(共25张PPT)
4.2.3 用尺规作角 教学课件内容
幻灯片 1:标题页
标题:4.2.3 用尺规作角
副标题:基本作图方法与应用
作者:[教师姓名]
日期:[授课日期]
学习目标:
掌握用尺规作一个角等于已知角的方法和步骤
理解尺规作图的原理,能规范描述作图过程
能运用尺规作角解决简单的几何作图问题
培养严谨的作图习惯和几何推理能力
幻灯片 2:情境引入
生活中的作图需求:
展示需要精确复制角度的场景:
工匠制作对称零件时需要复制特定角度
建筑师绘制图纸时需要作出与已知角相等的角
设计师进行图案设计时的角度复制操作
数学中证明几何命题时的精确作图需求
思考:不用量角器,如何利用直尺和圆规精确地作出一个角等于已知角?这种作图方法的原理是什么?
幻灯片 3:尺规作图的工具与要求
作图工具
直尺:没有刻度,用于画直线、射线或线段
圆规:用于画圆或圆弧,截取相等的线段
作图要求
不能用刻度尺测量长度
不能用量角器测量角度
作图过程要保留所有痕迹(圆弧与交点)
要能清晰描述作图步骤
基本思想
通过构造全等三角形,利用全等三角形的对应角相等来作出等角(SSS 全等判定原理)
幻灯片 4:用尺规作一个角等于已知角(步骤解析)
已知:∠AOB
求作:∠A'O'B',使∠A'O'B'=∠AOB
作图步骤
作射线 O'A':
任意作一点 O',以 O' 为端点作一条射线 O'A',作为角的一边。
画圆弧交两边:
以点 O 为圆心,任意长为半径画弧,分别交 OA 于点 C,交 OB 于点 D。
复制圆弧半径:
以点 O' 为圆心,OC 长为半径画弧,交 O'A' 于点 C'。
确定圆弧交点:
以点 C' 为圆心,CD 长为半径画弧,与前一步所画的弧交于点 D'。
作射线成角:
过点 D' 作射线 O'B',则∠A'O'B' 就是所求作的角。
图示步骤:
(分步骤配图展示上述操作过程)
幻灯片 5:作图原理说明
原理:全等三角形的对应角相等
在△OCD 和△O'C'D' 中:
OC=O'C'(作图步骤 2、3,半径相等)
OD=O'D'(作图步骤 2、3,同圆半径相等)
CD=C'D'(作图步骤 4,半径相等)
根据 SSS(边边边)全等判定定理,△OCD≌△O'C'D'
因此,∠COD=∠C'O'D',即∠AOB=∠A'O'B'
几何语言描述:
由作图可知,OC=O'C',OD=O'D',CD=C'D',
∴△OCD≌△O'C'D'(SSS),
∴∠AOB=∠A'O'B'(全等三角形对应角相等)。
幻灯片 6:例题解析(一)—— 基本作图应用
例 1:已知∠α,用尺规作一个角等于∠α。
(配图展示完整作图过程,标注关键点 C、D、C'、D')
作法:
作射线 O'A';
以∠α 的顶点 O 为圆心,任意长为半径画弧,交∠α 的两边于点 C、D;
以 O' 为圆心,OC 长为半径画弧,交 O'A' 于点 C';
以 C' 为圆心,CD 长为半径画弧,交前弧于点 D';
过 D' 作射线 O'B',则∠A'O'B'=∠α。
结论:∠A'O'B' 即为所求作的角。
幻灯片 7:例题解析(二)—— 作角的和与差
例 2:已知∠α 和∠β(∠α>∠β),用尺规作一个角等于∠α+∠β。
作法:
作∠AOC=∠α;
以 OC 为一边,在∠AOC 的外部作∠COB=∠β;
则∠AOB=∠α+∠β 即为所求作的角。
图示:
(配图展示作两个角的和的过程)
例 3:已知∠α 和∠β(∠α>∠β),用尺规作一个角等于∠α-∠β。
作法:
作∠AOC=∠α;
以 OC 为一边,在∠AOC 的内部作∠COB=∠β;
则∠AOB=∠α-∠β 即为所求作的角。
图示:
(配图展示作两个角的差的过程)
幻灯片 8:作图注意事项
圆规半径保持:
画弧时圆规的半径不能随意改变,特别是步骤 2 和 3 的半径要保持一致
步骤 4 中必须以 CD 长为半径,确保三角形全等条件成立
痕迹清晰完整:
所有画的圆弧都要保留,不能擦除
标注关键交点(如 C、D、C'、D'),方便说明作图过程
射线方向准确:
作射线时要通过关键点,确保角度准确
区分角的内部和外部,避免作角的和差时方向错误
语言规范严谨:
描述作图步骤时使用规范术语,如 “以… 为圆心,… 为半径画弧”“作射线…”
幻灯片 9:易错点警示
半径错误:
错误:步骤 3 中未以 OC 长为半径,而是随意取半径
错误:步骤 4 中以 O'C' 长为半径而非 CD 长
规避:牢记 “两次半径相等” 的关键:OC=O'C',CD=C'D'
作图顺序错误:
错误:先画射线 O'B' 再确定交点 D'
规避:严格按照 “作射线→画弧交两边→复制半径→找交点→作射线” 的顺序操作
痕迹缺失:
错误:擦除作图过程中的圆弧痕迹
规避:明确要求保留所有作图痕迹,这是评分和验证的依据
描述不规范:
错误:使用 “用直尺量取”“用量角器对准” 等非尺规作图语言
规避:只用尺规作图专用术语描述步骤
幻灯片 10:课堂练习
基础题:
已知∠1,用尺规作一个角等于∠1(保留作图痕迹,不写作法)
完成下列作图步骤:
作∠A'O'B'=∠AOB 的步骤:
(1) 作射线__;
(2) 以点 O 为圆心,任意长为半径画弧,分别交 OA 于点 C,交 OB 于点 D;
(3) 以点 O' 为圆心,__长为半径画弧,交 O'A' 于点 C';
(4) 以点 C' 为圆心,长为半径画弧,与前弧交于点 D';
(5) 过点 D' 作射线,则∠A'O'B'=∠AOB。
提高题:
3. 已知∠α,用尺规作一个角等于 2∠α(写出作法,保留作图痕迹)
用尺规作一个角等于 60°(提示:利用等边三角形的性质)
幻灯片 11:知识拓展 —— 尺规作图的历史与意义
历史渊源:
尺规作图起源于古希腊,是几何学中的传统作图方法,古希腊数学家认为只有通过尺规作图才能得到精确的图形。
三大经典问题:
三等分角问题:将任意角三等分(已证明不可能)
倍立方体问题:作一个立方体体积是已知立方体的 2 倍(已证明不可能)
化圆为方问题:作一个正方形面积等于已知圆的面积(已证明不可能)
现代意义:
尺规作图能培养空间想象能力、逻辑推理能力和严谨的治学态度,是几何证明的重要基础。
幻灯片 12:课堂小结
核心作图方法:
用尺规作一个角等于已知角的五步关键步骤:
作射线→画弧交两边→复制半径→找交点→作射线
作图原理:
利用 SSS 全等判定定理,构造全等三角形得到等角
操作要点:
保持两次半径相等:OC=O'C',CD=C'D'
保留所有作图痕迹
使用规范的作图语言描述步骤
应用拓展:
可用于作角的和、差、倍角等复杂作图问题
幻灯片 13:作业布置
教材 P [XX] 习题 4.2 第 7、8 题
作图题:已知∠α 和∠β,用尺规作一个角等于∠α+2∠β(保留作图痕迹,写出作法)
探究题:如何用尺规作一个角等于 90°?说明你的方法和原理
实践题:用尺规作图法画出一个等边三角形,并说明作图依据
幻灯片 14:结束页
感谢聆听!
疑问解答与交流
2024北师大版数学七年级上册
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4.2.3用尺规作角
第四章 认识基本的平面图形
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1. 会用尺规作图作一个角等于已知角,培养学生的动手操作能力。
2. 会通过尺规作图比较两个角的大小,培养学生的观察能力和总结能力。
3. 通过尺规作图,规范学生的作图步骤,培养学生的规范性。
重点:会用尺规作图作一个角等于已知角,培养学生的
动手操作能力。
难点:通过尺规作图,规范学生的作图步骤,培养学生
的规范性。
我们已经知道可以通过移动其中一个角的方法比较两个角的大小。如何移动一个角呢
比如,如何将图 (1) 中的∠AOB 移动到图 (2) 的位置,使 OA 与 O'A' 重合
B
O
A
(1)
O’
A'
利用尺规,作一个角等于已知角.
已知:∠AOB(如图).
求作:∠A′O′B′,使∠A′O′B′ =∠AOB.
B
O
A
1
用尺规作角
(1)作射线 O′A′;
作法:
(2)以点 O 为圆心,任意长为半径作弧,交 OA 于点 C,交 OB 于点 D;
(3)以点 O′ 为圆心,OC长为半径作弧,交 O′A′ 于点 C′;
(4)以点C′为圆心,CD长为半径作弧,交前面的弧于点 D′;
(5)过点 D′ 作射线 O′B′. 则∠A′O′B′ 就是所求作的角.
O
D'
C'
B
A
C
D
B'
O'
A'
思考:用尺规作一个角等于已知角是尺规作图中的
基本作图,你能利用它作出其他图形吗?
提示:可以作角的和、差、倍角及与角有关的图.
议一议
如图,已知∠AOB,∠EO'F,利用尺规作图,
比较它们的大小.
A
O
B
E
O'
F
1.已知:∠AOB.
利用尺规作:∠A’O’B’ ,
使∠A’O’B’ = 2∠AOB.
B
O
A
独立思考、合作交流;
口述作法、保留作图痕迹.
作法一:
A’
∠A’OB’即为所求作的角.
B
O
A
作法二:
E
B’
O’
A’
∠A’O’B’即为所求作的角.
C
B’
D
C
C’
随堂练习
1.将图中的角用不同方法表示出来,并填写下表:
∠1 ∠3 ∠4
∠BCA ∠ABC
∠2
∠5
∠BCE
∠BAC
∠DAB
习题4.2
解:(1)7.5′,450″;(2)100′,
2.计算:
(1) ( )°等于多少分?等于多少秒?
(2)6000″等于多少分?等于多少度?
解:∠B=30°,∠E=60°,∠BAD=180°-∠BAC=180°-60°=120°,∠DCE=90°.
∠B<∠E<∠DCE<∠BAD.
3.把两个三角尺如图所示那样拼在一起,试确定图中∠B、∠E、∠BAD、∠DCE的度数及其大小关系.
解:当点A从左向右运动时,∠α逐渐变小,∠β逐渐变大.
∠α+∠β=180°.
4.如图,直线m外有一定点O,A是m上的一个动点,当点A从左向右运动时,观察∠α和∠β是如何变化的,∠α和∠β之间有关系吗?
5.用尺规完成下列作图:
(1)如图(1),已知∠ABC,以点B为顶点,射线BA为一边,在∠ABC外作一个角,使它等于∠ABC;
(1)
B
C
A
解:(1)如图。
α
β
(2)
(2)如图(2),已知∠α,∠β,作一个角,使它等于∠α与∠β的和。
解:(2)如图。
α
β
解:能够画出75°角和15°角,由于三角尺的度数为90°,60°,30°,45°,可以利用45°+30°=75°,45°-30°=15°画出75°和15°的角,还可以画出30°,45°,60°,90°,105°,120°,135°,150°,165°等角,这些角的共同特征:都是15°的倍数.
6.借助一副三角尺的拼摆,你能画出75°的角吗?15°呢?你还能画出哪些角?这些角有什么共同特征?
7.小华在探究用尺规作与∠AOB相等的∠A′O′B′时,提出了如图所示的方法,小华的作法与本节的作法有什么区别?请你说说小华这样做的道理。
8.(1)如图,分别确定四个城市相应钟表上时针与分钟所成角的度数.
30°
0°
120°
90°
巴黎
伦敦
北京
东京
解:(2)每经过1h,时针转过30°;每经过1min,分针转过6°.
(3)时针与分针的夹角是115°.
(4)如7点20分,分针与时针夹角为100°.
(2)每经过1h,时针转过多少度?每经过1min,分针转过多少度?
(3)当时钟指向上午10:10时,时针与分针的夹角是多少度?
(4)请你的同伴任意报一个时间(精确到分),你来确定时针与分针的夹角.
解:(1)因为∠AOC=∠BOD=90°,所以∠AOB=90°+90°-∠COD=180°-28°=152°.
(2)∠AOD=∠BOC,如果∠DOC≠28°,
它们还会相等.因为∠AOD=90°-∠DOC,
∠BOC=90°-∠DOC,所以∠AOD=∠BOC.
(3)若∠DOC变小,∠AOB会变大.
9.如图(甲),∠AOC和∠DOB都是直角.
(1)如果∠DOC=28°,那么∠AOB的度数是多少?
(2)找出图(甲)中相等的角.如果∠DOC≠28°,它们还会相等吗?
(3)若∠DOC越来越小,则∠AOB如何变化?
解: (4)作∠AOB=90°,∠COD=90°,那么∠AOD=∠BOC.
所以∠AOD即为所求(如图所示).
(4)在图(乙)中利用能够画直角的工具再画一个与∠COB相等的角.
10.如图,蜂房的顶部由三个相同的四边形围成,每个四边形中的两个锐角均为70°32′,两个钝角均为109°28′。这样的结构很奇妙吧!请你查阅资料,了解大自然中其他的奇妙角度。
11.(1)请用尺规作出如图所示的图形。
(2)你还能设计什么样的图案?试一试,并说说你设计的图案的寓意。
作一个角等于已知角可以归纳为“一线三弧”:
先画一条射线,再作三次弧,其中前两次弧半径相同,而第三次以原角的两边与弧的交点之间的距离为半径.
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!