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中考数学:掌握尺规作图的五大技巧!

创作时间:
作者:
@小白创作中心

中考数学:掌握尺规作图的五大技巧!

尺规作图是中考数学中的重要考点,也是许多同学感到头疼的难点。掌握好尺规作图的基本技巧,不仅能帮助我们在考试中轻松应对相关题目,还能培养我们的空间想象能力和动手操作能力。本文将为大家详细讲解尺规作图的五大基本技巧,并结合具体题目演示如何运用这些技巧解决问题。

01

尺规作图的五大基本技巧

1. 作一条线段等于已知线段

步骤:

  1. 用直尺画一条射线AB
  2. 用圆规量取已知线段a的长度
  3. 在射线AB上截取AC=a
  4. 线段AC即为所求

2. 作一个角等于已知角

步骤:

  1. 画射线OA
  2. 以O为圆心,任意长为半径画弧,交∠α的两边于点P、Q
  3. 以A为圆心,同样长为半径画弧,交OA于点M
  4. 以M为圆心,PQ长为半径画弧,交前弧于点N
  5. 连接AN并延长,∠NAM即为所求

3. 作已知角的平分线

步骤:

  1. 以O为圆心,任意长为半径画弧,交∠AOB的两边于点M、N
  2. 分别以M、N为圆心,大于MN一半的长为半径画弧,两弧交于点P
  3. 连接OP,OP即为∠AOB的平分线

4. 经过一点作已知直线的垂线

步骤:

  1. 若点P在直线AB上:

    • 以P为圆心,任意长为半径画弧,交直线AB于点M、N
    • 分别以M、N为圆心,大于MN一半的长为半径画弧,两弧交于点Q
    • 连接PQ,PQ即为所求垂线
  2. 若点P在直线AB外:

    • 以P为圆心,适当长为半径画弧,交直线AB于点M、N
    • 分别以M、N为圆心,大于MN一半的长为半径画弧,两弧交于点Q
    • 连接PQ,PQ即为所求垂线

5. 作线段的垂直平分线

步骤:

  1. 分别以线段AB的两端点A、B为圆心,大于AB一半的长为半径画弧,两弧在AB两侧分别交于点M、N
  2. 连接MN,MN即为线段AB的垂直平分线
02

尺规作图常见题型与解题策略

让我们通过一道中考真题来演示如何运用上述基本技巧解决问题。

题目:
如图,在△ABC中,AB=AC。以AB为直径的圆O交AC边于点D。过点C作CF∥AB,与过点B的切线交于点F。连接BD。
(1)求证:BD=BF;
(2)若AB=10,CD=4,求BC的长。

解题思路:

  1. 分析题目条件和目标
  2. 运用基本作图技巧构造辅助线
  3. 应用几何定理证明和计算

解题步骤:

第1问:证明BD=BF

方法一:

  • 分析条件

    • CF∥AB,因此∠ABF + ∠BFC = 180°(同旁内角互补)。
    • AB=AC,所以△ABC是等腰三角形。
    • BF是圆O的切线,故∠ABF = 90°。
  • 证明过程

    • 因为CF∥AB,所以∠ABC = ∠BCF(两直线平行,内错角相等)。
    • 在△BCD和△BCF中,有:
      • ∠BCD = ∠BCF(已证),
      • BC是公共边,
      • ∠BDC = ∠BFC = 90°(直径所对的圆周角为直角,且BF是切线)。
    • 根据AAS判定定理,可得△BCD≌△BCF。
    • 故BD=BF。

方法二:

  • 构造辅助线
    过点C作CH⊥AB于H,则四边形BFCH为矩形。

  • 证明过程

    • 在矩形BFCH中,BF=CH。
    • S△ABC = (AB·CH)/2 = (AC·BD)/2,又因为AB=AC,所以CH=BD。
    • 综上,BD=BF。

第2问:计算BC的长

  • 利用勾股定理

    • 已知AB=10,CD=4,因为AB=AC=10,所以AD=AC-CD=6。
    • 在Rt△ABD中,由勾股定理得:
      BD2 + AD2 = AB2,即BD2 + 62 = 102
      解得BD=8。
  • 进一步求解BC

    • 在Rt△BCD中,再次应用勾股定理:
      BC2 = BD2 + CD2 = 82 + 42 = 64 + 16 = 80。
      所以BC = √80 = 4√5。

综上所述,BC的长度为4√5。

03

尺规作图注意事项

  1. 保持工具的准确性:圆规要调准长度,直尺要保持平直
  2. 作图要清晰规范:线条要轻但清晰,关键点要准确标记
  3. 注意作图顺序:先作基础图形,再逐步添加辅助线
  4. 熟练掌握基本技巧:五大基本作图方法要烂熟于心
  5. 多做练习:通过大量练习提高作图准确性和解题效率

尺规作图不仅是一种技能,更是一种思维训练。通过掌握这些基本技巧,我们不仅能更好地应对中考数学,还能培养自己的空间想象能力和逻辑思维能力。希望大家通过不断练习,能在考试中取得好成绩!

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