第13章 全等三角形
13.4 尺规作图
第3课时 过一点作已知直线的垂线及作线段的垂直平分线
教学目标 1.掌握尺规作图:作直线的垂线,作已知线段的垂直平分线. 2.进一步学习解尺规作图题,会写已知、求作和作法,以及掌握准确的作图语言. 教学重难点 重点:过已知直线外一点作这条直线的垂线,作线段的垂直平分线. 难点:分析实际作图问题,运用尺规作图,写出作图的主要画法. 教学过程 导入新课 我们知道三角形中有三种重要线段,它们分别是:三角形的高,三角形的中线,三角形的角的平分线. 现在只有直尺和圆规,你能用尺规作图作出三条高线、中线吗? 探究新知 尺规作图——经过一点作已知直线的垂线 【问题1】 一个已知点与一条已知直线的位置关系有哪两种: ① ② 分析:点和直线有两种位置关系,①点在直线上;②点在直线外. 【问题2】 作平角∠AOB的平分线OC,①平角∠AOB的平分线OC与直线AB有何位置关系? ②现在你能用尺规“经过已知直线上一点作这条直线的垂线”吗? 分析:①平角∠AOB的平分线OC与直线AB垂直; ② “经过已知直线上一点作这条直线的垂线”实质上就是以这点为顶点的平角的平分线. 【问题3】 等腰三角形的性质“三线合一”,底边上的高线就是顶角的平分线,利用这个性质你能用尺规作“经过已知直线外一点作这条直线的垂线”吗? 分析:如图,以A为圆心,作能与直线a相交于C,D两点的弧,则△ACD为等腰三角形,由“等腰三角形底边上的高就是顶角的平分线”可知,只需作出∠CAD的平分线. 【观察概括】 “经过已知直线上一点作这条直线的垂线”的实质是什么? ②“经过已知直线外一点作这条直线的垂线” 的根据是什么? 答:①的实质就是作平角的平分线并反向延长; ②的根据是“等腰三角形底边上的高就是顶角的平分线”. 尺规作图—作线段的垂直平分线 【问题4】对于已知线段AB的垂直平分线上的任意两点C,D,总有CA=CB,DA=DB,由此,你能发现作垂直平分线的方法吗?说说你的作法. 解:(1)分别以点A,B为圆心,以大于AB的一半为半径画弧,两弧交于点C和D. (2)作直线CD. 直线CD就是所要求作的线段AB的垂直平分线. 【观察概括】 如何证明直线CD就是线段AB的垂直平分线? 证明:连结CA,CB,DA,DB. ∵ AC=BC,AD=BD,CD=CD, ∴ △ACD≌△BCD(S.S.S.), ∴ ∠ACD=∠BCD(全等三角形的对应角相等), ∴ CD垂直平分线段AB(等腰三角形的三线合一). 【特别注意】 作线段的垂直平分线时,必须以大于已知线段的一半为半径画弧. 【合作探究,解决问题】 例1 利用直尺和圆规作一个角等于45°. 【作法】1.作直线AB; 2.过点A作直线AB的垂线AC; 3.作∠CAB的平分线AD,∠DAB就是要求作的角. 例2 作图题: 已知:线段a,b,求作以a为底,以b为底边上的高的等腰三角形.(要求只用圆规和直尺作图,不必写出作法和证明,但必须保留作图痕迹) 分析:可画BC=a,进而作BC的垂直平分线MN,交BC于点D,以点D为圆心,b为半径画弧,交射线DM于点A,连结AB,AC,△ABC就是所求的三角形. 解:如图: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=b; ④连结AB,AC.△ABC即为所求. 例3 如图,已知△ABC. (1)作边AB的垂直平分线; (2)作∠C的平分线; (要求:不写作法,保留作图痕迹) 解: 课堂练习 1. 过直线 l 外一点 A,作 l 的垂线,下列作法中正确的是 ( ) A.过A作AB⊥l于B,则线段AB即为所求 B.过A作l的垂线,垂足是B,则射线AB即为所求 C.过A作l的垂线,垂足是B,则直线AB即为所求 D.以上作法都不正确 2.下列尺规作图,能判断AD是△ABC边上的高是( ) A B C D 3. 已知等腰三角形ABC,AB=AC,∠A≠900,在AC所在的直线上求作一点P,使PA=PB. (保留作图痕迹,不写作法) (
第
3
题
答图
)参考答案 1.C 2. B 3.解:如图所示. 课堂小结 板书设计 过一点作已知直线的垂线及作线段的垂直平分线 1.尺规作图——经过一点作已知直线的垂线 “经过已知直线上一点作这条直线的垂线”的实质就是作以这点为顶点的平角的平分线. “经过已知直线外一点作这条直线的垂线”的根据是作“等腰三角形顶角的平分线”. 2.尺规作图——作线段的垂直平分线