中考数学一轮复习讲义第29讲《尺规作图》教案
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考点二十九:尺规作图
聚焦考点☆温习理解
1.尺规作图的作图工具限定只用圆规和没有刻度的直尺[来源:学科网]
2.基本作图
(1)作一条线段等于已知线段,以及线段的和﹑差;
(2)作一个角等于已知角,以及角的和﹑差;
(3)作角的平分线;
(4)作线段的垂直平分线;
(5)过一点作已知直线的垂线.
3.利用基本作图作三角形
(1)已知三边作三角形;
(2)已知两边及其夹角作三角形;
(3)已知两角及其夹边作三角形;
(4)已知底边及底边上的高作等腰三角形;
(5)已知一直角边和斜边作直角三角形.
4.与圆有关的尺规作图
(1)过不在同一直线上的三点作圆(即三角形的外接圆);
(2)作三角形的内切圆;
(3)作圆的内接正方形和正六边形.
5.有关中心对称或轴对称的作图以及设计图案是中考的常见类型
6.作图的一般步骤
尺规作图的基本步骤:
(1)已知:写出已知的线段和角,画出图形;
(2)求作:求作什么图形,它符合什么条件,一一具体化;
(3)作法:应用“五种基本作图”,叙述时不需重述基本作图的过程,但图中必须保留基本作图的痕迹;
(4)证明:为了验证所作图形的正确性,把图作出后,必须再根据已知的定义、公理、定理等,结合作法来证明所作出的图形完全符合题设条件;
(5)讨论:研究是不是在任何已知的条件下都能作出图形;在哪些情况下,问题有一个解、多个解或者没有解;
(6)结论:对所作图形下结论.
名师点睛☆典例分类[来源:Z_xx_k.Com]
考点典例一、应用角平分线、线段的垂直平分线性质画图
【例1】(2018•济宁)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以点A为圆心,任意长为半径画弧分别交AB,AC于点M和N,再分别以点M,N为圆心画弧,两弧交于点P,连结AP并延长交BC于点D,则下列说法中正确的个数是( )
①AD是∠BAC的平分线
②∠ADC=60°
③△ABD是等腰三角形
④点D到直线AB的距离等于CD的长度.
A.1 B.2 C.3 D.4
【举一反三】
(2018黑龙江绥化)如图,为某公园的三个景点,景点和景点之间有一条笔直的小路,现要在小路上建一个凉亭,使景点、景点到凉亭的距离之和等于景点到景点的距离.请用直尺和圆规在所给的图中作出点.(不写作法和证明,只保留作图痕迹)
考点典例二、画已知直线的平行线,垂线
【例2】下面是“经过已知直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程.
请回答:该作图依据是__________________________________________________.
【例3】安徽省2018年如图,⊙O为锐角△ABC的外接圆,半径为5.
(1)用尺规作图作出∠BAC的平分线,并标出它与劣弧BC的交点E(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若(1)中的点E到弦BC的距离为3,求弦CE的长.
【举一反三】
(2017浙江衢州)下列四种基本尺规作图分别表示:①作一个角等于已知角;②作一个角的平分线;③作一条线段的垂直平分线;④过直线外一点P作已知直线的垂线,则对应选项中作法错误的是( )
A.① B.② C.③ D.④
考点典例三、画三角形
【例4】(2017江苏无锡)如图,已知等边△ABC,请用直尺(不带刻度)和圆规,按下列要求作图(不要求写作法,但要保留作图痕迹):
(1)作△ABC的外心O;
(2)设D是AB边上一点,在图中作出一个正六边形DEFGHI,使点F,点H分别在边BC和AC上.
【举一反三】
已知:线段a、c和∠β(如图),利用直尺和圆规作△ABC,使BC=a,AB=c,∠ABC=∠β.(不写作法,保留作图痕迹).
考点典例四、通过画图确定圆心
【例5】(2017浙江嘉兴)如图,已知,.
(1)在图中,用尺规作出的内切圆,并标出与边,,的切点,,(保留痕迹,不必写作法);
(2)连接,,求的度数.
【举一反三】
如图,(1)作△ABC的外接⊙O(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)若AB=6cm,AC=BC=5cm,求⊙O的半径.
课时作业☆能力提升
1.(2018广西贺州)如图,△ABC中,AB>AC,∠CAD为△ABC的外角,观察图中尺规作图的痕迹,则下列结论错误的是( )
A.∠DAE=∠B B.∠EAC=∠C C.AE∥BC D.∠DAE=∠EAC
2.用尺规作图,不能作出唯一直角三角形的是( )
A.已知两条直角边 B.已知两个锐角
C.已知一直角边和直角边所对的一锐角 D.已知斜边和一直角边
3.如图,已知钝角∆ABC,依下列步骤尺规作图,并保留作图痕迹.
步骤1:以C为圆心,CA为半径画弧①;
步骤2:以B为圆心,BA为半径画弧②,交弧①于点D;
步骤3:连接AD,交BC延长线于点H.
下列叙述正确的是( )
A. AC平分∠BAD B. BH垂直平分线段AD C. D. AB=AD
4.已知点,点都在直线的上方,试用尺规作图在直线上求作一点,使得 的值最小,则下列作法正确的是( ).
A. B. C. D.
5.(2017湖北随州)如图,用尺规作图作∠AOC=∠AOB的第一步是以点O为圆心,以任意长为半径画弧①,分别交OA、OB于点E、F,那么第二步的作图痕迹②的作法是( )
A. 以点F为圆心,OE长为半径画弧
B. 以点F为圆心,EF长为半径画弧
C. 以点E为圆心,OE长为半径画弧
D. 以点E为圆心,EF长为半径画弧[来源:学|科|网]
6.如图,用尺规作图作“一个角等于已知角”的原理是:因为,所以.由这种作图方法得到的和全等的依据是( )
A. SSS B. SAS C. ASA D. AAS
7.尺规作图特有的魅力曾使无数人沉湎期中,连当年叱咤风云的拿破仑也不例外,我们可以只用圆规将圆等分。例如可将圆6等分,如图只需在⊙O上任取点A,从点A开始,以⊙O的半径为半径,在⊙O上依次截取点B,C,D,E,F.从而点A,B,C,D,E,F把⊙O六等分。下列可以只用圆规等分的是( )
①两等分 ②三等分 ③四等分 ④五等分
A. ② B. ①② C. ①②③ D. ①②③④
8.下列尺规作图,能判断AD是△ABC边上的高是( )
A. B. C. D.
9.已知线段AB,下列尺规作图中,PQ与AB的交点O不一定是AB的中点的是( )
A. A B. B C. C D. D
10.(2018湖北十堰)如图,在中,尺规作图如下:分别以点,点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于两点,作直线,交于点,连接,则下列结论正确的是( )
A.平分 B.垂直平分
C. 垂直平分 D.平分
11.如图,用尺规作图作“一个角等于已知角”的原理是:因为△D′O′C′≌△DOC,所以∠D′O′C′=∠DOC。由这种作图方法得到的△D′O′C′和△DOC全等的依据是___(写出全等判定方法的简写)
12.如图,依据尺规作图的痕迹,计算∠α=___°.
13.下面是一道确定点P位置的尺规作图题的作图过程.
如图,直线L1与L2相交于点O,A,B是L2上两点,点P是直线L1上的点,且∠APB=30°,请在图中作出符合条件的点P.
作法:如图,
(1)以AB为边在L2上方作等边△ABC;
(2)以C 为圆心,AB长为半径作⊙C交直线L1于P1,P2两点.
则P1、P2就是所作出的符合条件的点P.
请回答:该作图的依据是______________________________________________________.
14. 江西省2018年如图,在四边形中,∥,=2,为的中点,请仅用无刻度的直尺分别按下列要求画图(保留作图痕迹)
(1)在图1中,画出△ABD的BD边上的中线;
(2)在图2中,若BA=BD, 画出△ABD的AD边上的高 .
15.(2017广西贵港)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹):
已知线段和,点 在上(如图所示).
(1)在边上作点,使 ;
(2)作的平分线;
(3)过点作的垂线.
16. 孝感市2018年如图,中,,小聪同学利用直尺和圆规完成了如下操作:
①作的平分线交于点;
②作边的垂直平分线,与相交于点;
③连接,.
请你观察图形解答下列问题:
(1)线段,,之间的数量关系是________;
(2)若,求的度数.
17.(2017贵州六盘水如图,是的直径,,点在上,,为的中点,是直径上一动点.
(1)利用尺规作图,确定当最小时点的位置(不写作法,但要保留作图痕迹).
(2)求的最小值.
18.(2017江苏盐城)如图,△ABC是一块直角三角板,且∠C=90°,∠A=30°,现将圆心为点O的圆形纸片放置在三角板内部.
(1)如图①,当圆形纸片与两直角边AC、BC都相切时,试用直尺与圆规作出射线CO;(不写作法与证明,保留作图痕迹)学+科网
(2)如图②,将圆形纸片沿着三角板的内部边缘滚动1周,回到起点位置时停止,若BC=9,圆形纸片的半径为2,求圆心O运动的路径长.
19.(2017甘肃兰州)在数学课上,同学们已经探究过“经过已知直线外一点作这条直线的垂线”的尺规作图过程:
已知:直线和外一点
求作:直线的垂线,使它经过点.
做法:如图:(1)在直线上任取两点、;
(2)分别以点、为圆心,,长为半径画弧,两弧相交于点;
(3)作直线.
参考以上材料作图的方法,解决以下问题:
(1)以上材料作图的依据是 .
(3)已知:直线和外一点,
求作:,使它与直线相切。(尺规作图,不写做法,保留作图痕迹,并把作图痕迹用黑色签字笔描黑)
参考答案:
考点典例一、应用角平分线、线段的垂直平分线性质画图
【例1】(2018•济宁)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以点A为圆心,任意长为半径画弧分别交AB,AC于点M和N,再分别以点M,N为圆心画弧,两弧交于点P,连结AP并延长交BC于点D,则下列说法中正确的个数是( )
①AD是∠BAC的平分线
②∠ADC=60°
③△ABD是等腰三角形
④点D到直线AB的距离等于CD的长度.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
因为∠C=90°,∠B=30°,则∠BAC=60°,而AD平分∠BAC,则∠DAB=30°,所以∠ADC=∠DAB+∠B=60°,所以②正确;
因为∠DAB=∠B=30°,所以△ABD是等腰三角形,所有③正确;
因为AD平分∠BAC,所以点D到AB与AC的距离相等,而DC⊥AC,则点D到直线AB的距离等于CD的长度,所以④正确.
故选:D.
点睛:本题考查了作图﹣基本作图:基本作图有: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.
【举一反三】
(2018黑龙江绥化)如图,为某公园的三个景点,景点和景点之间有一条笔直的小路,现要在小路上建一个凉亭,使景点、景点到凉亭的距离之和等于景点到景点的距离.请用直尺和圆规在所给的图中作出点.(不写作法和证明,只保留作图痕迹)
【答案】作图见解析.
【解析】
考点:作图—应用与设计作图.
考点典例二、画已知直线的平行线,垂线
【例2】下面是“经过已知直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程.
请回答:该作图依据是__________________________________________________.
【答案】四边相等的四边形是菱形,菱形对边平行, 两点确定一条直线
【解析】四边相等的四边形是菱形,菱形对边平行, 两点确定一条直线。
【点睛】尺规作图经过已知直线外一点作这条直线的平行线,实际上就是基本作图:作一个角等于已知角.
【例3】安徽省2018年如图,⊙O为锐角△ABC的外接圆,半径为5.
(1)用尺规作图作出∠BAC的平分线,并标出它与劣弧BC的交点E(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若(1)中的点E到弦BC的距离为3,求弦CE的长.
【答案】(1)画图见解析;(2)CE=
【详解】(1)如图所示,射线AE就是所求作的角平分线;
(2)连接OE交BC于点F,连接OC、CE,
∵AE平分∠BAC,
∴,
∴OE⊥BC,EF=3,∴OF=5-3=2,
在Rt△OFC中,由勾股定理可得FC==,
在Rt△EFC中,由勾股定理可得CE==.
【点睛】本题考查了尺规作图——作角平分线,垂径定理等,熟练掌握角平分线的作图方法、推导得出OE⊥BC是解题的关键.
【举一反三】
(2017浙江衢州)下列四种基本尺规作图分别表示:①作一个角等于已知角;②作一个角的平分线;③作一条线段的垂直平分线;④过直线外一点P作已知直线的垂线,则对应选项中作法错误的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C.
考点:基本作图.
考点典例三、画三角形
【例4】(2017江苏无锡)如图,已知等边△ABC,请用直尺(不带刻度)和圆规,按下列要求作图(不要求写作法,但要保留作图痕迹):
(1)作△ABC的外心O;
(2)设D是AB边上一点,在图中作出一个正六边形DEFGHI,使点F,点H分别在边BC和AC上.
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析.
【解析】
试题分析:(1)根据垂直平分线的作法作出AB,AC的垂直平分线交于点O即为所求;
(2)过D点作DI∥BC交AC于I,分别以D,I为圆心,DI长为半径作圆弧交AB于E,交AC于H,过E点作EF∥AC交BC于F,过H点作HG∥AB交BC于G,六边形DEFGHI即为所求正六边形.
试题解析:(1)如图所示:点O即为所求.
(2)如图所示:六边形DEFGHI即为所求正六边形.
考点:1.作图—复杂作图;2.等边三角形的性质;3.三角形的外接圆与外心.
【点睛】(1)作三角形包括:①已知三角形的两边及其夹角,求作三角形;②已知三角形的两角及其夹边,求作三角形;③已知三角形的三边,求作三角形;
(2)求作三角形的关键是确定三角形的顶点;而求作直角三角形时,一般先作出直角,然后根据条件作出所求的图形.
【举一反三】
已知:线段a、c和∠β(如图),利用直尺和圆规作△ABC,使BC=a,AB=c,∠ABC=∠β.(不写作法,保留作图痕迹).
【答案】作图见解析.
【解析】
试题分析:先作∠MBN=∠β,再在∠MBN的两边上分别截取BC=a,AB=c,连接AC即可.
试题解析:
考点:作图—基本作图.
考点典例四、通过画图确定圆心
【例5】(2017浙江嘉兴)如图,已知,.
(1)在图中,用尺规作出的内切圆,并标出与边,,的切点,,(保留痕迹,不必写作法);
(2)连接,,求的度数.
【答案】(1)作图见解析;(2)70°.
【解析】
试题分析:(1)直接利用基本作图即可得出结论;
(2)利用四边形的性质,三角形的内切圆的性质即可得出结论.
试题解析:(1)如图1,
⊙O即为所求.
(2)如图2,
连接OD,OE,
∴OD⊥AB,OE⊥BC,
∴∠ODB=∠OEB=90°,
∵∠B=40°,
∴∠DOE=140°,
∴∠EFD=70°.
考点:1.作图—复杂作图;2.三角形的内切圆与内心.
【点睛】本题考查了复杂的尺规作图,角平分线,线段中垂线及圆,解题的关键是找准圆周心作出圆.
【举一反三】
如图,(1)作△ABC的外接⊙O(用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)若AB=6cm,AC=BC=5cm,求⊙O的半径.
【答案】(1)(1)作图见解析;(2)
【解析】试题分析:(1)作线段AB于BC的垂直平分线相交于点O,则点O即为圆心,OA为半径,作△ABC的外接圆即可;
(2)先根据勾股定理求出CD的长,设OC=OA=r,则OD=CD-r,在Rt△AOD中,利用勾股定理求出r的值即可.
试题解析:(1)如图,⊙O即为所求;
(2)∵AB=6cm,AC=BC=5cm,
∴AD=AB=3cm,
∴CD==4cm.
设OC=OA=r,则OD=4-r,
在Rt△AOD中,
∵AD2+OD2=OA2,即32+(4-r)2=r2,解得r=.
课时作业☆能力提升
1.(2018广西贺州)如图,△ABC中,AB>AC,∠CAD为△ABC的外角,观察图中尺规作图的痕迹,则下列结论错误的是( )
A.∠DAE=∠B B.∠EAC=∠C C.AE∥BC D.∠DAE=∠EAC
【答案】D.
【解析】
试题分析:根据图中尺规作图的痕迹,可得∠DAE=∠B,故A选项正确,∴AE∥BC,故C选项正确,∴∠EAC=∠C,故B选项正确,∵AB>AC,∴∠C>∠B,∴∠CAE>∠DAE,故D选项错误,故选D.
考点:作图—复杂作图;平行线的判定与性质;三角形的外角性质.
2.用尺规作图,不能作出唯一直角三角形的是( )
A.已知两条直角边 B.已知两个锐角
C.已知一直角边和直角边所对的一锐角 D.已知斜边和一直角边
【答案】B.
考点:作图——复杂作图.
3.如图,已知钝角∆ABC,依下列步骤尺规作图,并保留作图痕迹.
步骤1:以C为圆心,CA为半径画弧①;
步骤2:以B为圆心,BA为半径画弧②,交弧①于点D;
步骤3:连接AD,交BC延长线于点H.
下列叙述正确的是( )
A. AC平分∠BAD B. BH垂直平分线段AD C. D. AB=AD
【答案】B
【解析】解:①、错误.CA不一定平分∠BAD.
②、正确.如图连接CD、BD.∵CA=CD,BA=BD,∴点C、点B在线段AD的垂直平分线上,∴直线BC是线段AD的垂直平分线,故A正确.
③、错误.应该是S△ABC=•BC•AH.
④、错误.根据条件AB不一定等于AD.
故选B.
点睛:本题考查作图﹣基本作图、线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是掌握证明线段垂直平分线的证明方法.
4.已知点,点都在直线的上方,试用尺规作图在直线上求作一点,使得 的值最小,则下列作法正确的是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
如图,由作图可知,B,B'关于直线对称,所以BP= B'P,此时AP +PB'=AP+PB值最小.
5.(2017湖北随州)如图,用尺规作图作∠AOC=∠AOB的第一步是以点O为圆心,以任意长为半径画弧①,分别交OA、OB于点E、F,那么第二步的作图痕迹②的作法是( )
A. 以点F为圆心,OE长为半径画弧
B. 以点F为圆心,EF长为半径画弧
C. 以点E为圆心,OE长为半径画弧
D. 以点E为圆心,EF长为半径画弧[来源:学|科|网]
【答案】D
【解析】解:用尺规作图作∠AOC=∠AOB的第一步是以点O为圆心,以任意长为半径画弧①,分别交OA、OB于点E、F,第二步的作图痕迹②的作法是以点E为圆心,EF长为半径画弧.故选D.
6.如图,用尺规作图作“一个角等于已知角”的原理是:因为,所以.由这种作图方法得到的和全等的依据是( )
A. SSS B. SAS C. ASA D. AAS
【答案】A
【解析】根据作图方法可知:D' O' =DO, O' C'=OC,D'C'=DC,根据SSS即可得,故选A.
7.尺规作图特有的魅力曾使无数人沉湎期中,连当年叱咤风云的拿破仑也不例外,我们可以只用圆规将圆等分。例如可将圆6等分,如图只需在⊙O上任取点A,从点A开始,以⊙O的半径为半径,在⊙O上依次截取点B,C,D,E,F.从而点A,B,C,D,E,F把⊙O六等分。下列可以只用圆规等分的是( )
①两等分 ②三等分 ③四等分 ④五等分
A. ② B. ①② C. ①②③ D. ①②③④
【答案】D
【解析】经过圆心的直径可将圆周两等分;画一条直径,以直径的一个端点为圆心,以圆的半径为半径画弧,与原有圆有两个交点,这两个交点与直径另一个端点就是圆的三等分点;画两条互相垂直的直径就可以将圆四等分;五等分圆如下图所示:
8.下列尺规作图,能判断AD是△ABC边上的高是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】试题分析:过点A作BC的垂线,垂足为D,故选B.
考点:作图—基本作图.
9.已知线段AB,下列尺规作图中,PQ与AB的交点O不一定是AB的中点的是( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
10.(2018湖北十堰)如图,在中,尺规作图如下:分别以点,点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于两点,作直线,交于点,连接,则下列结论正确的是( )
A.平分 B.垂直平分
C. 垂直平分 D.平分
【答案】C
【解析】
试题分析:根据线段垂直平分线的作法可得,GH垂直平分线段EF.
故选:C.
考点:1、作图—基本作图;2、线段垂直平分线的性质
11.如图,用尺规作图作“一个角等于已知角”的原理是:因为△D′O′C′≌△DOC,所以∠D′O′C′=∠DOC。由这种作图方法得到的△D′O′C′和△DOC全等的依据是___(写出全等判定方法的简写)
【答案】SSS
【解析】由题意得,, 得△D′O′C′△DOC.
12.如图,依据尺规作图的痕迹,计算∠α=___°.
【答案】56
【解析】试题分析:如图,根据作图痕迹可知,GH垂直平分AC,AG平分∠CAD.
∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠CAD=∠ABC=68°。
∵AG平分∠CAD,∴∠CAG=∠CAD=34°。
∵GH垂直平分AC,∴∠AHG=90°,∴∠AGH=90°-34°=56°。
∵∠α=∠AGH,∴∠α=56°。
考点:尺规作图,矩形的性质,角平分的定义,直角三角形的性质.
13.下面是一道确定点P位置的尺规作图题的作图过程.
如图,直线L1与L2相交于点O,A,B是L2上两点,点P是直线L1上的点,且∠APB=30°,请在图中作出符合条件的点P.
作法:如图,
(1)以AB为边在L2上方作等边△ABC;
(2)以C 为圆心,AB长为半径作⊙C交直线L1于P1,P2两点.
则P1、P2就是所作出的符合条件的点P.
请回答:该作图的依据是______________________________________________________.
【答案】一条弧所对圆周角的度数是圆心角度数的一半.
【解析】∵△ABC是等边三角形,
∴∠C=60°,
∴∠AP1B=30°,∠AP2B=30°
依据是:一条弧所对圆周角的度数是圆心角度数的一半.
14. 江西省2018年如图,在四边形中,∥,=2,为的中点,请仅用无刻度的直尺分别按下列要求画图(保留作图痕迹)
(1)在图1中,画出△ABD的BD边上的中线;
(2)在图2中,若BA=BD, 画出△ABD的AD边上的高 .
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析.
【详解】(1)如图AF是△ABD的BD边上的中线;
(2)如图AH是△ABD的AD边上的高.
【点睛】本题考查了利用无刻度的直尺按要求作图,结合题意认真分析图形的成因是解题的关键.
15.(2017广西贵港)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹):
已知线段和,点 在上(如图所示).
(1)在边上作点,使 ;
(2)作的平分线;
(3)过点作的垂线.
【答案】作图见解析.
【解析】
试题分析:(1)在OA上截取OP=2a即可求出点P的位置;
(2)根据角平分线的作法即可作出∠AOB的平分线;
(3)以M为圆心,作一圆与射线OB交于两点,再以这两点分别为圆心,作两个相等半径的圆交于D点,连接MD即为OB的垂线;
试题解析:(1)点P为所求作;
(2)OC为所求作;
(3)MD为所求作;[来源:学科网]
考点:作图—复杂作图.
16. 孝感市2018年如图,中,,小聪同学利用直尺和圆规完成了如下操作:
①作的平分线交于点;
②作边的垂直平分线,与相交于点;
③连接,.
请你观察图形解答下列问题:
(1)线段,,之间的数量关系是________;
(2)若,求的度数.
【答案】(1);(2)80°.
【解析】分析:(1)根据线段的垂直平分线的性质可得:PA=PB=PC;
(2)根据等腰三角形的性质得:∠ABC=∠ACB=70°,由三角形的内角和得:∠BAC=180°-2×70°=40°,由角平分线定义得:∠BAD=∠CAD=20°,最后利用三角形外角的性质可得结论.
详解:(1)如图,PA=PB=PC,理由是:
∵AB=AC,AM平分∠BAC,
∴AD是BC的垂直平分线,
∴PB=PC,
∵EP是AB的垂直平分线,
∴PA=PB,
∴PA=PB=PC;
故答案为:PA=PB=PC;
点睛:本题考查了角平分线和线段垂直平分线的基本作图、等腰三角形的三线合一的性质、三角形的外角性质、线段的垂直平分线的性质,熟练掌握线段的垂直平分线的性质是关键.
17.(2017贵州六盘水如图,是的直径,,点在上,,为的中点,是直径上一动点.
(1)利用尺规作图,确定当最小时点的位置(不写作法,但要保留作图痕迹).
(2)求的最小值.
【答案】(1)详见解析;(2)2.
试题分析:(1)画出A点关于MN的称点,连接B,就可以得到P点; (2)利用得∠AON=∠=60°,又为弧AN的中点,∴∠BON=30°,所以∠ON=90°,再求最小值.
试题解析:
(1)如图,点P即为所求作的点.
(2)由(1)可知,的最小值为的长,
连接,OB、OA
∵A点关于MN的称点,∠AMN=30°,
∴
又∵为的中点
∴
∴
∴
又∵MN=4
∴
在Rt△中,
即的最小值为2.
考点:圆,最短路线问题.
18.(2017江苏盐城)如图,△ABC是一块直角三角板,且∠C=90°,∠A=30°,现将圆心为点O的圆形纸片放置在三角板内部.
(1)如图①,当圆形纸片与两直角边AC、BC都相切时,试用直尺与圆规作出射线CO;(不写作法与证明,保留作图痕迹)学+科网
(2)如图②,将圆形纸片沿着三角板的内部边缘滚动1周,回到起点位置时停止,若BC=9,圆形纸片的半径为2,求圆心O运动的路径长.
【答案】(1)作图见解析;(2)15+.
【解析】
试题分析:(1)作∠ACB的平分线得出圆的一条弦,再作此弦的中垂线可得圆心O,作射线CO即可;
(2)添加如图所示辅助线,圆心O的运动路径长为C△OO1O2,先求出△ABC的三边长度,得出其周长,证四边形OEDO1、四边形O1O2HG、四边形OO2IF均为矩形、四边形OECF为正方形,得出∠OO1O2=60°=∠ABC、∠O1OO2=90°,从而知△OO1O2∽△CBA,利用相似三角形的性质即可得出答案.
试题解析:(1)如图①所示,射线OC即为所求;
(2)如图,圆心O的运动路径长为C△OO1O2,[来源:学|科|网Z|X|X|K]
过点O1作O1D⊥BC、O1F⊥AC、O1G⊥AB,垂足分别为点D、F、G,
过点O作OE⊥BC,垂足为点E,连接O2B,
过点O2作O2H⊥AB,O2I⊥AC,垂足分别为点H、I,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°、∠A=30°,
∴AC=,AB=2BC=18,∠ABC=60°,
∴C△ABC=9+9+18=27+9,
∵O1D⊥BC、O1G⊥AB,
∴D、G为切点,
∴BD=BG,
在Rt△O1BD和Rt△O1BG中,
∵,
∴△O1BD≌△O1BG(HL),
∴∠O1BG=∠O1BD=30°,
在Rt△O1BD中,∠O1DB=90°,∠O1BD=30°,
∴BD=,
∴OO1=9-2-2=7-2,
∵O1D=OE=2,O1D⊥BC,OE⊥BC,
∴O1D∥OE,且O1D=OE,
∴四边形OEDO1为平行四边形,
∵∠OED=90°,
∴四边形OEDO1为矩形,
同理四边形O1O2HG、四边形OO2IF、四边形OECF为矩形,
又OE=OF,
∴四边形OECF为正方形,
∵∠O1GH=∠CDO1=90°,∠ABC=60°,
∴∠GO1D=120°,
又∵∠FO1D=∠O2O1G=90°,
∴∠OO1O2=360°-90°-90°=60°=∠ABC,
同理,∠O1OO2=90°,
∴△OO1O2∽△CBA,
∴,即,
∴C△OO1O2=15+,即圆心O运动的路径长为15+.
考点:切线的性质;作图—复杂作图.
19.(2017甘肃兰州)在数学课上,同学们已经探究过“经过已知直线外一点作这条直线的垂线”的尺规作图过程:
已知:直线和外一点
求作:直线的垂线,使它经过点.
做法:如图:(1)在直线上任取两点、;
(2)分别以点、为圆心,,长为半径画弧,两弧相交于点;
(3)作直线.
参考以上材料作图的方法,解决以下问题:
(1)以上材料作图的依据是 .
(3)已知:直线和外一点,
求作:,使它与直线相切。(尺规作图,不写做法,保留作图痕迹,并把作图痕迹用黑色签字笔描黑)
【答案】(1)线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等;(2)作图见解析.
【解析】
试题分析:(1)根据线段垂直平分线的性质,可得答案;
(2)根据线段垂直平分线的性质,切线的性质,可得答案.学科=网
试题解析:(1)以上材料作图的依据是:线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,
(2)如图.
考点:作图—复杂作图;切线的判定.
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