1、 1 第第 2424 讲讲 尺规作图尺规作图 1尺规作图的作图工具 圆规和没有刻度的直尺 2基本尺规作图 类型一:作一条线段等于已知线段 步骤:作射线 OP; 以 O 为圆心,a 为半径作弧,交 OP 于 A,OA 即为所求线段 图示: 类型三:作线段的垂直平分线 步骤:分别以点 A,B 为圆心,以大于1 2AB 长为半径,在 AB 两侧作弧,两弧交于 M,N 点; 连接 MN,直线 MN 即为所求垂直平分线 图示: 类型四:作一个角等于已知角: 步骤:以 O 为圆心,以任意长为半径作弧,交 的两边于点 P,Q; 作射线 OA; 以 O为圆心,OP 长为半径作弧,交 OA 于点 M; 以点 M
2、 为圆心,PQ 长为半径作弧,交前弧于点 N; 过点 N 作射线 OB,AOB 即为所求角 图示: 类型五:过一点作已知直线的垂线 2 步骤:点在直线上:以点 O 为圆心,任意长为半径作弧,交直线于 A,B 两点; 分别以点 A,B 为圆心,以大于1 2AB 长为半径在直线两侧作弧,交点分别为 M,N; 连接 MN,MN 即为所求垂线 点在直线外:在直线另一侧取点 M; 以 PM 为半径画弧,交直线于 A,B 两点; 分别以 A,B 为圆心,以大于1 2AB 长为半径画弧,交 M 同侧于点 N; 连接 PN,则直线 PN 即为所求的垂线 图示: 3常见几种基本尺规作图作三角形 已知三边作三角形
3、; 已知两边及其夹角作三角形; 已知两角及其夹边作三角形; 已知底边及底边上的高作等腰三角形; 已知一直角边和斜边作直角三角形 4作图的一般步骤 (1)已知;(2)求作;(3)分析;(4)作法;(5)证明; (6)讨论 步骤(5)(6)常不作要求,步骤(3)一般不要求,但作图中一定要保留作图痕迹. 考点 1:简单尺规作图 【例题 1】尺规作图,已知顶角和底边上的高,求作等腰三角形 已知:如图,线段 a. 求作:ABC,使 ABAC,BAC,ADBC 于 D,且 ADa. 3 【解析】 :作图如图,(1)作EAF;(2)作 AG 平分EAF,并在 AG 上截取 ADa;(3)过 D 作 MNAG
4、, MN 与 AE,AF 分别交于 B,C.则ABC 即为所求作的等腰三角形 归纳:1 1熟悉五个基本的作图步骤及作图痕迹 2 2平时多体会和理解一些复杂作图的依据及作图过程 3 3会在常见的作图语言与对应的几何语言之间进行转化 4 4提倡在平时画图时,采用尺规作图,强化自己的作图意识和规范性 考点 2: 复杂尺规作图 【例题 2】如图,在ABC 中,已知ABC90. (1)请在 BC 上找一点 P,作P 与 AC,AB 都相切,与 AC 的切点为 Q;(尺规作图,保留作图痕迹) (2)连接 BQ,若 AB3,(1)中所作圆的半径为3 2,求 sinCBQ. 【分析】 (1)要求作P 与 AB
5、、AC 相切,根据切线的性质,即点 P 到 AB、AC 的距离相等,且点 P 在边 BC 上,想到角平分线上的点到角两边的距离相等,即作BAC 的平分线交 BC 于 P 点,以点 P 为圆心,PB 为半 径作圆即可;(2)由切线长定理得 ABAQ,又 PBPQ,则判定 AP 为 BQ 的垂直平分线,利用等角的余角相 等得到CBQBAP,然后在RtABP 中利用正弦函数求出sinBAP,从而可得到sinCBQ 的值 解:(1)如图所示,P 即为所求: 4 (2)AB、AQ 为P 的切线,ABAQ,PBPQ,AP 为 BQ 的垂直平分线,BAPABQ90, CBQABQ90,CBQBAP, 在Rt
6、ABP 中,AP AB 2PB2 3 2(3 2) 23 5 2 ,sinBAP BP AP 3 2 3 5 2 5 5 ,sinCBQ 5 5 考点 3: 关于尺规作图的应用 【例题 3】 (2019 广西池河 8 分)如图,AB为O的直径,点C在O上 (1)尺规作图:作BAC的平分线,与O交于点D;连接OD,交BC于点E(不写作法,只保留作图痕迹, 且用黑色墨水笔将作图痕迹加黑) ; (2)探究OE与AC的位置及数量关系,并证明你的结论 【分析】 (1)利用基本作图作AD平分BAC,然后连接OD得到点E; (2)由AD平分BAC得到BAD 1 2 BAC,由圆周角定理得到BAD 1 2 B
7、OD,则BODBAC,再证 明OE为ABC的中位线,从而得到OEAC,OE 1 2 AC 【解答】解: (1)如图所示; 5 (2)OEAC,OE 1 2 AC 理由如下: AD平分BAC, BAD 1 2 BAC, BAD 1 2 BOD, BODBAC, OEAC, OAOB, OE为ABC的中位线, OEAC,OE 1 2 AC 一、选择题: 1. (20182018 年湖北省宜昌市年湖北省宜昌市 3 分)尺规作图:经过已知直线外一点作这条直线的垂线,下列作图中正确的 是( ) 【答案】B 【解答】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)
8、任意取一点 K,使 K 和 C 在 AB 的两旁 (2)以 C 为圆心,CK 的长为半径作弧,交 AB 于点 D 和 E (3)分别以 D 和 E 为圆心,大于DE 的长为半径作弧,两弧交于点 F, 6 (4)作直线 CF 直线 CF 就是所求的垂线 故选:B 2. (2018襄阳)如图,在ABC 中,分别以点 A 和点 C 为圆心,大于AC 长为半径画弧,两弧相交于点 M, N,作直线 MN 分别交 BC,AC 于点 D,E若 AE=3cm,ABD 的周长为 13cm,则ABC 的周长为( ) A16cm B19cm C22cm D25cm 【答案】B 【解答】解:DE 垂直平分线段 AC,
9、 DA=DC,AE=EC=6cm, AB+AD+BD=13cm, AB+BD+DC=13cm, ABC 的周长=AB+BD+BC+AC=13+6=19cm, 故选:B 3. (2019河北3 分)根据圆规作图的痕迹,可用直尺成功找到三角形外心的是( ) ABCD 【答案】C 7 【解答】解:三角形外心为三边的垂直平分线的交点,由基本作图得到C选项作了两边的垂直平分线,从 而可用直尺成功找到三角形外心故选:C 4. (2019贵阳3 分)如图,在ABC中,ABAC,以点C为圆心,CB长为半径画弧,交AB于点B和点D, 再分别以点B,D为圆心,大于BD长为半径画弧,两弧相交于点M,作射线CM交AB
10、于点E若AE2,BE 1,则EC的长度是( ) A2 B3 C D 【答案】D 【解答】解:由作法得CEAB,则AEC90, ACABBE+AE2+13, 在 RtACE中,CE 故选:D 5. (2018河南)如图,已知AOBC 的顶点 O(0,0),A(1,2),点 B 在 x 轴正半轴上按以下步骤作 图: 以点 O 为圆心, 适当长度为半径作弧, 分别交边 OA, OB 于点 D, E; 分别以点 D, E 为圆心, 大于DE 的长为半径作弧,两弧在AOB 内交于点 F;作射线 OF,交边 AC 于点 G,则点 G 的坐标为( ) A(1,2) B(,2) C(3,2) D(2,2) 【
11、答案】A 【解答】解:AOBC 的顶点 O(0,0),A(1,2), AH=1,HO=2, 8 RtAOH 中,AO=, 由题可得,OF 平分AOB, AOG=EOG, 又AGOE, AGO=EOG, AGO=AOG, AG=AO=, HG=1, G(1,2), 故选:A 二、填空题: 6. (2018南京)如图,在ABC 中,用直尺和圆规作 AB、AC 的垂直平分线,分别交 AB、AC 于点 D、E, 连接 DE若 BC=10cm,则 DE= cm 【答案】5 【解答】解:用直尺和圆规作 AB、AC 的垂直平分线, D 为 AB 的中点,E 为 AC 的中点, DE 是ABC 的中位线, D
12、E=BC=5cm 故答案为:5 7. (2019河南3 分)如图,在四边形ABCD中,ADBC,D90,AD4,BC3分别以点A,C为圆 9 心,大于 1 2 AC长为半径作弧,两弧交于点E,作射线BE交AD于点F,交AC于点O若点O是AC的中点, 则CD的长为 . 【答案】22 【解答】解:如图,连接FC,则AFFC ADBC, FAOBCO 在FOA与BOC中, , FOABOC(ASA), AFBC3, FCAF3,FDADAF431 在FDC中,D90, CD 2+DF2FC2, CD 2+1232, CD22 10 8. (2018淮安)如图,在 RtABC 中,C=90,AC=3,
13、BC=5,分别以点 A、B 为圆心,大于AB 的长为 半径画弧,两弧交点分别为点 P、Q,过 P、Q 两点作直线交 BC 于点 D,则 CD 的长是 【答案】 【解答】解:连接 AD PQ 垂直平分线段 AB, DA=DB,设 DA=DB=x, 在 RtACD 中,C=90,AD 2=AC2+CD2, x 2=32+(5x)2, 解得 x=, 11 CD=BCDB=5=, 故答案为 三、解答题:、解答题: 9. 2.如图,在RtABC 中,ACB90. (1)利用直尺和圆规按下列要求作图,并在图中标明相应的字母(保留作图痕迹,不写作法) 作 AC 的垂直平分线,交 AB 于点 O,交 AC 于
14、点 D; 以 O 为圆心,OA 为半径作圆,交 OD 的延长线于点 E. (2)在(1)所作的图形中,解答下列问题. 点 B 与O 的位置关系是_;(直接写出答案) 若 DE2,AC8,求O 的半径 解:(1)如图所示: (2)连接 OC,如图, OD 垂直平分 AC,OAOC,AACO, AB90,OCBACO90,BOCB,OCOB,OBOA,点 B 在O 上; ODAC,且点 D 是 AC 的中点,AD1 2AC4, 设O 的半径为 r, 则 OAOEr, ODOEDEr2, 在RtAOD 中, OA 2AD2OD2, 即 r242(r2)2, 解得 r5.O 的半径为 5 10. (2
15、018安徽分) 如图,O 为锐角ABC 的外接圆,半径为 5. (1)用尺规作图作出BAC 的平分线,并标出它与劣弧 BC 的交点 E(保留作图痕迹,不写作法); (2)若(1)中的点 E 到弦 BC 的距离为 3,求弦 CE 的长. 12 【答案】 (1)画图见解析; (2)CE= 【解析】 【分析】 (1)以点 A 为圆心,以任意长为半径画弧,分别与 AB、AC 有交点,再分别以这两个交点 为圆心,以大于这两点距离的一半为半径画弧,两弧交于一点,过点 A 与这点作射线,与圆交于点 E ,据 此作图即可; (2)连接 OE 交 BC 于点 F,连接 OC、CE,由 AE 平分BAC,可推导得
16、出 OEBC,然后在 RtOFC 中,由勾 股定理可求得 FC 的长,在 RtEFC 中,由勾股定理即可求得 CE 的长. 【详解】 (1)如图所示,射线 AE 就是所求作的角平分线; (2)连接 OE 交 BC 于点 F,连接 OC、CE, AE 平分BAC, , OEBC,EF=3,OF=5-3=2, 在 RtOFC 中,由勾股定理可得 FC=, 在 RtEFC 中,由勾股定理可得 CE=. 11. (2019江苏泰州8 分)如图,ABC中,C90,AC4,BC8 (1)用直尺和圆规作AB的垂直平分线; (保留作图痕迹,不要求写作法) (2)若(1)中所作的垂直平分线交BC于点D,求BD的
17、长 13 【分析】 (1)分别以A,B为圆心,大于 1 2 AB为半径画弧,两弧交于点M,N,作直线MN即可 (2)设ADBDx,在 RtACD中,利用勾股定理构建方程即可解决问题 【解答】解: (1)如图直线MN即为所求 (2)MN垂直平分线段AB, DADB,设DADBx, 在 RtACD中,AD 2AC2+CD2, x 242+(8x)2, 解得x5, BD5 12. (2018广东6 分)如图,BD 是菱形 ABCD 的对角线,CBD=75, (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
18、BF,求DBF 的度数 【分析】 (1)分别以 A、B 为圆心,大于AB 长为半径画弧,过两弧的交点作直线即可; (2)根据DBF=ABDABF 计算即可; 【解答】解: (1)如图所示,直线 EF 即为所求; 14 (2)四边形 ABCD 是菱形, ABD=DBC=ABC=75,DCAB,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=ABDFBE=45 13. (2019湖北孝感8 分)如图,RtABC中,ACB90,一同学利用直尺和圆规完成如下操作: 以点C为圆心,以CB为半径画弧,交AB于点G;分别以
19、点G、B为圆心,以大于GB的长为半径画弧, 两弧交点K,作射线CK; 以点B为圆心,以适当的长为半径画弧,交BC于点M,交AB的延长线于点N;分别以点M、N为圆心, 以大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,作直线BP交AC的延长线于点D,交射线CK于点E 请你观察图形,根据操作结果解答下列问题; (1)线段CD与CE的大小关系是 CDCE ; (2)过点D作DFAB交AB的延长线于点F,若AC12,BC5,求 tanDBF的值 【分析】 (1)由作图知CEAB,BD平分CBF,据此得123,结合CEB+32+CDE90 知CEBCDE,从而得出答案; (2)证BCDBFD得CDDF,从而设CD
20、DFx,求出AB13,知 sinDAF DF AD BC AB ,即 12+ x x 5 13 ,解之求得x15 2 ,结合BCBF5 可得答案 【解答】解: (1)CDCE, 15 由作图知CEAB,BD平分CBF, 123, CEB+32+CDE90, CEBCDE, CDCE, 故答案为:CDCE; (2)BD平分CBF,BCCD,BFDF, BCBF,CBDFBD, 在BCD和BFD中, , BCDBFD(AAS) , CDDF, 设CDDFx, 在 RtACB中,AB13, sinDAF DF AD BC AB ,即 12+ x x 5 13 , 解得x15 2 , BCBF5, tanDBF DF BF 15 2 1 5 3 2