交于点。,连接AD,点。即为所求.
【洋解】解:如图,点。即为所求.
理由:由作图可知/)A=£)C,
:.zc=zmc,
VAB=AC,
・•・ZB=ZC=ZDAC,
"ABCsQAC.
变式1:小明同学在学习过《对称图形一圆》、《图形的相似》两章内容后,结合所学的知识,想尝试解决以
下尺规作图问题,聪明的你请帮助他完成.
问题背景:已知点产是四边形A8CO中4B边上一点,请用圆规和无刻度的直尺作出满足下列条件的点P.
问题2.如图2,ZA=ZB=90°,AADPS^BPC;
问题3.如图3,ZA=ZB=45°,^ADP^^BPC.
(友情提醒:以上作图均不写作法,但需保留作图痕迹)
【答案】详见解析
【分析】(1)作点。关于直线A3的对称点E,连接CE交A8于P,连接P。,于是得到
(2)作C。的垂直平分线MN交C。于。,以点。为圆心,0C为半径作圆0,交AB于点、P,于是得到
△ADPs史PC;
(3)作。C的垂直平分线,过点D作AA的垂线交AB于点以。为顶点,CO为角的一条边,作
/DCO=ZADP,交CO的垂直平分线于一点。,以。为圆心,以OC为半径作圆,与48的交点即为所求
作的点
【详解】(1)如图1,△加即为所求.
(2)如图2,△APD即为所求.
(3)如图3,△A0D即为所求.
【点睛】本题是相似形的综合题,考查了尺规作图,相似三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,
等腰直角三角形的性质,正确地作出图形是解题的关键.
变式2:如图,8。为平行四边形A8CO的对角线,点E为边A8上一点,请用尺规作图法在边4。上求作一
点凡使得AAEF〜AC".(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】本题考查了相似三角形的性质以及尺规作图,解题的关键是利用相似三角形的性质得到
ZAEF=/BDC,进而求解.
【详解】解:
・•・ZAEF=ZBDC,
作图如下,点尸即为所求.
无刻度尺作图专题
易错点:
1.找点不准确:由于是无刻度的直尺,找点的准确性是关键。点可能位于格点上,也可能是图形上的特殊
点,如中点、N等分点、重心、垂心、圆心等。对这些点的准确识别是作图的基础。
2.对特殊角度的理解不准确:特殊角如45度、60度、120度、90度等,在作图时需要在格点上准确找到。
对这些特殊角的理解不准确,可能导致作图错误。
3.对特殊线的理解不准确:特殊的线,如垂线、中线、高等,需要按照其特性进行作图。对这些特殊线的理
解不准确,可能导致作图失误。
4.对特殊图形的理解不准确:特殊图形如正方形、平行四边形、特殊平行四边形等,需要根据其特性进行作
图。对这些特殊图形的理解不准确,可能导致作图错误。
5.对圆的相关性质理解不准确:在找圆心、弦长等过程中,需要喑助圆的相关性质,如圆心在弦的垂直平分
线上,同弧所对圆周角相等。对这些性质的理解不准确,可能导致作图失误。
6.比例和长度的误解:在无刻度尺作图中,经常需要根据已知图形或角度推断出其他线段的比例或长度。这
需要对图形的比例关系和长度关系有深入的理解。如果这些关系理解不清,或者计算错误,都可能导致作
图错误。
7.作图步骤混乱:无刻度尺作图需要按照一定的步骤和顺序进行,如先确定基准点,再连接线段,然后作垂
线或平行线等。如果作图步骤混乱,不仅可能导致作图错误,还可能影响作图效率。
8.忽略细节:无刻度尺作图要求精确度高,需要注意每一个细节,如线的粗细、角度的精确性、点的位置等。
如果忽略这些细节,可能会导致作图结果不准确。
9.缺乏空间想象力:无刻度尺作图需要良好的空间想象力,能够根据已知条件想象出未知部分的形状和位置。
如果空间想象力不足,可能会导致作图困难。
易错点1:三角形的四心
例:图①、图②、图③都是4x4的正方形网格,每个小正方形顶点叫做格点.的顶点人B、C均在
格点上,只用无刻度的直尺,在给定的网格中,按下列要求作图.
⑴在图①中作“BC边A8上的高C0.
(2)在图②中作边5c上的高AE.
⑶在图③中作.ABC边AC上的高I3F.
【答案】(1)见解析
⑵见解析
⑶见解析
【分析】本题主要考查了画三角形的高:
(1)取格点。,连接c。,CD即为所求;
(2)取格点E,连接AE,AE即为所求;
(3)设A£与C7)交于0,连接〃。并延长交AE于F,则称'即为所求.
【洋解】(1)解:如图所示,C。即为所求;
图①
(2)解:如图所示,AE1即为所求;
力匕------------
图②
(3)解:如图所示,M即为所求.
D
图③
变式1:如图,在4x4的正方形网格中,每个小正方形的顶点叫做格点,△A8C的三个顶点均在格点上,仅
用无刻度的直尺在给定网格中画图(保留作图痕迹).
CC
图1图2
(I)在图1中画GEF,使得史EF与的相似比为1:血.
(2)在图2中画出AABC的重心0.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【分析】(1)根据相似三角形的性质作出图形即可;
(2)根据三角形重心的定义即可得到结论:
本题考查了作图-相似变换,三角形的重心,正确地作出图形是解题的关键.
【详解】(1)画图如图,
D
由网格可知:AI3=2,BC=M,AC=3近,
DE=C.,EF=亚,DF=3,
.DEEFDF_1
**AB-7c-V2*
・•・ADEF与W?C相似且相似比为1:,
:.立)£尸即为所求:
(2)画图如图,
由。。和AE为“18。的中线,
・••点0是的重心,
・••点。即为所求.
变式2:如图是由小正方形组成的.3x3网格,每个小正方形的顶点叫做格点,点4、B、C都是格点.仅
用无刻度的直尺在给定网格中完成作图,保留作图痕迹,标出相应字母.
(1)在图①中,画出aABC的中线8W;
⑵在图②中,画出AABC的中线八N;
(3)在图③中作出△/18c的外心0.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了格点作图,中线的定义“三角形顶点和对边中点的连线是中线“,三角形外心的定义“三
角形三条垂直平分线的交点是三角形的外心
(1)连接BM,即为所求,
(2)连接G”,交BC于点N,连接AN,AN即为所求;
(3)连接S7V/K相交于点O,点O即为所求.
【详解】(1)解:如图所示:6M即为所求;
•/ZAMP=NCMQ,NAPM=NCQM,AP=CQ,
:yAPM'CQM,
:,AM=CM,即点M为AC中点,
・・・BM即为所求:
(2)解;如图所示:AN即为所求;
Z.GEN=/HFN,/GNE=4HNF、GE=HF,
:.0EN沿4HFN,
:・EN=FN,
:・BN=CN,即点N为BC中点,
:.AN即为所求:
(3)解:如图,点。即为所求;
•・•四边形切必是正方形,
・••ST垂直平分A8,
•・•四边形R/7X是正方形,
:.OJ=OT,即点。在."的垂宜平分线上,
・••点。在AC的垂直平分线上,
・••点。为“8C的外心,
点。即为所求.
易错点2:平行四边形
例:请仅用无刻度直尺作图,不写作法,保留作图痕迹.
图①图②
(1)如图①,在菱形AACO中,点E是AC的中点,请过E作出行3的平行线.
(2)如图②,在YABCO中,点E,是。。的中点,请找出BC的中点.
【答案】(1)见解析
⑵见解析
【分析】本题主要考查了菱形的性质,平行四边形的性质与判定,三角形中位线定理;
(1)如图所示,连接AC、8D交于0,连接E0并延长,交A0于凡则直线E尸即为所求;
(2)如图所示,连接4C、BD交于0,连接E。并延长,交A3于G,连接CG,BE交于H,连接并延
长交8c于凡点尸即为所求.
【洋解】(1)解:如图所示,连接AC、BD交于0,连接E0并延长,交A。于F,则直线痔即为所求;
由菱形的性质可得。为AC中点,得0E是△ABC中位线,则OE
(2)解:如图所示,连接AC、4。交于。,连接石。并延长,交A3于G,连接CG,BE交于H,连接。〃并
延长交8C于”,点尸即为所求.
由菱平行四边形的性质可得。为AC中点,得0E是△O8C中位线,则OE〃水?,则四边形BCEG是平行四
边形,则〃为CG中点,则O”〃CE,可证明四边形OEb为平行四边形,则OE=C尸=:8C,即尸为8c
的中点.
变式1:如图,在平行四边形A8CO中,利用无刻度的直尺和圆规作图(不写作法,保留作图痕迹).
(1)在NB4O的内部作射线4石,作NE45=N8;
(2)在线段。。上作线段。尸,使"=80.
【答案】(1)见解析;
⑵见解析.
【分析】本题考查了尺规作图以及平行四边形的性质,解题的关键是掌握尺规作图的方法以及平行四边形
的性质.
(1)利用尺规作图,作出相等的角即可;
(2)根据平行四边形的性质可得8c=D4,即D4=O9,即可求解.
【详解】(1)解:如图,射线AE即为所求,
(2)在平行四边形ABC。中8C=A£>,
由。可得D4=D9
如图,线段。尸即为所求.
变式2:已知四边形A8C。是平行四边形,请仅用无刻度的直尺按要求作图.
(2)如图②,点P为4。上任意一点,,在4。上找出一点。,使8P=OQ.
【答案】(1)见解析
⑵见解析
【分析】本题考查作图,平行四边形的性质;
(1)连接AC交80于点。,作直线。。交C。于点Q,点Q即为所求作.
(2)连接4C交于点。,作在AP交8c于点E,作直线。上交AO于点",连接CF交BD于点Q,点、Q
即为所求作.
【详解】(1)如图,点。即为所求作.
(2)如图,点。即为所求作.
AD
易错点3:矩形
例:如图,四边形A3CO为矩形,且有隹=DE.请用无刻度宜尺完成下列作图,保留必要的可图痕迹.
亡E白E
BCBQC
图1图2
(1)在图1中求作BC边的中点尸;
(2)在图2中的边BC上求作点〃,使8G=C”.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了矩形的性质,线段垂直平分线的性质和判定:
(1)连接AC/。,过AC8。的交点与点E作直线,交BC于点F,即可•
(2)方法一:连接AG,并延长HG交EF于点P,连接OP交BC于点”,即可;方法二:连接A”,交.EF
于点Q,连接。Q,并延长。。交8C于点”,即可;
【详解】(1)解:如图,点P即为所求;
士
BF:C
1
(2)解:如图,点”即为所求.
变式1:如图,正方形48CO,矩形。CEE并排放置,CE<CD.请用一把无刻度直尺完成下列作图(保留
作图痕迹).
图1
(1)在图1中作C7)中点G:
(2)在图2的边4c上找点P,使得9二C£.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
【分
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