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2023
学年
中考
数学
必考
考点
专题
32
作图
解析
专题32 尺规作图问题
专题知识回顾
1.尺规作图的定义:只用不带刻度的直尺和圆规通过有限次操作,完成画图的一种作图方法.尺规作图可以要求写作图步骤,也可以要求不一定要写作图步骤,但必须保留作图痕迹。
2.尺规作图的五种基本情况:
(1)作一条线段等于已知线段;
(2)作一个角等于已知角;
(3)作已知线段的垂直平分线;
(4)作已知角的角平分线;
(5)过一点作已知直线的垂线。
3.对尺规作图题解法:
写出已知,求作,作法(不要求写出证明过程)并能给出合情推理。
4.中考要求:
(1)能完成以下基本作图: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.
(2)能利用基本作图作三角形:已知三边作三角形;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.
(3)能过一点、两点和不在同一直线上的三点作圆.
(4)了解尺规作图的步骤,对于尺规作图题,会写已知、求作和作法(不要求证明).
专题典型题考法及解析
【例题1】(2023年•湖南长沙)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点,作直线MN,交BC于点D,连接AD,则∠CAD的度数是( )
A.20° B.30° C.45° D.60°
【答案】B
【解析】根据内角和定理求得∠BAC=60°,由中垂线性质知DA=DB,即∠DAB=∠B=30°,从而得出答案.
在△ABC中,∵∠B=30°,∠C=90°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=60°,
由作图可知MN为AB的中垂线,
∴DA=DB,
∴∠DAB=∠B=30°,
∴∠CAD=∠BAC﹣∠DAB=30°。
【例题2】(2023年山东枣庄)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BF,求∠DBF的度数.
【答案】见解析。
【解析】(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。
如图所示,直线EF即为所求;
(2)根据∠DBF=∠ABD﹣∠ABF计算即可。
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ABD=∠DBC=∠ABC=75°,DC∥AB,∠A=∠C.
∴∠ABC=150°,∠ABC+∠C=180°,
∴∠C=∠A=30°,
∵EF垂直平分线段AB,
∴AF=FB,
∴∠A=∠FBA=30°,
∴∠DBF=∠ABD﹣∠FBE=45°.
【例题3】(2023年年贵州安顺模拟题)用直尺和圆规作一个角等于已知角,如图,能得出∠A′O′B′=∠AOB的依据是( )
A.(SAS) B. (SSS) C. (ASA) D. (AAS)
【答案】B
【解析】我们可以通过其作图的步骤来进行分析,作图时满足了三条边对应相等,于是我们可以判定是运用SSS,答案可得.
作图的步骤:
①以O为圆心,任意长为半径画弧,分别交OA、OB于点C、D;
②任意作一点O′,作射线O′A′,以O′为圆心,OC长为半径画弧,交O′A′于点C′;
③以C′为圆心,CD长为半径画弧,交前弧于点D′;
④过点D′作射线O′B′.
所以∠A′O′B′就是与∠AOB相等的角;
作图完毕.
在△OCD与△O′C′D′,
,
∴△OCD≌△O′C′D′(SSS),
∴∠A′O′B′=∠AOB,
显然运用的判定方法是SSS.
【例题4】(2023年•山东青岛)请用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.
已知:∠α,直线l及l上两点A,B.
求作:Rt△ABC,使点C在直线l的上方,且∠ABC=90°,∠BAC=∠α.
【答案】见解析。
【解析】本题考查了作图﹣复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
先作∠DAB=α,再过B点作BE⊥AB,则AD与BE的交点为C点.
如图,△ABC为所作.
专题典型训练题
一、选择题
1.(2023年•广西北部湾)如图, 在△ABC中,AC=BC, ∠A=400 ,观察图中尺规作图的痕迹,可知∠BCG的度数为( )
A. 400 B. 450 C.500 D.600
【答案】C
【解析】利用等腰三角形的性质和基本作图得到CG⊥AB,则CG平分∠ACB,利用∠A=∠B和三角形内角和计算出∠ACB,从而得到∠BCG的度数.
本题考查了作图-基本作图:熟练掌握基本作图(作一条线段等于已知线段;作一个角等于已知角;作已知线段的垂直平分线;作已知角的角平分线;过一点作已知直线的垂线).也考查了等腰三角形的性质.
由作法得CG⊥AB,
∵AB=AC,
∴CG平分∠ACB,∠A=∠B,
∵∠ACB=180°-40°-40°=100°,
∴∠BCG=∠ACB=50°.
2.(2023年·贵州贵阳)如图,在△ABC中,AB=AC,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于点E.若AE=2,BE=1,则EC的长度是( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】D.
【解析】利用基本作图得到CE⊥AB,再根据等腰三角形的性质得到AC=3,然后利用勾股定理计算CE的长.
由作法得CE⊥AB,则∠AEC=90°,
AC=AB=BE+AE=2+1=3,
在Rt△ACE中,CE==.
3.(2023年•河北省)根据圆规作图的痕迹,可用直尺成功找到三角形外心的是( )
A. B. C. D.
【答案】C.
【解析】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.
4.(2023年•山东潍坊)如图,已知∠AOB.按照以下步骤作图:
①以点O为圆心,以适当的长为半径作弧,分别交∠AOB的两边于C,D两点,连接CD.
②分别以点C,D为圆心,以大于线段OC的长为半径作弧,两弧在∠AOB内交于点E,连接CE,DE.
③连接OE交CD于点M.
下列结论中错误的是( )
A.∠CEO=∠DEO B.CM=MD
C.∠OCD=∠ECD D.S四边形OCED=CD•OE
【答案】C.
【解析】利用基本作图得出角平分线的作图,进而解答即可.
由作图步骤可得:OE是∠AOB的角平分线,
∴∠CEO=∠DEO,CM=MD,S四边形OCED=CD•OE,
但不能得出∠OCD=∠ECD
5.(2023年•湖北宜昌)通过如下尺规作图,能确定点D是BC边中点的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】作线段BC的垂直平分线可得线段BC的中点.
作线段BC的垂直平分线可得线段BC的中点.由此可知,选项A符合条件,故选A.
6.(经典题)作一条线段等于已知线段。
已知:如图,线段a .
求作:线段AB,使AB = a .
【答案】见解析。
【解析】作法:
① 作射线AP;
② 在射线AP上截取AB=a .
则线段AB就是所求作的图形。
7.(经典题)已知三边作三角形。
已知:如图,线段a,b,c.
求作:△ABC,使AB = c,AC = b,BC = a.
【答案】见解析。
【解析】作法:
① 作线段AB = c;
② 以A为圆心b为半径作弧,以B为圆心
a为半径作弧与前弧相交于C;
③ 连接AC,BC。
则△ABC就是所求作的三角形。
8.(经典题)已知两边及夹角作三角形。
已知:如图,线段m,n, ∠.
求作:△ABC,使∠A=∠,AB=m,AC=n.
【答案】见解析。
【解析】作法:
① 作∠A=∠;
② 在AB上截取AB=m ,AC=n;
③ 连接BC。
则△ABC就是所求作的三角形。
9.(经典题)做已知线段的中点
已知:如图,线段MN.
求作:点O,使MO=NO(即O是MN的中点).
【答案】见解析。
【解析】作法:① 分别以M、N为圆心,大于1/2MN的相同
线段为半径画弧,两弧相交于P,Q;
② 连接PQ交MN于O.
则点O就是所求作的MN的中点。
10.(经典题)作已知角的角平分线。
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP, 使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB)。
【答案】见解析。
【解析】作法:
① 以O为圆心,任意长度为半径画弧,
分别交OA,OB于M,N;
② 分别以M、N为圆心,大于1/2MN
的相同线段为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
③ 作射线OP。则射线OP就是∠AOB的角平分线。
11.(经典题)已知两角及夹边作三角形。
已知:如图,∠,∠,线段m .
求作:△ABC,使∠A=∠,∠B=∠,AB=m.
【答案】见解析。
【解析】作法:
① 作线段AB=m;
② 在AB的同旁作∠A=∠,作∠B=∠,
∠A与∠B的另一边相交于C。
则△ABC就是所求作的图形(三角形)。
12.(2023年•河北模拟题)如图,已知△ABC(AC<BC),用尺规在BC上确定一点P,使PA+PC=BC,则符合要求的作图痕迹是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】要使PA+PC=BC,必有PA=PB,所以选项中只有作AB的中垂线才能满足这个条件,故D正确
D选项中作的是AB的中垂线,
∴PA=PB,
∵PB+PC=BC,
∴PA+PC=BC
13.(2023年•丽水模拟题)如图,小红在作线段AB的垂直平分线时,是这样操作的: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,则直线CD即为所求.连结AC,BC,AD,BD,根据她的作图方法可知,四边形ADBC一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.等腰梯形
【答案】B
【解析】根据垂直平分线的画法得出四边形ADBC四边的关系进而得出四边形一定是菱形。
∵分别以A和B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧相交于C、D,
∴AC=AD=BD=BC,
∴四边形ADBC一定是菱形。
14.(2023年•湖南益阳)已知M、N是线段AB上的两点,AM=MN=2,NB=1,以点A为圆心,AN长为半径画弧;再以点B为圆心,BM长为半径画弧,两弧交于点C,连接AC,BC,则△ABC一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
【答案】B
【解析】依据作图即可得到AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+1=5,进而得到AC2+BC2=AB2,即可得出△ABC是直角三角形.
如图所示,AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+1=5,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,故选B.
二、填空题
15.(2023年武汉)如图,BD是矩形ABCD的对角线,在BA和BD上分别截取BE,BF,使BE=BF;分别以E,F为圆心,以大于EF的长为半径作弧,两弧在∠ABD内交于点G,作射线BG交AD于点P,若AP=3,则点P到BD的