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专题10 尺规作图
5年真题
考点1 作已知角的角平分线
1.(2024·广东·中考真题)如图,在△ABC中,.
(1)实践与操作:用尺规作图法作的平分线交于点D;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与证明:在(1)的条件下,以点D为圆心,长为半径作.求证:与相切.
考点2 作已知线段的垂直平分线
2.(2020·广东·中考真题)如图,在菱形中,,取大于的长为半径,分别以点,为圆心作弧相交于两点,过此两点的直线交边于点(作图痕迹如图所示),连接,,则的度数为 .
考点3 过一点作已知直线的垂线
3.(2023·广东·中考真题)如图,在中,.
(1)实践与操作:用尺规作图法过点作边上的高;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与计算:在(1)的条件下,,,求的长.
1年模拟
4.(2024·广东惠州·二模)如图,在菱形中,按如下步骤作图:①分别以点和点为圆心,大于 长为半径作弧,两弧交于点 , ; ②作直线, 与交于点 , 连接, 若 , 直线恰好经过点 ,则的长为( )
A. B. C. D.
5.(2024·广东汕头·二模)如图,在△ABC中,,,为边的中线.以点为圆心,以为半径作弧交于点,再分别以,为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点,作射线射线与分别交于点、点,连接,以下结论正确的有几个( )
(1)点是的外心;(2)平分;(3);(4)
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.(2024·广东东莞·二模)用尺规在一个矩形内作菱形,下列作法错误的是( )
A.B.C.D.
7.(2024·广东梅州·一模)下列尺规作图,能确定的是( )
A.B.C.D.
8.(2024·广东江门·一模)如图,在菱形中,,,取大于的长为半径,分别以点A,B为圆心作弧相交于两点,过此两点的直线交边于点E(作图痕迹如图所示),连接,则的长度为 .
9.(2024·广东佛山·三模)如图,已知三角形,点E是上一点.
(1)尺规作图:在上找到一点F,使得;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,连接,若,且平分,求的度数.
10.(2024·广东佛山·三模)如图,在中,点E在上,连接.
(1)尺规作图:过点B作的平行线,交于点F(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)中,求证:.
11.(2024·广东佛山·一模)如图,在△ABC中,是边上的一点.
(1)请用尺规作图,在内部求作,使交于点(不要求写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,若,求的长.
12.(2024·广东佛山·一模)综合探究
学习几何时,通常是先用几何的眼光去观察,再用代数的方法去验证.网格是研究几何图形的一种工具,也是培养几何直观的一种方式.
(1)如图是正方形网格,每一个小正方形的边长为1,其顶点称为格点.
①如图1,点均在格点上,仅用无刻度的直尺找出线段的中点(不写画法,保留画图痕迹);
②如图2,点均在格点上,求;
(2)如图3,仅用无刻度的直尺找出的内心的位置,并说明点的位置是如何找到的;
(3)如图4,在△ABC和中,点在边上,且,连接.若,求的长.
13.(2024·广东东莞·三模)如图,矩形.
(1)尺规作图:作的角平分线,交于点E(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,连接,若,,写出长为 ____________.
14.(2024·广东珠海·三模)实践与探究:
在△ABC中,.设,若要证明,小明和小红两个同学分别做了以下尝试:
小明的思路
如图①,延长至点D,使,连接. 利用, 得出, 因为 得出 即 从而证明
小红的思路
如图②,将△ABC沿直线l翻折,使点B与点C重合,l与分别交于点D,E,连接.
(1)请你用尺规作图方法,帮小红画出折痕所在的直线,保留作图痕迹,不需要写做法;
(2)请你帮助小红完成证明过程;
(3)若中,,,的周长为l,请你求出l关于k的函数表达式,并写出l的取值范围.
15.(2024·广东揭阳·三模)如图,在平面直角坐标系中,,,.
(1)以点为旋转中心,把△ABC逆时针旋转,画出旋转后的图形;
(2)若与关于点位似,且位似比为1:2,直接写出坐标______.
16.(2024·广东汕头·二模)如图,已知△ABC中,,,,,
(1)作的平分线,交于点;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)设的面积为,的面积为,试求的值.
17.(2024·广东汕头·一模)如图,四边形是平行四边形.
(1)作对角线的垂直平分线,分别交,于点E、F;(用尺规作图,不写作法和证明)
(2)分别连接,请判断四边形的形状,并说明理由.
18.(2024·广东梅州·一模)(综合与实践)下图是的正方形网格,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点称为格点,回答下列问题.(要求:作图只用无刻度的直尺)
(1)作,使得;
(2)作出的角平分线,并简要说明点的位置是如何找到的(不用证明).
19.(2024·广东肇庆·一模)如图,在△ABC中,,.
(1)实践与操作:请用尺规作图的方法在线段上找点,使得;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与计算:在(1)的条件下,求的长.
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专题10 尺规作图
5年真题
考点1 作已知角的角平分线
1.(2024·广东·中考真题)如图,在△ABC中,.
(1)实践与操作:用尺规作图法作的平分线交于点D;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与证明:在(1)的条件下,以点D为圆心,长为半径作.求证:与相切.
【答案】(1)见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了尺规作角平分线,角平分线的性质定理,切线的判定等知识.熟练上述知识是解题的关键.
(1)利用尺规作角平分线的方法解答即可;
(2)如图2,作于,由角平分线的性质定理可得,由是半径,,可证与相切.
【详解】(1)解:如图1,即为所作;
(2)证明:如图2,作于,
∵是的平分线,,,
∴,
∵是半径,,
∴与相切.
考点2 作已知线段的垂直平分线
2.(2020·广东·中考真题)如图,在菱形中,,取大于的长为半径,分别以点,为圆心作弧相交于两点,过此两点的直线交边于点(作图痕迹如图所示),连接,,则的度数为 .
【答案】45°
【分析】根据题意知虚线为线段AB的垂直平分线,得AE=BE,得;结合°,,可计算的度数.
【详解】
,∵,∴
∴
故答案为:45°.
【点睛】本题考查了菱形的性质,及垂直平分线的性质,熟知以上知识点是解题的关键.
考点3 过一点作已知直线的垂线
3.(2023·广东·中考真题)如图,在中,.
(1)实践与操作:用尺规作图法过点作边上的高;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与计算:在(1)的条件下,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据过直线外一点作已知直线的垂线的方法作图即可,可用圆规以点D为圆心,在上找到两个点到点D的距离相等,再分别以这两个点为圆心,相等且大于这两点距离的一半为半径画弧,再找到一个到这两个点的距离相等的点,连接最后得到的点与点D所得线段所在的直线就是高所在的直线,据此画图即可;
(2)先利用度角的余弦值求出,再由计算即可.
【详解】(1)解:依题意作图如下,则即为所求作的高:
(2)∵,,是边上的高,
∴,即,
∴.
又∵,
∴,
即的长为.
【点睛】本题考查尺规作图—作垂线,度角的余弦值,掌握过直线外一点作垂线的方法和度角的余弦值是解题的关键.
1年模拟
4.(2024·广东惠州·二模)如图,在菱形中,按如下步骤作图:①分别以点和点为圆心,大于 长为半径作弧,两弧交于点 , ; ②作直线, 与交于点 , 连接, 若 , 直线恰好经过点 ,则的长为 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查作图—基本作图、线段垂直平分线的性质、菱形的性质、勾股定理.由作图可知,直线为线段的垂直平分线,则,,结合菱形的性质,利用勾股定理计算即可.
【详解】解:四边形为菱形,,.
由作图可知,直线为线段的垂直平分线,,,
在中,由勾股定理得,,
∵,,.
在中,由勾股定理得,.
故选:C.
5.(2024·广东汕头·二模)如图,在△ABC中,,,为边的中线.以点为圆心,以为半径作弧交于点,再分别以,为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点,作射线射线与分别交于点、点,连接,以下结论正确的有几个( )
(1)点是的外心;(2)平分;(3);(4)
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】由作图可知,点是的内心,故(1)错误.证明,推出,,,可以证明(2)、(3)正确,利用相似三角形的性质证明(4)错误即可.
【详解】解:由作图可知,是的角平分线,,是的中线,
∴是的角平分线∴点是△ABC的内心,故(1)错误;
,,,
在和中,
,
,
,,,即平分,故(2)正确;
,,,,故(3)正确;
,,,
,即,整理得,,
,,故(4)错误;
故选:B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质,相似三角形的判定和性质,角平分线的作图及性质,解一元二次方程,熟练掌握相关性质及判定定理是解题的关键.
6.(2024·广东东莞·二模)用尺规在一个矩形内作菱形,下列作法错误的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】此题考查了矩形的性质,菱形的判定,全等三角形的性质和判定,尺规作图等知识,
根据矩形的性质和菱形的判定定理,结合全等三角形的性质和判定逐项证明即可.
【详解】A.由作图可得,垂直平分线段
∴,,∴,∵,∴
∴,∴,∴,∴四边形是菱形;
B.如图所示,连接,
由作图可得,,,又∵,∴,∴
同理可得,,又∵,∴,∴,
∵,∴,∴,∴,∴
∴四边形是菱形;
C.由作图可得,,且,∴四边形是菱形;
D.如图所示,
由作图可得,平分,∴,∴是等腰直角三角形,∴
∵的长度和的长度关系不确定,∴四边形不一定是菱形.
故选:D.
7.(2024·广东梅州·一模)下列尺规作图,能确定的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】本题考查作图 基本作图,解题的关键是掌握垂直平分线,角平分线,垂线的尺规作图方法.
观察各选项作图痕迹,根据垂直平分线,角平分线,垂线性质逐项判断即可.
【详解】解:A、选项作图痕迹可知,D为中点,不能确定,故本选项不符合题意;
B、选项作图痕迹可知,D在 的垂直平分线上,不能确定,故本选项不符合题意;
C、选项作图痕迹可知,D在的平分线上,故本选项符合题意;
D、选项作图痕迹可知,是边上的高,不能确定,故本选项不符合题意;
故选:C.
8.(2024·广东江门·一模)如图,在菱形中,,,取大于的长为半径,分别以点A,B为圆心作弧相交于两点,过此两点的直线交边于点E(作图痕迹如图所示),连接,则的长度为 .
【答案】
【分析】根据作图依据可知:直线是线段的垂直平分线,得到,由四边形是菱形,,,推出,,利用勾股定理求出,即可求出.
【详解】解:如图,设所作直线交边于点F,
由作图依据可知:直线是线段的垂直平分线,,
四边形是菱形,,,,
,,在中,,
,(负值舍去),,
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,垂直平分线的作法及性质,勾股定理及含30度角的直角三角形的性质,熟知以上知识点是解题的关键.
9.(2024·广东佛山·三模)如图,已知三角形,点E是上一点.
(1)尺规作图:在上找到一点F,使得;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,连接,若,且平分,求的度数.
【答案】(1)作图见解析过程
(2)
【分析】本题主要考查了作图-基本作图,熟练掌握平行线的性质,角平分线的定义以及相等角的尺规作图是解答本题的关键.
(1)如图所示,作交于,根据同位角相等,两直线平行,即可说明平行,则点即为所求;
(2)根据平行线的性质得到,再由角平分线的定义即可得到答案.
【详解】(1)解:如图1所示,作,交于,点即为所求;
(2)如图2,连接,
∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
10.(2024·广东佛山·三模)如图,在中,点E在上,连接.
(1)尺规作图:过点B作的平行线,交于点F(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)中,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查尺柜作图-作一个角等于已知角和平行四边形的性质,
(1)以B点为顶点,以为边,作一个角与相等即可;
(2)证明四边形是平行四边形即可.
【详解】(1)如下图所示,
(2)证明:∵四边形是平行四边形,∴,∵,
∴四边形是平行四边形,∴.
11.(2024·广东佛山·一模)如图,在△ABC中,是边上的一点.
(1)请用尺规作图,在内部求作,使交于点(不要求写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)9
【分析】本题考查作图-复杂作图,相似三角形的判定和性质等知识.
(1)根据要求作出图形;
(2)利用相似三角形的性质求解.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:∵,∴,
∴,∵,∴,∴.
12.(2024·广东佛山·一模)综合探究
学习几何时,通常是先用几何的眼光去观察,再用代数的方法去验证.网格是研究几何图形的一种工具,也是培养几何直观的一种方式.
(1)如图是正方形网格,每一个小正方形的边长为1,其顶点称为格点.
①如图1,点均在格点上,仅用无刻度的直尺找出线段的中点(不写画法,保留画图痕迹);
②如图2,点均在格点上,求;
(2)如图3,仅用无刻度的直尺找出的内心的位置,并说明点的位置是如何找到的;
(3)如图4,在△ABC和中,点在边上,且,连接.若,求的长.
【答案】(1)①见详解②
(2)见详解
(3)
【分析】(1)①根据格点,构造全等三角形,即可求解,②根据格点,构造全等三角形,,由,即可求解,
(2)由图可知,,根据等腰三角形三线合一的性质,找到的中点,是的角平分线,以为临边,找到菱形,根据菱形的性质,得到是的角平分线,,的交点,即为所求,
(3)过点作的垂线,过点作的垂线,交于点,设,在中,应用勾股定理,得到,进而求出、的长,在中,求出的长,由,得到,即可求解,
本题考查了无刻度直尺作图,全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质与判定,勾股定理,解题的关键是:作辅助线构造全等三角形.
【详解】(1)解:①如图:
②连接、,
由图可知,,
∴,、、共线,,
∴,
故答案为:,
(2)解:无刻度的直尺作图如下:
点向右个单位,找到点,
点向右个单位,找到点,
点向右个单位,找到点,
连接,,交于点,
点即△ABC的内心.
(3)解:过点作的垂线,过点作的垂线,交于点,连接,
∵,,,设,则,
在中,,∵,
∴,解得:,
∴,则,,,
∵,,∴,∵,
∴,,
在中,,∵,,
∴,即:,∵,,
∴,
∴.
13.(2024·广东东莞·三模)如图,矩形.
(1)尺规作图:作的角平分线,交于点E(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,连接,若,,写出长为 ____________.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用尺规作角平分线的方法求解即可;
(2)首先根据矩形的性质得到,,,然后等量代换得到,求出,最后利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)如图所示;线段即为所求;
(2)∵四边形是矩形,∴,,,
∵平分,∴,∵,∴,∴,
∴,∴,∴.
【点睛】此题考查了尺规作角平分线,矩形的性质,角平分线的概念和平行线的性质,勾股定理等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
14.(2024·广东珠海·三模)实践与探究:
在△ABC中,.设,若要证明,小明和小红两个同学分别做了以下尝试:
小明的思路
如图①,延长至点D,使,连接. 利用, 得出, 因为 得出 即 从而证明
小红的思路
如图②,将△ABC沿直线l翻折,使点B与点C重合,l与分别交于点D,E,连接.
(1)请你用尺规作图方法,帮小红画出折痕所在的直线,保留作图痕迹,不需要写做法;
(2)请你帮助小红完成证明过程;
(3)若中,,,的周长为l,请你求出l关于k的函数表达式,并写出l的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),
【分析】(1)由折叠的性质可知,作的垂直平分线,即为直线;
(2)由题意知,,∠B=∠DCB,由,可得,证明,则,即,可求,由,可得,整理即可;
(3)由题意知,,则,由,可得,即,即,解得,,由,可求,则,则,然后作答即可.
【详解】(1)解:如图②,作的垂直平分线,即为直线;
(2)证明:由题意知,,∠B=∠DCB,∵,
∴,∴,又∵,
∴,
∴,即,解得,,
∵,∴,即;∴;
(3)解:由题意知,,∴,∵,∴,即,即,
解得,,∵,∴,解得,,
∴,∴,
∴,.
【点睛】本题考查了作垂线,折叠的性质,相似三角形的判定与性质,一次函数的应用等知识.熟练掌握作垂线,折叠的性质,相似三角形的判定与性质,一次函数的应用是解题的关键.
15.(2024·广东揭阳·三模)如图,在平面直角坐标系中,,,.
(1)以点为旋转中心,把△ABC逆时针旋转,画出旋转后的图形;
(2)若与关于点位似,且位似比为1:2,直接写出坐标______.
【答案】(1)见解析
(2)或
【分析】本题考查了作图—旋转变换和位似变换.
(1)利用网格特点和旋转的性质画出、的对应点,即可;
(2)根据点的位置,写出点的坐标,再根据位似的性质写出的坐标即可;
【详解】(1)解:如图,即为所求;
;
(2)解:由图可知,点的坐标为,
∴或.
故答案为:或.
16.(2024·广东汕头·二模)如图,已知△ABC中,,,,,
(1)作的平分线,交于点;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)设的面积为,的面积为,试求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了尺规作角平分线、角平分线的性质定理、三角形的面积公式,熟练掌握尺规作角平分线、角平分线的性质定理是解题的关键;
(1)以点为圆心,适当长为半径画弧,得到弧与角的两边的交点,再分别以这两个交点为圆心,大于这两个交点间的距离的一半为半径画弧,得到两弧的交点,连接点和这个交点即可;
(2)根据角平分线的性质定理,得出中,边上的高,再利用三角形的面积公式计算求值即可.
【详解】(1)解:如图,射线即为所求,
(2)解:∵平分,,∴中,边上的高,∵,,
∴,,
∴.
17.(2024·广东汕头·一模)如图,四边形是平行四边形.
(1)作对角线的垂直平分线,分别交,于点E、F;(用尺规作图,不写作法和证明)
(2)分别连接,请判断四边形的形状,并说明理由.
【答案】(1)作图见详解
(2)四边形为菱形
【分析】(1)理由基本作图作的垂直平分线即可;
(2)先根据线段的垂直平分线的性质得到,再根据平行四边形的性质得到,所以,则可判断,所以,然后利用与互相垂直平分可判断四边形为菱形.
【详解】(1)解:直线即为所求:
(2)证明:四边形为菱形.设交于点G,
理由如下:垂直平分,,四边形为平行四边形,,
,
在和中,
,
,,∴四边形是平行四边形,∵,
四边形为菱形.
【点睛】本题考查了作图基本作图,熟练掌握5种基本作图是解决此类问题的关键.也考查了线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,菱形的判定,熟练掌握知识点是解题的关键.
18.(2024·广东梅州·一模)(综合与实践)下图是的正方形网格,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点称为格点,回答下列问题.(要求:作图只用无刻度的直尺)
(1)作,使得;
(2)作出的角平分线,并简要说明点的位置是如何找到的(不用证明).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了余弦的定义,根据等腰三角形的性质作已知角的角平分线等,根据网格作图知识.
(1)根据三角函数的定义,构造,其中,,即可得到;
(2)在上取点E,使得,连接,取的中点C,就是的平分线.
【详解】(1)解:如图1,即为求作的角:
;
证明:在中,,∴;
(2)解:如图2所示,在上取点E,使得,
连接,取的中点C,就是的平分线.
证明:∵,C为线段的中点,∴就是的平分线.
19.(2024·广东肇庆·一模)如图,在△ABC中,,.
(1)实践与操作:请用尺规作图的方法在线段上找点,使得;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)应用与计算:在(1)的条件下,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了相似三角形的性质与判定,作一个角等于已知角;
(1)作,交于点,即可求解;
(2)根据相似三角形的性质列出比例式,即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,作,交于点,
根据作图可得,又∵,∴;
(2)解:∵
∴,∵,.∴,解得:
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