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1、
第25講 幾何作圖
尺規(guī)作圖
考試內(nèi)容
考試
要求
尺規(guī)作圖
作圖工具限定只用圓規(guī)和沒有刻度的直尺.
b
基本作圖
(尺規(guī)作圖)
作一條線段等于已知線段;作一個角等于已知角;作一個角的平分線;作一條線段的垂直平分線;過一點作已知直線的垂線.
利用基本
作圖作三
角形
已知三邊、兩邊及其夾角、兩角及其夾邊作三角形;已知底邊及底邊上的高線作等腰三角形;已知一直角邊和斜邊作直角三角形
利用基本
作圖作圓
過不在同一直線上的三點作圓;作三角形的外接圓、內(nèi)切圓;作圓的內(nèi)接正方形和正六邊形
作圖題的
一般步驟
(1)分析、畫草圖;(2)寫已知、求作;
2、(3)作圖;(4)結(jié)論;(5)證明(常不作要求).
注意點
在尺規(guī)作圖中,了解作圖的道理,保留作圖的痕跡,不要求寫出作法.
考試內(nèi)容
考試
要求
基本
思想
分類討論:作圖問題不是在任何已知的條件下都能作出圖形,要分清問題有一個解、多個解或者沒有解.
c
基本
方法
根據(jù)已知條件作幾何圖形時,可采用逆向思維,假設(shè)已作出圖形,再尋找圖形的性質(zhì),然后作圖或設(shè)計方案.
1.(2017·衢州)下列四種基本尺規(guī)作圖分別表示:①作一個角等于已知角;②作一個角的平分線;③作一條線段的垂直平分線;④過直線外一點P作已知直線的垂線,則對應(yīng)選項中作法錯誤的是( )
3、
A.① B.② C.③ D.④
2.(2015·衢州)數(shù)學(xué)課上,老師讓學(xué)生尺規(guī)作圖畫Rt△ABC,使其斜邊AB=c,一條直角邊BC=a.小明的作法如圖所示,你認為這種作法中判斷∠ACB是直角的依據(jù)是( )
A.勾股定理
B.直徑所對的圓周角是直角
C.勾股定理的逆定理
D.90°的圓周角所對的弦是直徑
3.(2016·麗水)用直尺和圓規(guī)作Rt△ABC斜邊AB上的高線CD,以下四個作圖中,作法錯誤
4、的是( )
【問題】如圖,已知線段a.
(1)只用直尺(沒有刻度的尺)和圓規(guī),求作一個直角三角形ABC,以AB和BC分別為兩條直角邊,使AB=a,BC=a(要求保留作圖痕跡,不必寫出作法);
(2)若在(1)作出的Rt△ABC中,AB=4cm,求AC邊上的高;
(3)通過(1)(2)的解答,請你聯(lián)想幾何作圖有哪些知識?
【歸納】通過開放式問題,歸納、疏理基本作圖,其中求作三角形包括:①已知三角形的兩邊及其夾角,求作三角形;②已知三角形的兩角及其夾邊,求作三角形;③已知三角形的三邊,求作三角形.求作三角形的關(guān)鍵是確定三角形的頂點;
5、而求作直角三角形時,一般先作出直角,然后根據(jù)條件作出所求的圖形.作圖題的一般步驟:①分析、畫草圖;②寫已知、求作;③作圖;④結(jié)論;⑤證明(常不作要求).注意:作圖中一般要保留作圖痕跡.
類型一 利用尺規(guī)作直線、角和三角形
(2016·孝感)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.
(1)請用直尺和圓規(guī)按下列步驟作圖,保留作圖痕跡:
①作∠ACB的平分線,交斜邊AB于點D;
②過點D作AC的垂線,垂足為點E;
(2)在(1)作出的圖形中,若CB=4,CA=6,則DE= .
【解后感悟】解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性
6、質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.
要注意幾點:(1)熟練掌握幾種基本圖形的作法.
(2)分析尺規(guī)基本作圖問題的解決過程,寫好作圖的主要畫法,并完成作圖.
(3)尺規(guī)作圖的關(guān)鍵在于:①先分析題目,讀懂題意,判斷題目要求作什么.②讀清題意后,再運用幾種基本作圖方法,可以組合應(yīng)用解決問題.
1. (1)(2017·上海模擬)如圖,用尺規(guī)作圖:“過點C作CN∥OA”,其作圖依據(jù)是( )
A.同位角相等,兩直線平行
B.內(nèi)錯角相等,兩直線平行
C.同旁內(nèi)角相等,兩直線平行
D.同旁內(nèi)角互補,兩直線平行
(2) (2015·嘉興)數(shù)學(xué)活動課上,四位同學(xué)圍繞作圖問題:“
7、如圖,已知直線l和l外一點P,用直尺和圓規(guī)作直線PQ,使PQ⊥l于點Q.”分別作出了下列四個圖形.其中作法錯誤的是( )
2. (2016·臺灣)如圖,△ABC中,∠A=60°,∠B=58°.甲、乙兩人想在△ABC外部取一點D,使得△ABC與△DCB全等,其作法如下:
(甲)1.作∠A的角平分線L.
2.以B為圓心,BC長為半徑畫弧,交L于D點,則D即為所求.
(乙)1.過B作平行AC的直線L.
2.過C作平行AB的直線M,交L于D點,則D即為所求.
對于甲、乙兩人的作法,下列判斷何者正確?( )
A.兩人皆正確 B.兩人皆錯誤
C
8、.甲正確,乙錯誤 D.甲錯誤,乙正確
類型二 利用尺規(guī)作點
如圖,已知弧AB.求作:
(1)確定弧AB所在圓的圓心O;
(2)過點A且與⊙O相切的直線.(要求用直尺和圓規(guī)作圖,保留作圖痕跡,不要求寫作法)
【解后感悟】本題是基本作圖,以及線段垂直平分線的作法和性質(zhì)等知識運用,認真分析揣摩所給的信息,結(jié)合題目要求思考是解題的關(guān)鍵.
3.(2015·深圳)如圖,已知△ABC,AB<BC,用尺規(guī)作圖的方法在BC上取一點P,使得PA+PC=BC,則下列選項正確的是( )
4.A,B是平面上的兩個定點,在平面上找一點C,使△ABC構(gòu)成等腰
9、直角三角形,且C為直角頂點.請問:這樣的點有幾個?在圖中作出符合條件的點(要求尺規(guī)作圖,保留痕跡,不寫作法).
5.作圖題(只保留作圖痕跡,不寫作法)
(1)如圖1,作已知三角形的外接圓;(2)如圖2,作已知三角形的內(nèi)切圓;(3)如圖3,作已知圓的內(nèi)接六邊形.
類型三 利用幾何作圖設(shè)計圖形
(2016·寧波)下列3×3網(wǎng)格圖都是由9個相同的小正方形組成,每個網(wǎng)格圖中有3個小正方形已涂上陰影,請在余下的6個空白小正方形中,按下列要求涂上陰影:
(1)選取1個涂上陰影,使4個陰影小正方形組成一個軸對稱圖形,但不是中心對稱圖形;
(2)選取1個涂上陰影,使4個陰影小正
10、方形組成一個中心對稱圖形,但不是軸對稱圖形;
(3)選取2個涂上陰影,使5個陰影小正方形組成一個軸對稱圖形.
(請將三個小題依次作答在圖1、圖2、圖3中,均只需畫出符合條件的一種情形)
【解后感悟】掌握軸對稱圖形和中心對稱圖形定義是解題的關(guān)鍵.
(2016·江西)如圖,六個完全相同的小長方形拼成了一個大長方形,AB是其中一個小長方形的對角線,請在大長方形中完成下列畫圖,要求:①僅用無刻度直尺,②保留必要的畫圖痕跡.
(1)在圖1中畫出一個45°角,使點A或點B是這個角的頂點,且AB為這個角的一邊;
(2)在圖2中畫出線段AB的垂直平分線.
【解后感悟】本題是作圖--應(yīng)用設(shè)計
11、,解題的關(guān)鍵是靈活應(yīng)用正方形、長方形、等腰直角三角形的性質(zhì)解決問題.
6.如圖,在所給方格紙中,每個小正方形邊長都是1,標(biāo)號為①,②,③的三個三角形均為格點三角形(頂點在方格頂點處).請按要求將圖甲、圖乙中的指定圖形分割成三個三角形,使它們與標(biāo)號為①,②,③的三個三角形分別對應(yīng)全等.
(1)圖甲中的格點正方形ABCD;
(2)圖乙中的平行四邊形ABCD.
注:分割線畫成實線.
類型四 利用幾何作圖的計算和判斷
如圖,點D在△ABC的AB邊上,且∠ACD=∠A.
(1)作∠BDC的平分線DE,交BC于點E(用尺規(guī)作圖法,保留作圖痕跡,不要求寫作法);
(2)在(1)
12、的條件下,判斷直線DE與直線AC的位置關(guān)系(不要求證明).
【解后感悟】這類問題往往是根據(jù)幾種基本作圖法作出圖形,再利用作好的圖形解決問題,需要同學(xué)們能準(zhǔn)確地作出圖形,并能明確作圖過程中所用的知識,這樣才有利于我們解決以下的證明或計算問題.
7.(2015·邗江模擬)如圖,是一張平行四邊形紙片ABCD,要求利用所學(xué)知識將它變成一個菱形,甲、乙兩位同學(xué)的作法分別如下:
乙:分別作∠A與∠B的平分線AE、BF,分別交BC于點E,交AD于點F,則四邊形ABEF是菱形.
對于甲、乙兩人的作法,可判斷( )
A.甲正確,乙錯誤 B.
13、甲錯誤,乙正確
C.甲、乙均正確 D.甲、乙均錯誤
8.(2016·南寧模擬)如圖,在△ABC中,AB=AC,D為BC邊的中點,AE∥BC.
(1)作∠ADC的平分線DF,與AE交于點F;(用尺規(guī)作圖,保留作圖痕跡,不寫作法)
(2)在(1)的條件下,若AD=2,求DF的長.
類型五 利用幾何作圖解決實際問題
兩個城鎮(zhèn)A、B與兩條公路l1、l2位置如圖所示,電信部門需在C處修建一座信號發(fā)射塔,要求發(fā)射塔到兩個城鎮(zhèn)A、B的距離必須相等,到兩條公路l1,l2的距離也必須相等,那么點C應(yīng)選在何處?請在圖中,用尺規(guī)作圖找出所有符合條件的
14、點C.(不寫已知、求作、作法,只保留作圖痕跡)
【解后感悟】本題借助實際場景,利用幾何基本作圖、線段垂直平分線和角平分線的性質(zhì)運用.題中符合條件的點C有2個,注意避免漏解.
9.(2017·溫州)在直角坐標(biāo)系中,我們把橫、縱坐標(biāo)都為整數(shù)的點稱為整點,記頂點都是整點的三角形為整點三角形.如圖,已知整點A(2,3),B(4,4),請在所給網(wǎng)格區(qū)域(含邊界)上按要求畫整點三角形.
(1)在圖1中畫一個△PAB,使點P的橫、縱坐標(biāo)之和等于點A的橫坐標(biāo);
(2)在圖2中畫一個△PAB,使點P,B橫坐標(biāo)的平方和等于它們縱坐標(biāo)和的4倍.
【探索研究題】
如圖AB是半圓的直徑,圖1
15、中,點C在半圓外;圖2中,點C在半圓內(nèi),請僅用無刻度的直尺按要求畫圖.
(1)在圖1中,畫出△ABC的三條高的交點;
(2)在圖2中,畫出△ABC中AB邊上的高.
【方法與對策】本題屬創(chuàng)新作圖題,是中考熱點題型之一,也是中考命題的方向.考查同學(xué)們對圓的性質(zhì)的理解、讀圖能力,題(1)是要作點,題(2)是要作高,都是要解決直角問題,用到的知識就是“直徑所對的圓周角為直角”.
【忽視求作要求】
已知三角形的兩邊和其中一邊上的中線長,利用尺規(guī),求作這個三角形.
已知:線段a,b為兩邊,m為邊b的中線,求作:△ABC,使BC=a,AC=b,且AM=MC,BM=m.
16、
參考答案
第25講 幾何作圖
【考題體驗】
1.C 2.B 3.D
【知識引擎】
【解析】(1)畫法略.如圖1,△ABC是所求的三角形. (2)如圖2,∵AB=a=4,∴BC=a=2,∴AC==2,∴AC邊上的高BD==.
(3)幾何基本作圖,作圖的一般步驟,尺規(guī)作圖和一般作圖的區(qū)別.
【例題精析】
例1 (1)如圖所示; (2)∵DC是∠ACB的平分線,∴∠BCD=∠ACD,∵DE⊥AC,BC⊥AC,∴DE∥BC,∴∠EDC=∠BCD,∴∠ECD=∠EDC
17、,∴DE=CE,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴=,設(shè)DE=CE=x,則AE=6-x,∴=,解得:x=,即DE=,故答案為:.
例2 (1)在上取點C,連結(jié)AC、BC,畫AC、BC的中垂線,交于點O; (2)連結(jié)OA,過點A畫AT⊥OA.
例3 (1)如圖1所示; (2)如圖2所示; (3)如圖3所示.
例4 (1)如圖所示,∠ABC=45°.(AB、AC是小長方形的對角線). (2)線段AB的垂直平分線如圖所示,點M是長方形AFBE的對角線的交點,點N是正方形ABDC的對角線的交點,直線MN就是所求的線段AB的垂直平分線.
例5 (1)如圖所示:
18、 (2)DE∥AC.∵DE平分∠BDC,∴∠BDE=∠BDC,∵∠ACD=∠A,∠ACD+∠A=∠BDC,∴∠A=∠BDC,∴∠A=∠BDE,∴DE∥AC.
例6 (1)作出線段AB的垂直平分線;(2)作出角的平分線(2條);它們的交點即為所求作的點C(2個).
【變式拓展】
1. (1)B (2)A 2.D 3.D
4.因為等腰直角三角形的直角頂點到另外兩點距離相等,且∠C=90°,故利用線段中垂線的性質(zhì)和圓中直徑所對的圓周角為直角作圖.如圖,故符合題意的點有2個.
5. 略
6.(1)如圖1所示 (2)如圖2所示.
7. C
8.(1)如圖所示:
19、 (2)∵AB=AC,D為BC邊的中點,∴AD⊥BC即∠ADC=90°,又∵DF平分∠ADC,∴∠ADF=45°,又∵AE∥BC,∴∠DAF=∠ADC=90°,∴△ADF為等腰直角三角形,又∵AD=2,∴DF=2.
9.(1)設(shè)P(x,y),由題意x+y=2,∴P(2,0)或(1,1)或(0,2),其中(0,2)不合題意,舍去,△PAB如圖所示. (2)設(shè)P(x,y),由題意x2+42=4(4+y),整數(shù)解為(2,1)或(0,0)等,△PAB如圖所示.
【熱點題型】
【分析與解】圖1點C在圓外,要畫三角形的高,就是要過點B作AC的垂線,過點A作BC的垂線,但題目限制了作圖的工
20、具(無刻度的直尺,只能作直線或連結(jié)線段),說明必須用所給圖形本身的性質(zhì)來畫圖(這就是創(chuàng)新作圖的魅力所在),作高就是要構(gòu)造90度角,顯然由圓的直徑就應(yīng)聯(lián)想到“直徑所對的圓周角為90度”.設(shè)AC與圓的交點為E,連結(jié)BE,就得到AC邊上的高BE;同理設(shè)BC與圓的交點為D,連結(jié)AD,就得到BC邊上的高AD,則BE與AD的交點就是△ABC的三條高的交點;題(2)是題(1)的拓展、升華,三角形的三條高相交于一點,受題(1)的啟發(fā),我們能夠作出△ABC的三條高的交點P,再作射線PC與AB交于點D,則CD就是所求作的AB邊上的高.在圖1中,點P即為所求;在圖2中,CD即為所求.
【錯誤警示】①作線段BC=a,MC=b,BM=m.②延長線段CM至A,使MA=CM.③連結(jié)BA,則△ABC為所求作的三角形.
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