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【名师导航】2025年中考数学一轮复习学案(全国版)
第六章 图形的变化
6.1 尺规作图
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 基本尺规作图及相应判断 ☆☆ 几何作图题分尺规作图和无刻度作图,是全国中考的热点内容,更是全国中考的必考内容。每年都有一些考生因为知识残缺、基础不牢、技能不熟、答欠规范等原因导致失分。 从考点频率看,尺规作图是几何作图的基础,也是高频考点、必考点,所以必须熟练尺规作图,而无刻度作图是近几年的新考法,有几个省市着重考查此类题型。从题型角度看,以解答题为主,分值8分左右,着实不少!但选择题、填空题考查几何作图题也不少。
考点2 无刻度直尺作图 ☆
☆☆☆ 代表必考点,☆☆代表常考点,☆星表示中频考点。
考点1. 基本尺规作图及相应判断
1. 由作角平分线过程求解。这类作图主要考查了_______的性质定理和尺规作图,勾股定理、菱形判定等知识。
2. 由作垂直平分线过程求解。这类作图主要考查了_______的作法和性质,等腰三角形的性质和三角形内角和定理,掌根据垂直平分线的性质等。
考点2. 无刻度直尺作图
1. 网格中有一线的无刻度作图。这类作图主要考查作图-对称变换,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是理解题意,学会利用_______的思想解决问题。
2. 网格中有一三角形的无刻度作图。 这类作图主要考查格点作图,平行四边形的判定及性质,勾股定理,全等三角形、相似三角形的判定及性质,熟练掌握相关_____的性质是解决问题的关键。
3. 网格中有四边形的无刻度作图。 这类作图主要考查了_____作图、位似图形、勾股定理、平行四边形的性质等知识,熟练掌握尺规作图的常见作法是解题关键。
4. 特殊图形中的无刻度作图。 这类作图主要考查了作图—复杂作图,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_____成基本作图,逐步操作,也考查了全等三角形的判定与性质和线段垂直平分线的性质等。
5. 平行四边形中的无刻度作图。 这类作图主要考查作图-复杂作图、平行四边形的判定与性质,熟练掌握______的判定与性质是解答本题的关。
6. 矩形、菱形、正方形中的无刻度作图。这类作图主要考查了复杂作图,掌握____________的性质是解题的关键。
【提示】几何作图题分尺规作图和无刻度作图,是全国中考的热点内容,更是全国中考的必考内容。每年都有一些考生因为知识残缺、基础不牢、技能不熟、答欠规范等原因导致失分。
1.从考点频率看,尺规作图是几何作图的基础,也是高频考点、必考点,所以必须熟练尺规作图,而无刻度作图是近几年的新考法,有几个省市着重考查此类题型。
2.从题型角度看,以解答题形式出现的情况成为常态,分值8分左右。
考点1. 基本尺规作图及相应判断
【例题1】(2024深圳)在如图的三个图形中,根据尺规作图的痕迹,能判断射线平分的是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. 只有①
【变式练1】(2024长春一模)如图,在中,根据尺规作图痕迹,下列说法不一定正确
是( )
A. B.
C. D.
【变式练2】(2024江苏连云港一模)如图,在中,.利用尺规在、上分别截取、,使;分别以、为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内交于点;作射线交于点.若,则的长为_________.
【变式练3】(2024山东烟台一模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=45°.
(1)请用尺规作出⊙O的切线AD(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,若AB与切线AD所夹的锐角为75°,⊙O的半径为2,求BC的长.
考点2. 无刻度直尺作图
【例题2】(2024武汉市)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成四个画图任务,每个任务的画线不得超过三条.
(1)在图(1)中,画射线交于点D,使平分的面积;
(2)在(1)的基础上,在射线上画点E,使;
(3)在图(2)中,先画点F,使点A绕点F顺时针旋转到点C,再画射线交于点G;
(4)在(3)基础上,将线段绕点G旋转,画对应线段(点A与点M对应,点B与点N对应).
【变式练1】(2024湖南长沙一模)如图是的正方形网格,已知格点△ABC(顶点在小正方形顶点处的三角形称为格点三角形),请仅用无刻度直尺完成下列作图(要求保留作图痕迹,不要求写作法).
(1)图1中,在边上找一点,作线段,使得;
(2)图2中,在边上找一点,作线段,使得.
【变式练2】(2024广州一模)如图是由小正方形组成的网格,四边形的顶点都在格点上,仅用无刻度的直尺在所给定的网格中按要求完成下列画图,画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示.
(1)在图1中,先以点为位似中心,将四边形缩小为原来的,画出缩小后的四边形,再在上画点,使得平分四边形的周长;
(2)在图2中,先在上画点,使得,再分别在,上画点,,使得四边形是平行四边形.
【变式练3】(2024深圳一模)如图,四边形ABCD为平行四边形,E为AD的中点,仅用无刻度的直尺作图:
(1)在上取点M,使四边形为平行四边形;
(2)在的延长线上取一点F,使四边形为平行四边形.
考点1. 基本尺规作图及相应判断
1. (2024河北省)观察图中尺规作图的痕迹,可得线段一定是的( )
A. 角平分线 B. 高线 C. 中位线 D. 中线
2. (2024四川成都市)如图,在中,按以下步骤作图:①以点为圆心,以适当长为半径作弧,分别交,于点,;②分别以,为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点;③作射线,交于点,交延长线于点.若,,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
3. (2024武汉市)小美同学按如下步骤作四边形:①画;②以点为圆心,个单位长为半径画弧,分别交,于点,;③分别以点,为圆心,个单位长为半径画弧,两弧交于点;④连接,,.若,则的大小是( )
A. B. C. D.
4. (2024湖南省)如图,在锐角三角形中,是边上的高,在,上分别截取线段,,使;分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,在内,两弧交于点P,作射线,交于点M,过点M作于点N.若,,则________.
5. (2024黑龙江齐齐哈尔)如图,在平面直角坐标系中,以点O为圆心,适当长为半径画弧,交x轴正半轴于点M,交y轴正半轴于点N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在第一象限交于点H,画射线,若,则______.
6. (2024贵州省)如图,在中,以点A为圆心,线段的长为半径画弧,交于点D,连接.若,则的长为______.
7. (2024河南省)如图,在中,是斜边上的中线,交的延长线于点E.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作,使,且射线交于点F(保留作图痕迹,不写作法).
(2)证明(1)中得到的四边形是菱形
8. (2024四川达州)如图,线段、相交于点.且,于点.
(1)尺规作图:过点作的垂线,垂足为点、连接、;(不写作法,保留作图痕迹,并标明相应的字母)
(2)若,请判断四边形的形状,并说明理由.(若前问未完成,可画草图完成此问)
9. (2024广西)如图,在中,,.
(1)尺规作图:作线段的垂直平分线l,分别交,于点D,E:(要求:保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)在(1)所作的图中,连接,若,求的长.
10. (2024广州) 如图,中,.
(1)尺规作图:作边上的中线(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)所作的图中,将中线绕点逆时针旋转得到,连接,.求证:四边形是矩形.
11. (2024福建省)如图,已知直线.
(1)在所在的平面内求作直线,使得,且与间的距离恰好等于与间的距离;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若与间的距离为2,点分别在上,且为等腰直角三角形,求的面积.
12. (2024甘肃临夏)根据背景素材,探索解决问题.
平面直角坐标系中画一个边长为2的正六边形
背景素材 六等分圆原理,也称为圆周六等分问题,是一个古老而经典的几何问题,旨在解决如何使用直尺和圆规将一个圆分成六等份的问题.这个问题由欧几里得在其名著《几何原本》中详细阐述.
已知条件 点与坐标原点重合,点在轴正半轴上且坐标为
操作步骤 ①分别以点,为圆心,长为半径作弧,两弧交于点; ②以点为圆心,长为半径作圆; ③以的长为半径,在上顺次截取; ④顺次连接,,,,,得到正六边形.
问题解决
任务一 根据以上信息,请你用不带刻度的直尺和圆规,在图中完成这道作图题(保留作图痕迹,不写作法)
任务二 将正六边形绕点顺时针旋转,直接写出此时点所在位置的坐标:______.
13. (2024甘肃威武)马家窑文化以发达的彩陶著称于世,其陶质坚固,器表细腻,红、黑、白彩共用,彩绘线条流畅细致,图案繁缛多变,形成了绚丽典雅的艺术风格,创造了一大批令人惊叹的彩陶艺术精品,体现了古代劳动人民的智慧.如图1的彩陶纹样呈现的是三等分圆周,古人用等边三角形三点定位的方法确定圆周的三等分点,这种方法和下面三等分圆周的方法相通.如图2,已知和圆上一点M.作法如下:
①以点M为圆心,长为半径,作弧交于A,B两点;
②延长交于点C;
即点A,B,C将的圆周三等分.
(1)请你依据以上步骤,用不带刻度的直尺和圆规在图2中将的圆周三等分(保留作图痕迹,不写作法);
(2)根据(1)画出的图形,连接,,,若的半径为,则的周长为______.
考点2. 无刻度直尺作图
1. (2024天津市)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点均在格点上.
(1)线段的长为______;
(2)点在水平网格线上,过点作圆,经过圆与水平网格线的交点作切线,分别与的延长线相交于点中,点在边上,点在边上,点在边上.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,使的周长最短,并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明)______.
2. (2024吉林省)图①、图②均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.点A,B,C,D,E,O均在格点上.图①中已画出四边形,图②中已画出以为半径的,只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图.
(1)在图①中,面出四边形的一条对称轴.
(2)在图②中,画出经过点E的的切线.
3. (2024江西省)如图,为菱形的对角线,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图(保留作图痕迹)
(1)如图,过点作的垂线;
(2)如图,点为线段的中点,过点作的平行线.
考点1. 基本尺规作图及相应判断
1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,由图中的尺规作图得到的射线与AC交于点D,则以下推断错误的是( )
A. B. C. D.
2.(2021湖北黄石)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,按以下步骤作图:①以B为圆心,任意长为半径作弧,分别交BA、BC于M、N两点;②分别以M、N为圆心,以大于MN的长为半径作弧,两弧相交于点P;③作射线BP,交边AC于D点.若AB=10,BC=6,则线段CD的长为( )
A.3 B. C. D.
3. 如图,已知直线AB和AB上的一点C,过点C作直线AB的垂线,步骤如下:
第一步:以点C为圆心,以任意长为半径作弧,交直线AB于点D和点E;
第二步:分别以点D和点E为圆心,以为半径作弧,两弧交于点F;
第三步:作直线CF,直线CF即为所求.
下列关于的说法正确的是( )
A. ≥ B. ≤ C. D.
4.如图,在△ABC中,以A为圆心,任意长为半径画弧,分别交AB、AC于点M、N;再分别以M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P;连结AP并延长交BC于点D.则下列说法正确的是( )
A.AD+BD<AB B.AD一定经过△ABC的重心
C.∠BAD=∠CAD D.AD一定经过△ABC的外心
5.如图,等腰△AOB中,顶角∠AOB=40°,用尺规按①到④的步骤操作:
①以O为圆心,OA为半径画圆;
②在⊙O上任取一点P(不与点A,B重合),连接AP;
③作AB的垂直平分线与⊙O交于M,N;
④作AP的垂直平分线与⊙O交于E,F.
结论Ⅰ:顺次连接M,E,N,F四点必能得到矩形;
结论Ⅱ:⊙O上只有唯一的点P,使得S扇形FOM=S扇形AOB.
对于结论Ⅰ和Ⅱ,下列判断正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ都对 B.Ⅰ和Ⅱ都不对 C.Ⅰ不对Ⅱ对 D.Ⅰ对Ⅱ不对
6.如图,线段是半圆O的直径。分别以点A和点O为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线,交半圆O于点C,交于点E,连接,,若,则的长是( )
A B. 4 C. 6 D.
7.已知线段AB,按如下步骤作图:①作射线AC,使AC⊥AB;③以点A为圆心,AB长为半径作弧;④过点E作EP⊥AB于点P,则AP:AB=( )
A.1: B.1:2 C.1: D.1:
8.已知: AOCD的顶点O(0,0),点C在x轴的正半轴上,按以下步骤作图:
①以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA于点M,交OC于点N.
②分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在∠AOC内相交于点E.
③画射线OE,交AD于点F(2,3),则点A的坐标为( )
A.(,3) B.(3﹣,3) C.(﹣,3) D.(2﹣,3)
9. 如图,在中,,,分别以点A,B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧分别相交于点M,N,作直线,交于点D,连接,则的度数为_____.
10.如图,∠MON=40°,以O为圆心,4为半径作弧交OM于点A,交ON于点B,分别以点A,B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧在∠MON的内部相交于点C,画射线OC交于点D,E为OA上一动点,连接BE,DE,则阴影部分周长的最小值为 .
11. 如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,以点B为圆心、BC的长为半径画弧交AD于点E,再分别以点C,E为圆心、大于CE的长为半径画弧,两弧交于点F,作射线BF交CD于点G,则CG的长为__________________.
12. 如图,已知是的一个外角.请用尺规作图法,求作射线,使.(保留作图痕迹,不写作法)
13. 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.
14. 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.
15. 如图,四边形ABCD是矩形.
(1)用尺规作线段AC的垂直平分线,交AB于点E,交CD于点F(不写作法,保留作图痕迹);
(2)若BC=4,∠BAC=30°,求BE的长.
16. 如图,已知P是外一点.用两种不同的方法过点P作的一条切线.要求:
(1)用直尺和圆规作图;
(2)保留作图的痕迹,写出必要的文字说明.
考点2. 无刻度直尺作图
1.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1.
(1)在图1中作等腰,满足条件的格点C有______个,请在图中画出其中一个.
(2)在图2中,只用一把无刻度直尺,在线段上求作一点D,使得,并保留作图痕迹.
2. 如图,在的正方形网格中,每个小正方形的顶点称为格点,均在格点上,只用无刻度的直尺,在给定的网格中按下列要求作图,保留作图痕迹.
(1)如图①,是内一点,在上找一点,使;
(2)如图②,在线段上找到点,连结,使的面积为3;
(3)如图③,在线段上找到点,连结,使的面积为3.
3. 如图,在和中,,,与相交于点,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图.(保留作图痕迹)
(1)如图1,作线段的垂直平分线;
(2)如图2,在上分别取点,使得.
1.已知平行四边形是中心对称图形,点是平面上一点,请仅用无刻度直尺画出点E关于平行四边形对称中心的对称点.
(1)如图1,点是平行四边形的上一点;
(2)如图2,点是平行四边形外一点.
4. 在矩形中,.图1中,点在边上,;图2中,点在边上,,点是的中点.请仅用无刻度的直尺按要求画图(保留作图痕迹,不写作法).
(1)在图1的CD边上作出点F,使四边形为菱形.
(2)在图2的CD边上作出点G,使四边形为正方形.
5. 只用无刻度的直尺作图(保留作图痕迹,不要求写作法).
(1)如图1,已知.点E在OB边上,其中四边形是平行四边形,请你在图中画出的平分线.
(2)如图2.已知E是菱形中边上的中点,请作出边上的中点F.
6. 如图,在正方形中,,请仅用无刻度的直尺画图(保留画图痕迹,不写画法)
(1)在图①中,画出的中点M;
(2)在图②中,画出的中点N.
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第六章 图形的变化
6.1 尺规作图
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 基本尺规作图及相应判断 ☆☆ 几何作图题分尺规作图和无刻度作图,是全国中考的热点内容,更是全国中考的必考内容。每年都有一些考生因为知识残缺、基础不牢、技能不熟、答欠规范等原因导致失分。 从考点频率看,尺规作图是几何作图的基础,也是高频考点、必考点,所以必须熟练尺规作图,而无刻度作图是近几年的新考法,有几个省市着重考查此类题型。从题型角度看,以解答题为主,分值8分左右,着实不少!但选择题、填空题考查几何作图题也不少。
考点2 无刻度直尺作图 ☆
☆☆☆ 代表必考点,☆☆代表常考点,☆星表示中频考点。
考点1. 基本尺规作图及相应判断
1. 由作角平分线过程求解。这类作图主要考查了角平分线的性质定理和尺规作图,勾股定理、菱形判定等知识。
2. 由作垂直平分线过程求解。这类作图主要考查了垂直平分线的作法和性质,等腰三角形的性质和三角形内角和定理,掌根据垂直平分线的性质等。
考点2. 无刻度直尺作图
1. 网格中有一线的无刻度作图。这类作图主要考查作图-对称变换,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是理解题意,学会利用数形结合的思想解决问题。
2. 网格中有一三角形的无刻度作图。 这类作图主要考查格点作图,平行四边形的判定及性质,勾股定理,全等三角形、相似三角形的判定及性质,熟练掌握相关图形的性质是解决问题的关键。
3. 网格中有四边形的无刻度作图。 这类作图主要考查了复杂作图、位似图形、勾股定理、平行四边形的性质等知识,熟练掌握尺规作图的常见作法是解题关键。
4. 特殊图形中的无刻度作图。 这类作图主要考查了作图—复杂作图,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,也考查了全等三角形的判定与性质和线段垂直平分线的性质等。
5. 平行四边形中的无刻度作图。 这类作图主要考查作图-复杂作图、平行四边形的判定与性质,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解答本题的关。
6. 矩形、菱形、正方形中的无刻度作图。这类作图主要考查了复杂作图,掌握特殊平行四边形的性质是解题的关键。
【提示】几何作图题分尺规作图和无刻度作图,是全国中考的热点内容,更是全国中考的必考内容。每年都有一些考生因为知识残缺、基础不牢、技能不熟、答欠规范等原因导致失分。
1.从考点频率看,尺规作图是几何作图的基础,也是高频考点、必考点,所以必须熟练尺规作图,而无刻度作图是近几年的新考法,有几个省市着重考查此类题型。
2.从题型角度看,以解答题形式出现的情况成为常态,分值8分左右。
考点1. 基本尺规作图及相应判断
【例题1】(2024深圳)在如图的三个图形中,根据尺规作图的痕迹,能判断射线平分的是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. 只有①
【答案】B
【解析】本题考查了尺规作图,全等三角形的判定与性质,解决问题的关键是理解作法、掌握角平分线的定义.利用基本作图对三个图形的作法进行判断即可.在图①中,利用基本作图可判断平分;在图③中,利用作法得, 可证明,有,可得,进一步证明,得,继而可证明,得,得到是的平分线;在图②中,利用基本作图得到D点为的中点,则为边上的中线.
【详解】在图①中,利用基本作图可判断平分;
在图③中,利用作法得,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是的平分线;
在图②中,利用基本作图得到D点为的中点,则为边上的中线.
则①③可得出射线平分.故选:B.
【变式练1】(2024长春一模)如图,在中,根据尺规作图痕迹,下列说法不一定正确
是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据尺规作图痕迹,可得DF垂直平分AB,BE是的角平分线,根据垂直平分线的性质和角平分线的定义,直角三角形两锐角互余,等边对等角的性质进行判断即可.
【详解】根据尺规作图痕迹,可得DF垂直平分AB,BE是的角平分线,
,
,
,
综上,正确的是A、C、D选项,故选:B.
【点睛】本题考查了垂直平分线和角平分线作图,垂直平分线的性质,角平分线的定义,直角三角形两锐角互余,等边对等角的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
【变式练2】(2024江苏连云港一模)如图,在中,.利用尺规在、上分别截取、,使;分别以、为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内交于点;作射线交于点.若,则的长为_________.
【答案】
【解析】如图所示,过点H作HM⊥BC于M,由作图方法可知,BH平分∠ABC,即可证明∠CBH=∠CHB,得到,从而求出HM,CM的长,进而求出BM的长,即可利用勾股定理求出BH的长.
【详解】如图所示,过点H作HM⊥BC于M,
由作图方法可知,BH平分∠ABC,
∴∠ABH=∠CBH,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,
∴∠CHB=∠ABH,∠C=180°-∠ABC=30°,
∴∠CBH=∠CHB,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了角平分线的尺规作图,平行四边形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质与判定等等,正确求出CH的长是解题的关键.
【变式练3】(2024山东烟台一模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=45°.
(1)请用尺规作出⊙O的切线AD(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,若AB与切线AD所夹的锐角为75°,⊙O的半径为2,求BC的长.
【答案】(1)见解析 (2)2
【解析】【分析】(1)连接OA,过点A作AD⊥AO即可;
(2)连接OB,OC.先证明∠ACB=75°,再利用三角形内角和定理求出∠CAB,推出∠BOC=120°,求出CH可得结论.
【详解】(1)解:如图,切线AD即为所求;
(2)如图:连接OB,OC.
∵AD是切线,
∴OA⊥AD,
∴∠OAD=90°,
∵∠DAB=75°,
∴∠OAB=15°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA=15°,
∴∠BOA=150°,
∴∠BCA=∠AOB=75°,
∵∠ABC=45°,
∴∠BAC=180°﹣45°﹣75°=60°,
∴∠BOC=2∠BAC=120°,
∵OB=OC=2,
∴∠BCO=∠CBO=30°,
∵OH⊥BC,
∴CH=BH=OC cos30°=,
∴BC=2.
【点睛】本题主要考查了作圆的 、三角形的外接圆、切线的判定和性质、解直角三角形等知识点,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
考点2. 无刻度直尺作图
【例题2】(2024武汉市)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成四个画图任务,每个任务的画线不得超过三条.
(1)在图(1)中,画射线交于点D,使平分的面积;
(2)在(1)的基础上,在射线上画点E,使;
(3)在图(2)中,先画点F,使点A绕点F顺时针旋转到点C,再画射线交于点G;
(4)在(3)基础上,将线段绕点G旋转,画对应线段(点A与点M对应,点B与点N对应).
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析 (3)作图见解析
(4)作图见解析
【解析】【分析】本题考查了网格作图.熟练掌握全等三角形性质,平行四边形性质,等腰三角形性质,等腰直角三角形性质,是解题的关键.
(1)作矩形,对角线交于点D,做射线,即可;
(2)作,射线于点Q,连接交于点E,即可;
(3)在下方取点F,使,是等腰直角三角形,连接, ,交于点G,即可;
(4)作,交于点M,作,交于点N,连接,即可.
【小问1详解】
如图,作线段,使四边形是矩形,交于点D,做射线,点D即为所求作;
【小问2详解】
如图,作,作于点Q,连接交于点E,点E即为作求作;
【小问3详解】
如图,在下方取点F,使,连接,连接并延长,交于点G,点F,G即为所求作;
【小问4详解】
如图,作,交射线于点M,作,交于点N,连接,线段即为所求作.
【变式练1】(2024湖南长沙一模)如图是的正方形网格,已知格点△ABC(顶点在小正方形顶点处的三角形称为格点三角形),请仅用无刻度直尺完成下列作图(要求保留作图痕迹,不要求写作法).
(1)图1中,在边上找一点,作线段,使得;
(2)图2中,在边上找一点,作线段,使得.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【分析】本题考查作图—应用与设计作图、三角形的面积、相似三角形的判定与性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)取线段的中点,连接,则点即为所求.
(2)取格点,,使,且,连接,交于点,连接,则点即为所求.
【详解】(1)
解:如图1,取线段的中点,连接,
则得,
则点即为所求;
(2)
解:如图2,取格点,,使,且,
连接,交于点,连接,
则,
则,
,
,
则点即为所求.
【变式练2】(2024广州一模)如图是由小正方形组成的网格,四边形的顶点都在格点上,仅用无刻度的直尺在所给定的网格中按要求完成下列画图,画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示.
(1)在图1中,先以点为位似中心,将四边形缩小为原来的,画出缩小后的四边形,再在上画点,使得平分四边形的周长;
(2)在图2中,先在上画点,使得,再分别在,上画点,,使得四边形是平行四边形.
【答案】(1)见详解(2)见详解
【分析】(1)取的中点,然后顺次连接即可;根据勾股定理可得,,结合图形可知,故,取格点,使得,则有,连接,再取点,连接,此时可有,,即四边形为平行四边形,则有,易得,,所以,易得,连接,则平分四边形的周长;
(2)取格点,,,使得,,,连接交于,易证明,所以,结合,可得,即为直角三角形,因为,根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”,可得;在网格中取点,连接交于点,则,过点作,交为点,即可获得答案.
【详解】(1)解:如下图,四边形,线段即为所求;
(2)如下图,,四边形即为所求.
【变式练3】(2024深圳一模)如图,四边形ABCD为平行四边形,E为AD的中点,仅用无刻度的直尺作图:
(1)在上取点M,使四边形为平行四边形;
(2)在的延长线上取一点F,使四边形为平行四边形.
【答案】(1)见详解 (2)见详解
【分析】(1)连接,交于点O,连接并延长交于点M,则点M即为所求,因为四边形为平行四边形,则,又因为E为的中点,O为的中点,所以,即,所以四边形为平行四边形;
(2)连接并延长交的延长线于点F,连接,则点F即为所求,因为四边形为平行四边形,则,所以,又因为E为的中点,所以,且,所以,即,所以四边形为平行四边形.
【详解】(1)解:点M即为所求:
(2)解:如图,点F即为所求:
考点1. 基本尺规作图及相应判断
1. (2024河北省)观察图中尺规作图的痕迹,可得线段一定是的( )
A. 角平分线 B. 高线 C. 中位线 D. 中线
【答案】B
【解析】本题考查的是三角形的高的定义,作线段的垂线,根据作图痕迹可得,从而可得答案.
由作图可得:,
∴线段一定是的高线;故选B
2. (2024四川成都市)如图,在中,按以下步骤作图:①以点为圆心,以适当长为半径作弧,分别交,于点,;②分别以,为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点;③作射线,交于点,交延长线于点.若,,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】本题考查角平分线的尺规作图、平行四边形的性质、等腰三角形的判定以及相似性质与判定的综合.先由作图得到为的角平分,利用平行线证明,从而得到,再利用平行四边形的性质得到,再证明,分别求出,,则各选项可以判定.
【详解】由作图可知,为的角平分,
∴,故A正确;
∵四边形为平行四边形,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,故B正确;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,故D错误;
∵,
∴,故C正确,故选:D.
3. (2024武汉市)小美同学按如下步骤作四边形:①画;②以点为圆心,个单位长为半径画弧,分别交,于点,;③分别以点,为圆心,个单位长为半径画弧,两弧交于点;④连接,,.若,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】本题考查了基本作图,菱形的判定和性质,根据作图可得四边形是菱形,进而根据菱形的性质,即可求解.
【详解】解:作图可得
∴四边形是菱形,
∴
∵,
∴,
∴,故选:C.
4. (2024湖南省)如图,在锐角三角形中,是边上的高,在,上分别截取线段,,使;分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,在内,两弧交于点P,作射线,交于点M,过点M作于点N.若,,则________.
【答案】6
【解析】本题考查了尺规作图,角平分线的性质等知识,根据作图可知平分,根据角平分线的性质可知,结合求出,.
详解】作图可知平分,
∵是边上的高,,,
∴,
∵,
∴,
∴,故答案为:6.
5. (2024黑龙江齐齐哈尔)如图,在平面直角坐标系中,以点O为圆心,适当长为半径画弧,交x轴正半轴于点M,交y轴正半轴于点N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在第一象限交于点H,画射线,若,则______.
【答案】2
【解析】此题主要考查了角平分线的尺规作图和性质,坐标与图形的性质,根据作图方法可得点H在第一象限的角平分线上,根据角平分线的性质和第一象限内点的坐标符号可得答案.
【详解】根据作图方法可得点H在第一象限角平分线上;点H横纵坐标相等且为正数;
,
解得:.
6. (2024贵州省)如图,在中,以点A为圆心,线段的长为半径画弧,交于点D,连接.若,则的长为______.
【答案】5
【解析】本题考查了尺规作图,根据作一条线段等于已知线段的作法可得出,即可求解.
由作图可知∶ ,
∵,
∴.
7. (2024河南省)如图,在中,是斜边上的中线,交的延长线于点E.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作,使,且射线交于点F(保留作图痕迹,不写作法).
(2)证明(1)中得到的四边形是菱形
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】【分析】本题考查了尺规作图,菱形的判定,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是:
(1)根据作一个角等于已知角的方法作图即可;
(2)先证明四边形是平行四边形,然后利用直角三角形斜边中线的性质得出,最后根据菱形的判定即可得证.
【小问1详解】
解:如图,
;
【小问2详解】
证明:∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵在中,是斜边上的中线,
∴,
∴平行四边形是菱形.
8. (2024四川达州)如图,线段、相交于点.且,于点.
(1)尺规作图:过点作的垂线,垂足为点、连接、;(不写作法,保留作图痕迹,并标明相应的字母)
(2)若,请判断四边形的形状,并说明理由.(若前问未完成,可画草图完成此问)
【答案】(1)见解析 (2)四边形是平行四边形,理由见解析
【解析】【分析】本题主要考查了平行四边形的判定,垂线的尺规作图,全等三角形的性质与判定:
(1)先根据垂线的尺规作图方法作出点F,再连接、即可;
(2)先证明,得到,再证明,进而证明,得到,即可证明四边形是平行四边形.
【小问1详解】
解:如图所示,即为所求;
【小问2详解】
解:四边形是平行四边形,理由如下:
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形.
9. (2024广西)如图,在中,,.
(1)尺规作图:作线段的垂直平分线l,分别交,于点D,E:(要求:保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)在(1)所作的图中,连接,若,求的长.
【答案】(1)见详解 (2)
【解析】(1)分别以A、B为圆心,大于为半径画弧,分别交,于点D,E,作直线,则直线l即为所求.
(2)连接,由线段垂直平分线的性质可得出,由等边对等角可得出,由三角形内角和得出,则得出为等腰直角三角形,再根据正弦的定义即可求出的长.
【小问1详解】
解:如下直线l即为所求.
【小问2详解】
连接如下图:
∵为线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴
【点睛】本题主要考查了作线段的垂线平分线,线段的垂线平分线的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理以及正弦的定义.掌握线段的垂直平分线的性质是解题的关键.
10. (2024广州) 如图,中,.
(1)尺规作图:作边上的中线(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)所作的图中,将中线绕点逆时针旋转得到,连接,.求证:四边形是矩形.
【答案】(1)作图见解析 (2)证明见解析
【解析】(1)解:如图,线段即为所求;
(2)证明:如图,
∵由作图可得:,由旋转可得:,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为矩形.
11. (2024福建省)如图,已知直线.
(1)在所在的平面内求作直线,使得,且与间的距离恰好等于与间的距离;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若与间的距离为2,点分别在上,且为等腰直角三角形,求的面积.
【答案】(1)见解析; (2)的面积为1或.
【解析】本题主要考查基本作图,平行线的性质,全等三角形的判定,勾股定理以及分类讨论思想:
(1)先作出与的垂线,再作出夹在间垂线段的垂直平分线即可;
(2)分;;三种情况,结合三角形面积公式求解即可
【小问1详解】如图,
直线就是所求作的直线.
【小问2详解】
①当时,
,直线与间的距离为2,且与间的距离等于与间的距离,根据图形的对称性可知:,
,
.
②当时,
分别过点作直线的垂线,垂足为,
.
,直线与间的距离为2,且与间的距离等于与间的距离,
.
,,
,,
.
在中,由勾股定理得,
.
.
③当时,同理可得,.
综上所述,的面积为1或.
12. (2024甘肃临夏)根据背景素材,探索解决问题.
平面直角坐标系中画一个边长为2的正六边形
背景素材 六等分圆原理,也称为圆周六等分问题,是一个古老而经典的几何问题,旨在解决如何使用直尺和圆规将一个圆分成六等份的问题.这个问题由欧几里得在其名著《几何原本》中详细阐述.
已知条件 点与坐标原点重合,点在轴正半轴上且坐标为
操作步骤 ①分别以点,为圆心,长为半径作弧,两弧交于点; ②以点为圆心,长为半径作圆; ③以的长为半径,在上顺次截取; ④顺次连接,,,,,得到正六边形.
问题解决
任务一 根据以上信息,请你用不带刻度的直尺和圆规,在图中完成这道作图题(保留作图痕迹,不写作法)
任务二 将正六边形绕点顺时针旋转,直接写出此时点所在位置的坐标:______.
【答案】任务一:见解析;任务二:
【解析】本题考查尺规作图,弧、弦、圆心角的关系,旋转的性质.利用数形结合的思想是解题关键.
任务一:根据操作步骤作出,再根据弧、弦、圆心角的关系,分别作出,即得出,最后顺次连接即可;
任务二:由旋转的性质可知,即得出,即此时点所在位置的坐标为.
【详解】解:任务一:如图,正六边形即为所作;
任务二:如图,
由旋转可知,
∴,
∴.
13. (2024甘肃威武)马家窑文化以发达的彩陶著称于世,其陶质坚固,器表细腻,红、黑、白彩共用,彩绘线条流畅细致,图案繁缛多变,形成了绚丽典雅的艺术风格,创造了一大批令人惊叹的彩陶艺术精品,体现了古代劳动人民的智慧.如图1的彩陶纹样呈现的是三等分圆周,古人用等边三角形三点定位的方法确定圆周的三等分点,这种方法和下面三等分圆周的方法相通.如图2,已知和圆上一点M.作法如下:
①以点M为圆心,长为半径,作弧交于A,B两点;
②延长交于点C;
即点A,B,C将的圆周三等分.
(1)请你依据以上步骤,用不带刻度的直尺和圆规在图2中将的圆周三等分(保留作图痕迹,不写作法);
(2)根据(1)画出的图形,连接,,,若的半径为,则的周长为______.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】【分析】(1)根据尺规作图的基本步骤解答即可;
(2)连接,设的交点为D,得到,根据的半径为,是直径,是等边三角形,计算即可.
本题考查了尺规作图,圆的性质,等边三角形的性质,熟练掌握尺规作图的方法和圆的性质是解题的关键.
【小问1详解】
根据基本作图的步骤,作图如下:
则点A,B,C是求作的的圆周三等分点.
【小问2详解】
连接,设的交点为D,
根据垂径定理得到,
∵的半径为,是直径,是等边三角形,
∴,,
∴,
∴的周长为,
故答案为:.
考点2. 无刻度直尺作图
1. (2024天津市)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点均在格点上.
(1)线段的长为______;
(2)点在水平网格线上,过点作圆,经过圆与水平网格线的交点作切线,分别与的延长线相交于点中,点在边上,点在边上,点在边上.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点,使的周长最短,并简要说明点的位置是如何找到的(不要求证明)______.
【答案】 ①. ②. 图见解析,说明见解析
【解析】【分析】此题考查了勾股定理、切线的性质等知识,根据题意正确作图是解题的关键.
(1)利用勾股定理即可求解;
(2)根据圆的相关性质和网格特点进行作图即可.
【详解】(1)由勾股定理可知,,
故答案为:
(2)如图,根据题意,切点为;连接并延长,与网格线相交于点;取圆与网格线的交点和格点,连接并延长,与网格线相交于点;连接,分别与相交于点,则点即为所求.
2. (2024吉林省)图①、图②均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.点A,B,C,D,E,O均在格点上.图①中已画出四边形,图②中已画出以为半径的,只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图.
(1)在图①中,面出四边形的一条对称轴.
(2)在图②中,画出经过点E的的切线.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】【分析】本题主要考查了正方形的性质与判定,矩形的性质与判定,切线的判定,画对称轴等等:
(1)如图所示,取格点E、F,作直线,则直线即为所求;
(2)如图所示,取格点,作直线,则直线即为所求.
【小问1详解】
解:如图所示,取格点E、F,作直线,则直线即为所求;
易证明四边形是矩形,且E、F分别为的中点;
【小问2详解】
解:如图所示,取格点,作直线,则直线即为所求;
易证明四边形是正方形,点E为正方形的中心,则.
3. (2024江西省)如图,为菱形的对角线,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图(保留作图痕迹)
(1)如图,过点作的垂线;
(2)如图,点为线段的中点,过点作的平行线.
【答案】(1)作图见解析; (2)作图见解析.
【解析】【分析】()作直线,由菱形的性质可得,即为的垂线;
()连接并延长,与的延长线相交于点,作直线,因为点为线段的中点,所以,因为,所以,,故可得,得到,所以四边形为平行四边形,即;
本题考查了菱形的性质,平行四边形的判定,掌握菱形的性质及平行四边形的判定方法是解题的关键.
【小问1详解】
解:如图,即为所求;
【小问2详解】
解:如图,即为所求.
考点1. 基本尺规作图及相应判断
1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,由图中的尺规作图得到的射线与AC交于点D,则以下推断错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据作图过程可得BD平分∠ABC,然后根据等腰三角形的性质即可解决问题.
∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠ABC=∠ACB=(180°-36°)=72°,
根据作图过程可知:BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC=∠ABC=36°,
∴∠BDC=180°-36°-72°=72°,∠ADB=∠DBC+∠ACB=36°+72°=108°,故选项C成立;
∵∠BDC=∠ACB=72°,
∴BD=BC,故选项A成立;
∵∠ABD=∠A=36°,
∴AD=BD,故选项B成立;
没有条件能证明CD=AD,故选项D不成立;故选:D.
【点睛】考查了作图-基本作图,等腰三角形的判定和性质,解决本题的关键是掌握基本作图方法.
2.(2021湖北黄石)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,按以下步骤作图:①以B为圆心,任意长为半径作弧,分别交BA、BC于M、N两点;②分别以M、N为圆心,以大于MN的长为半径作弧,两弧相交于点P;③作射线BP,交边AC于D点.若AB=10,BC=6,则线段CD的长为( )
A.3 B. C. D.
【答案】A
【解析】利用基本作图得BD平分∠ABC,过D点作DE⊥AB于E,如图,根据角平分线的性质得到则DE=DC,再利用勾股定理计算出AC=8,然后利用面积法得到 DE×10+ CD×6=×6×8,最后解方程即可.
解:由作法得BD平分∠ABC,
过D点作DE⊥AB于E,如图,则DE=DC,
在Rt△ABC中,AC===8,
∵S△ABD+S△BCD=S△ABC,
∴ DE×10+ CD×6=×6×8,
即5CD+3CD=24,
∴CD=3.
故选:A.
3. 如图,已知直线AB和AB上的一点C,过点C作直线AB的垂线,步骤如下:
第一步:以点C为圆心,以任意长为半径作弧,交直线AB于点D和点E;
第二步:分别以点D和点E为圆心,以为半径作弧,两弧交于点F;
第三步:作直线CF,直线CF即为所求.
下列关于的说法正确的是( )
A. ≥ B. ≤ C. D.
【答案】C
【解析】根据过直线外一点作已知直线的垂线的步骤,结合三角形三边关系判断即可.
由作图可知,分别以点和点为圆心,以为半径作弧,两弧交于点,此时.
【点睛】本题考查作图基本作图,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
4.如图,在△ABC中,以A为圆心,任意长为半径画弧,分别交AB、AC于点M、N;再分别以M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P;连结AP并延长交BC于点D.则下列说法正确的是( )
A.AD+BD<AB B.AD一定经过△ABC的重心
C.∠BAD=∠CAD D.AD一定经过△ABC的外心
【答案】C
【解析】根据题意判断AD是∠BAC的角平分线,可知C正确,根据重心和外心定义可知B、D选项错误,根据三角形任意两边之和大于第三边可知A错误.
由题可知AD是∠BAC的角平分线,
A、在△ABD中,AD+BD>AB,故选项A错误,不符合题意;
B、△ABC的重心是三条中线的交点,故选项B错误,不符合题意;
C、∵AD是∠BAC的角平分线,∴∠BAD=∠CAD,故选项C正确,符合题意;
D、△ABC的外心是三边中垂线的交点,故选项D错误,不符合题意.
5.如图,等腰△AOB中,顶角∠AOB=40°,用尺规按①到④的步骤操作:
①以O为圆心,OA为半径画圆;
②在⊙O上任取一点P(不与点A,B重合),连接AP;
③作AB的垂直平分线与⊙O交于M,N;
④作AP的垂直平分线与⊙O交于E,F.
结论Ⅰ:顺次连接M,E,N,F四点必能得到矩形;
结论Ⅱ:⊙O上只有唯一的点P,使得S扇形FOM=S扇形AOB.
对于结论Ⅰ和Ⅱ,下列判断正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ都对 B.Ⅰ和Ⅱ都不对 C.Ⅰ不对Ⅱ对 D.Ⅰ对Ⅱ不对
【答案】D
【解析】如图,连接EM,EN,MF.NF.根据矩形的判定证明四边形MENF是矩形,再说明∠MOF≠∠AOB,可知(Ⅱ)错误.
解:如图,连接EM,EN,MF.NF.
∵OM=ON,OE=OF,
∴四边形MENF是平行四边形,
∵EF=MN,
∴四边形MENF是矩形,故(Ⅰ)正确,
观察图象可知∠MOF≠∠AOB,
∴S扇形FOM≠S扇形AOB,故(Ⅱ)错误,故选:D.
6.如图,线段是半圆O的直径。分别以点A和点O为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线,交半圆O于点C,交于点E,连接,,若,则的长是( )
A B. 4 C. 6 D.
【答案】A
【解析】【分析】根据作图知CE垂直平分AC,即可得,,根据圆的半径得,,根据圆周角的推论得,根据勾股定理即可得.
【详解】根据作图知CE垂直平分AC,
∴,,
∴,
∴,
即,
∵线段AB是半圆O的直径,∴,
在中,根据勾股定理得,
,故选A.
【点睛】本题考查了圆,勾股定理,圆周角推论,解题的关键是掌握这些知识点.
7.已知线段AB,按如下步骤作图:①作射线AC,使AC⊥AB;③以点A为圆心,AB长为半径作弧;④过点E作EP⊥AB于点P,则AP:AB=( )
A.1: B.1:2 C.1: D.1:
【答案】D
【解析】直接利用基本作图方法得出AP=PE,再结合等腰直角三角形的性质表示出AE,AP的长,即可得出答案.
∵AC⊥AB, ∴∠CAB=90°,
∵AD平分∠BAC, ∴∠EAB=×90°=45°,
∵EP⊥AB, ∴∠APE=90°,
∴∠EAP=∠AEP=45°,∴AP=PE, ∴设AP=PE=x,
故AE=AB=x,
∴AP:AB=x:x=1:.
8.已知: AOCD的顶点O(0,0),点C在x轴的正半轴上,按以下步骤作图:
①以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA于点M,交OC于点N.
②分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在∠AOC内相交于点E.
③画射线OE,交AD于点F(2,3),则点A的坐标为( )
A.(,3) B.(3﹣,3) C.(﹣,3) D.(2﹣,3)
【答案】A
【解析】利用基本作图得到∠AOF=∠COF,再根据平行四边形的性质得到AD∥OC,接着证明∠AOF=∠AFO得到OA=AF,设AF交y轴于M,如图,设A(t,3),则AM=﹣t,AO=AF=﹣t+2,利用勾股定理得到t2+32=(﹣t+2)2,然后解方程求出t即可得到A点坐标.
解:由作法得OE平分∠AOC,则∠AOF=∠COF,
∵四边形AOCD为平行四边形,
∴AD∥OC,
∴∠AFO=∠COF,
∴∠AOF=∠AFO,∴OA=AF,
设AF交y轴于M,如图,
∵F(2,3),
∴MF=2,OM=3,
设A(t,3),
∴AM=﹣t,AO=AF=﹣t+2,
在Rt△OAM中,t2+32=(﹣t+2)2,解得t=﹣,
∴A(﹣,3).故选:A.
9. 如图,在中,,,分别以点A,B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧分别相交于点M,N,作直线,交于点D,连接,则的度数为_____.
【答案】
【解析】根据作图可知,,根据直角三角形两个锐角互余,可得,根据即可求解.
【详解】∵在中,,,
∴,
由作图可知是的垂直平分线,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了基本作图,垂直平分线的性质,等边对等角,直角三角形的两锐角互余,根据题意分析得出是的垂直平分线,是解题的关键.
10.如图,∠MON=40°,以O为圆心,4为半径作弧交OM于点A,交ON于点B,分别以点A,B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧在∠MON的内部相交于点C,画射线OC交于点D,E为OA上一动点,连接BE,DE,则阴影部分周长的最小值为 .
【答案】4+π.
【解析】利用作图得到OA=OB=OD=4,∠BOD=∠AOD=20°,则根据弧长公式可计算出的长度为π,过B点关于OM的对称点F,连接DF交OM于E′,连接OF,如图,证明△ODF为等边三角形得到DF=4,接着利用两点之间线段最短可判断此时E′B+E′D的值最小,从而得到阴影部分周长的最小值.
解:由作法得OC平分∠MON,OA=OB=OD=4,
∴∠BOD=∠AOD=∠MON=×40°=20°,
∴的长度为=π,
过B点关于OM的对称点F,连接DF交OM于E′,连接OF,如图,
∴OF=OB,∠FOA=∠BOA=40°,∴OD=OF,
∴△ODF为等边三角形,∴DF=OD=4,
∵E′B=E′F,
∴E′B+E′D=E′F+E′D=DF=4,
∴此时E′B+E′D的值最小,
∴阴影部分周长的最小值为4+π.
故答案为4+π.
11. 如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,以点B为圆心、BC的长为半径画弧交AD于点E,再分别以点C,E为圆心、大于CE的长为半径画弧,两弧交于点F,作射线BF交CD于点G,则CG的长为__________________.
【答案】
【解析】根据作图过程可得BF是∠EBC的平分线,然后证明△EBG≌△CBG,再利用勾股定理即可求出CG的长.
如图,连接EG,
根据作图过程可知:BF是∠EBC的平分线,
∴∠EBG=∠CBG,
在△EBG和△CBG中,
,
∴△EBG≌△CBG(SAS),
∴GE=GC,∠BEG=∠C=90°,
在Rt△ABE中,AB=6,BE=BC=10,
∴AE==8,
∴DE=AD﹣AE=10﹣8=2,
Rt△DGE中,DE=2,DG=DC﹣CG=6﹣CG,EG=CG,
∴EG2﹣DE2=DG2
∴CG2﹣22=(6﹣CG)2,
解得CG=.
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质,作图-基本作图,解决本题的关键是掌握矩形的性质.
12. 如图,已知是的一个外角.请用尺规作图法,求作射线,使.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【解析】作的角平分线即可.
如图,射线即为所求作.
【点睛】考查角平分线、三角形外角的性质、平行线的判定,解题的关键是掌握平行线的判定定理.
13. 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】C
【解析】如图,△ABC为所作.
14. 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】(1)见解析 (2)45°.
【解析】(1)如图所示,直线EF即为所求;
(2)∵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°.
15. 如图,四边形ABCD是矩形.
(1)用尺规作线段AC的垂直平分线,交AB于点E,交CD于点F(不写作法,保留作图痕迹);
(2)若BC=4,∠BAC=30°,求BE的长.
【答案】(1)见解析。(2).
【解析】(1)如图所示:
(2)∵四边形ABCD是矩形,EF是线段AC的垂直平分线,
∴AE=EC,∠CAB=∠ACE=30°,
∴∠ECB=60°,
∴∠ECB=30°,
∵BC=4,
∴BE=.
16. 如图,已知P是外一点.用两种不同的方法过点P作的一条切线.要求:
(1)用直尺和圆规作图;
(2)保留作图的痕迹,写出必要的文字说明.
【答案】答案见解析.
【解析】方法一:作出OP的垂直平分线,交OP于点A,再以点A为圆心,PA长为半径画弧,交于点Q,连结PQ,PQ即为所求.
方法二:作出以OP为底边的等腰三角形BPO,再作出∠OBP的角平分线交OP于点A,再以点A为圆心,PA长为半径画弧,交于点Q,连结PQ,PQ即为所求.
【详解】解:
作法:连结PO,分别以P、O为圆心,大于PO的长度为半径画弧,交于两点,连结两点交PO于点A;以点A为圆心,PA长为半径画弧,交于点Q,连结PQ,PQ即为所求.
作法:连结PO,分别以P、O为圆心,以大于PO的长度为半径画弧交PO上方于点B,连结BP、BO;以点B为圆心,任意长为半径画弧交BP、BO于C、D两点,分别以于C、D两点为圆心,大于CD的长度为半径画弧交于一点,连结该点与B点,并将其反向延长交PQ于点A,以点A为圆心,PA长为半径画弧,交于点Q,连结PQ,PQ即为所求.
【点睛】本题考查了作图——复杂作图,涉及垂直平分线的作法,角平分线的作法,等腰三角形的作法,圆的作法等知识点.复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图.解题的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合基本几何图形的性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
考点2. 无刻度直尺作图
1.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1.
(1)在图1中作等腰,满足条件的格点C有______个,请在图中画出其中一个.
(2)在图2中,只用一把无刻度直尺,在线段上求作一点D,使得,并保留作图痕迹.
【答案】(1)4,见解析 (2)见解析
【解析】(1)当以为底边时,点C应在线段的中垂线上,显然易找出点C,如图1、图2;
当以为腰时,如图3、图4.(画出其中一个即可)
故答案为:4;
(2)如图5,D即为所求作的点.
提示:∵,
∴与相似.
又∵,
∴.
2. 如图,在的正方形网格中,每个小正方形的顶点称为格点,均在格点上,只用无刻度的直尺,在给定的网格中按下列要求作图,保留作图痕迹.
(1)如图①,是内一点,在上找一点,使;
(2)如图②,在线段上找到点,连结,使的面积为3;
(3)如图③,在线段上找到点,连结,使的面积为3.
【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析
【分析】本题考查格点作图,平行四边形的判定及性质,勾股定理,相似三角形的判定及性质,熟练掌握相关图形的性质是解决问题的关键.
(1)取格点,连接,交于,点即为所求;
(2)取格点,,连接交于,点即为所求;
(3)取格点,,连接交于,连接,,点即为所求.
【解析】(1)如图,取格点,连接,交于,
由勾股定理可得,,
∴四边形是平行四边形,
∴,则,
即:点为所求;
(2)的面积,
如图,取格点,,连接交于,
由图可知,,则,,
∴,
∴,
∴,
∴,则,
即:点即为所求;
(3)如图,取格点,,连接交于,连接,,
由图可知,,,,
则四边形是平行四边形,
∴,
∴,
即:点即为所求.
3. 如图,在和中,,,与相交于点,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图.(保留作图痕迹)
(1)如图1,作线段的垂直平分线;
(2)如图2,在上分别取点,使得.
1.已知平行四边形是中心对称图形,点是平面上一点,请仅用无刻度直尺画出点E关于平行四边形对称中心的对称点.
(1)如图1,点是平行四边形的上一点;
(2)如图2,点是平行四边形外一点.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【分析】(1)连接,,交于点O,再连接并延长,与交于点F即可;
(2)同(1)的方法找出点O,连接,交于G,连接并延长,交于H,连接并延长,与的延长线交于点F.
【详解】(1)解:如图,点F即为所求;
(2)如图,点F即为所求.
【点睛】本题考查了平行四边形的对称性,中心对称图形的性质,解题的关键是通过对称构造图形,得到需要的点和线.
4. 在矩形中,.图1中,点在边上,;图2中,点在边上,,点是的中点.请仅用无刻度的直尺按要求画图(保留作图痕迹,不写作法).
(1)在图1的CD边上作出点F,使四边形为菱形.
(2)在图2的CD边上作出点G,使四边形为正方形.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【分析】(1)连接,相交于点,则点为的中点,也是菱形的对角线交点,连接并延长交于点,则点即为所求;
(2)连接,交于点,连接并延长交于点,则点为的中点,连接交于点,则为正方形的对角线,为的中点,也是正方形的对角线交点,连接并 延长交于点,则点即为所求.
【详解】(1)解:如图1所示,连接,相交于点,连接并延长交于点,连接,则点即为所求,
在矩形中,,
,
,,
,
,
又,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形.
(2)解:如图2所示,连接,交于点,连接并延长交于点,连接交于点,连接并 延长交于点,连接,则点即为所求,
四边形是矩形,
,,,,,
点为中点,
,,
,,
点为的中点,
,
在中,,在中,,
,,
四边形是平行四边形,
又,,
四边形是正方形.
【点睛】本题考查了直尺作图,矩形的性质,菱形的判定,正方形的判定,三角形中位线性质,根据矩形对角线的性质确定菱形和正方形的对角线交点,是解本题关键.
5. 只用无刻度的直尺作图(保留作图痕迹,不要求写作法).
(1)如图1,已知.点E在OB边上,其中四边形是平行四边形,请你在图中画出的平分线.
(2)如图2.已知E是菱形中边上的中点,请作出边上的中点F.
【答案】(1)作图见解析(2)作图见解析
【分析】(1)由等腰三角形三线合一,可知的角平分线过线段的中点,由平行四边形的性质可知,的中点即为平行四边形对角线的交点,过与的中点的射线即为所求,作图即可,如图1;
(2)由菱形的性质,三角形的三条中线交于一点即重心,作的中线,,交点为重心,连接并延长交于,即为所求,如图2.
【详解】(1)解:如图1,连接、交于点,过作射线,即为所求;
(2)解:如图2,连接,,与交于点G,连接,与交于点,连接并延长交于,即为所求;
6. 如图,在正方形中,,请仅用无刻度的直尺画图(保留画图痕迹,不写画法)
(1)在图①中,画出的中点M;
(2)在图②中,画出的中点N.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【分析】本题考查无尺规作图,涉及到正方形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质;
(1)连接,连接的交点和点E,交于点M,点M为所求;
(2)作法不唯一,根据正方形的性质,由(1)得:点M为的中点,连接与交于点H,连接交与点N,点N即为所求.
【详解】(1)解:如图,点M为所求;
(2)解:如图,点N即为所求,
由(1)得:点M为的中点,连接与交于点H,连接交于点N,点N即为所求;
∵四边形是正方形,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
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