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重難點(diǎn)突破16尺規(guī)作圖在壓軸題中的應(yīng)用7種題型歸類重難點(diǎn)題型突破題型01作線段1.(2022·江蘇常州·統(tǒng)考中考真題)(現(xiàn)有若干張相同的半圓形紙片,點(diǎn)O是圓心,直徑AB的長(zhǎng)是12cm,C是半圓弧上的一點(diǎn)(點(diǎn)C與點(diǎn)A、B不重合),連接AC、BC(1)沿AC、BC剪下△ABC,則△ABC是______三角形(填“銳角”、“直角”或“鈍角”);(2)分別取半圓弧上的點(diǎn)E、F和直徑AB上的點(diǎn)G、H.已知剪下的由這四個(gè)點(diǎn)順次連接構(gòu)成的四邊形是一個(gè)邊長(zhǎng)為6cm(3)經(jīng)過數(shù)次探索,小明猜想,對(duì)于半圓弧上的任意一點(diǎn)C,一定存在線段AC上的點(diǎn)M、線段BC上的點(diǎn)N和直徑AB上的點(diǎn)P、Q,使得由這四個(gè)點(diǎn)順次連接構(gòu)成的四邊形是一個(gè)邊長(zhǎng)為4cm2.(2020·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)【算一算】如圖①,點(diǎn)A、B、C在數(shù)軸上,B為AC的中點(diǎn),點(diǎn)A表示﹣3,點(diǎn)B表示1,則點(diǎn)C表示的數(shù)為,AC長(zhǎng)等于;【找一找】如圖②,點(diǎn)M、N、P、Q中的一點(diǎn)是數(shù)軸的原點(diǎn),點(diǎn)A、B分別表示實(shí)數(shù)22﹣1、22+1,Q是AB的中點(diǎn),則點(diǎn)【畫一畫】如圖③,點(diǎn)A、B分別表示實(shí)數(shù)c﹣n、c+n,在這個(gè)數(shù)軸上作出表示實(shí)數(shù)n的點(diǎn)E(要求:尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡);【用一用】學(xué)校設(shè)置了若干個(gè)測(cè)溫通道,學(xué)生進(jìn)校都應(yīng)測(cè)量體溫,已知每個(gè)測(cè)溫通道每分鐘可檢測(cè)a個(gè)學(xué)生.凌老師提出了這樣的問題:假設(shè)現(xiàn)在校門口有m個(gè)學(xué)生,每分鐘又有b個(gè)學(xué)生到達(dá)校門口.如果開放3個(gè)通道,那么用4分鐘可使校門口的學(xué)生全部進(jìn)校;如果開放4個(gè)通道,那么用2分鐘可使校門口的學(xué)生全部進(jìn)校.在這些條件下,a、m、b會(huì)有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢?愛思考的小華想到了數(shù)軸,如圖④,他將4分鐘內(nèi)需要進(jìn)校的人數(shù)m+4b記作+(m+4b),用點(diǎn)A表示;將2分鐘內(nèi)由4個(gè)開放通道檢測(cè)后進(jìn)校的人數(shù),即校門口減少的人數(shù)8a記作﹣8a,用點(diǎn)B表示.①用圓規(guī)在小華畫的數(shù)軸上分別畫出表示+(m+2b)、﹣12a的點(diǎn)F、G,并寫出+(m+2b)的實(shí)際意義;②寫出a、m的數(shù)量關(guān)系:.
3.(2021·浙江金華·校聯(lián)考二模)如圖,在7×7的網(wǎng)格中,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1,△ABC的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上.僅用無(wú)刻度的直尺,試按要求作圖.畫圖過程用虛線表示,畫圖結(jié)果用實(shí)線表示.(1)如圖1,在BC作一點(diǎn)D,使得BD=1(2)如圖2,E為△ABC內(nèi)一格點(diǎn),M,N為AB,BC邊上的點(diǎn),使四邊形EMBN為平行四邊形;(3)如圖3,BC交網(wǎng)格線于點(diǎn)F,過點(diǎn)F作AB的平行線交AC于P.4.(2023·山西太原·山西大附中校考模擬預(yù)測(cè))已知線段a、b、c.
(1)用直尺和圓規(guī)作出一條線段AB,使它等于a+c?b.(保留作圖痕跡,檢查無(wú)誤后用水筆描黑,包括痕跡)(2)若a=6,b=4,c=7,點(diǎn)C是線段AB的中點(diǎn),求AC的長(zhǎng).題型02作角5.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)操作探究題(1)已知AC是半圓O的直徑,∠AOB=180n°(n是正整數(shù),且n操作:如圖1,分別將半圓O的圓心角∠AOB=180n°交流:當(dāng)n=11時(shí),可以僅用圓規(guī)將半圓O的圓心角∠AOB=180探究:你認(rèn)為當(dāng)n滿足什么條件時(shí),就可以僅用圓規(guī)將半圓O的圓心角∠AOB=180(2)如圖2,⊙o的圓周角∠PMQ=2707°.為了將這個(gè)圓的圓周6.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考一模)如圖,⊙O是△ABC的外接圓,AB=AC,AD是⊙O的切線.(1)尺規(guī)作圖:過點(diǎn)B作AC的平行線交AD于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)F,連接AF(保留作圖痕跡,不寫作法);(2)證明:AF=BC;(3)若⊙O的半徑長(zhǎng)為52,BC=4,求EF和BF7.(2023·福建廈門·福建省廈門第六中學(xué)??家荒#┤鐖D1,△ABC中,∠ACB=90°,∠A的大小保持不變,點(diǎn)D在斜邊AB上,DE⊥AC,垂足為點(diǎn)E.如圖2,把△ADE繞著點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為α0°<α<90°,點(diǎn)E的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)P(1)求作點(diǎn)D的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q(要求尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡);(2)連接PQ,CP,BQ,直線CP,BQ相交于點(diǎn)F,試探究在整個(gè)旋轉(zhuǎn)過程中,直線CP,BQ所相交成的銳角是否保持不變?若不變,請(qǐng)證明:若有變化,說明理由.題型03作角平分線8.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考中考真題)【問題提出】如何用圓規(guī)和無(wú)刻度的直尺作一條直線或圓弧平分已知扇形的面積?【初步嘗試】如圖1,已知扇形OAB,請(qǐng)你用圓規(guī)和無(wú)刻度的直尺過圓心O作一條直線,使扇形的面積被這條直線平分;【問題聯(lián)想】如圖2,已知線段MN,請(qǐng)你用圓規(guī)和無(wú)刻度的直尺作一個(gè)以MN為斜邊的等腰直角三角形MNP;【問題再解】如圖3,已知扇形OAB,請(qǐng)你用圓規(guī)和無(wú)刻度的直尺作一條以點(diǎn)O為圓心的圓弧,使扇形的面積被這條圓弧平分.(友情提醒:以上作圖均不寫作法,但需保留作圖痕跡)9.(2023·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)綜合與實(shí)踐問題探究:(1)如圖1是古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得所著的《幾何原本》第1卷命題9:“平分一個(gè)已知角.”即:作一個(gè)已知角的平分線,如圖2是歐幾里得在《幾何原本》中給出的角平分線作圖法:在OA和OB上分別取點(diǎn)C和D,使得OC=OD,連接CD,以CD為邊作等邊三角形CDE,則OE就是∠AOB的平分線.
請(qǐng)寫出OE平分∠AOB的依據(jù):____________;類比遷移:(2)小明根據(jù)以上信息研究發(fā)現(xiàn):△CDE不一定必須是等邊三角形,只需CE=DE即可.他查閱資料:我國(guó)古代已經(jīng)用角尺平分任意角.做法如下:如圖3,在∠AOB的邊OA,OB上分別取OM=ON,移動(dòng)角尺,使角尺兩邊相同刻度分別與點(diǎn)M,N重合,則過角尺頂點(diǎn)C的射線OC是∠AOB的平分線,請(qǐng)說明此做法的理由;拓展實(shí)踐:(3)小明將研究應(yīng)用于實(shí)踐.如圖4,校園的兩條小路AB和AC,匯聚形成了一個(gè)岔路口A,現(xiàn)在學(xué)校要在兩條小路之間安裝一盞路燈E,使得路燈照亮兩條小路(兩條小路一樣亮),并且路燈E到岔路口A的距離和休息椅D到岔路口A的距離相等.試問路燈應(yīng)該安裝在哪個(gè)位置?請(qǐng)用不帶刻度的直尺和圓規(guī)在對(duì)應(yīng)的示意圖5中作出路燈E的位置.(保留作圖痕跡,不寫作法)
10.(2021·江蘇無(wú)錫·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知銳角△ABC中,AC=BC.(1)請(qǐng)?jiān)趫D1中用無(wú)刻度的直尺和圓規(guī)作圖:作∠ACB的平分線CD;作△ABC的外接圓⊙O;(不寫作法,保留作圖痕跡)(2)在(1)的條件下,若AB=485,⊙O的半徑為5,則11.(2023·浙江金華·統(tǒng)考中考真題)如圖,為制作角度尺,將長(zhǎng)為10,寬為4的矩形OABC分割成4×10的小正方形網(wǎng)格.在該矩形邊上取點(diǎn)P,來(lái)表示∠POA的度數(shù).閱讀以下作圖過程,并回答下列問題:(答題卷用)作法(如圖)結(jié)論
①在CB上取點(diǎn)P1,使C∠P1OA=45°,點(diǎn)P②以O(shè)為圓心,8為半徑作弧,與BC交于點(diǎn)P2∠P2OA=30°,點(diǎn)P③分別以O(shè),P2為圓心,大于OP2長(zhǎng)度一半的長(zhǎng)為半徑作弧,相交于點(diǎn)E,F,連結(jié)EF與…④以P2為圓心,OP2的長(zhǎng)為半徑作弧,與射線CB交于點(diǎn)D,連結(jié)OD交AB…(1)分別求點(diǎn)P3(2)用直尺和圓規(guī)在該矩形的邊上作點(diǎn)P5,使該點(diǎn)表示37.5°12.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考一模)已知⊙O為△ABC的外接圓,⊙O的半徑為6.(1)如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C是AB的中點(diǎn).①尺規(guī)作圖:作∠ACB的角平分線CD,交⊙O于點(diǎn)D,連接BD(保留作圖痕跡,不寫作法):②求BD的長(zhǎng)度.(2)如圖,AB是⊙O的非直徑弦,點(diǎn)C在AB上運(yùn)動(dòng),∠ACD=∠BCD=60°,點(diǎn)C在運(yùn)動(dòng)的過程中,四邊形ADBC的面積是否存在最大值,若存在,請(qǐng)求出這個(gè)最大值;若不存在,請(qǐng)說明理由.13.(2022·山西晉中·統(tǒng)考一模)綜合與實(shí)踐問題情境:在綜合與實(shí)踐課上,老師組織同學(xué)們以“矩形的折疊”為主題開展數(shù)學(xué)活動(dòng).操作發(fā)現(xiàn):某數(shù)學(xué)小組對(duì)圖1的矩形紙片ABCD進(jìn)行如下折疊操作∶第一步∶如圖2,把矩形紙片ABCD對(duì)折,使AD與BC重合,得到折痕MN,然后把紙片展開;第二步∶如圖3,將圖2中的矩形紙片沿過點(diǎn)B的直線折疊,使得點(diǎn)A落在MN上的點(diǎn)A'處,折痕與AD交于點(diǎn)E,然后展開紙片,連接AA',B問題解決:(1)請(qǐng)?jiān)趫D2中利用尺規(guī)作圖,作出折痕BE;(保留作圖痕跡)(2)請(qǐng)你判斷圖3中△ABA'的形狀,并說明理由;(3)如圖4,折痕BE與MN交于點(diǎn)F,BA'的延長(zhǎng)線交直線CD于點(diǎn)P,若MF=1,BC=7,請(qǐng)你直接寫出PD的長(zhǎng).題型04作垂線14.(2022·重慶·統(tǒng)考中考真題)我們知道,矩形的面積等于這個(gè)矩形的長(zhǎng)乘寬,小明想用其驗(yàn)證一個(gè)底為a,高為h的三角形的面積公式為S=12a?.想法是:以BC為邊作矩形BCFE,點(diǎn)A在邊FE上,再過點(diǎn)A作BC的垂線,將其轉(zhuǎn)化為證三角形全等,由全等圖形面積相等來(lái)得到驗(yàn)證.按以上思路完成下面的作圖與填空:證明:用直尺和圓規(guī)過點(diǎn)A作BC的垂線AD交BC在△ADC和△CFA中,∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°.∵∠F=90°,∴__①____________________________.∵EF∥BC,∴_②___________________________________.又∵_(dá)③____________________________________.∴△ADC≌△CFA(AAS).同理可得:__④______________________________.S△ABC15.(2022·河南·統(tǒng)考中考真題)如圖,反比例函數(shù)y=kxx>0的圖像經(jīng)過點(diǎn)A2,4和點(diǎn)B,點(diǎn)B在點(diǎn)A的下方,AC平分∠OAB,交(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式.(2)請(qǐng)用無(wú)刻度的直尺和圓規(guī)作出線段AC的垂直平分線.(要求:不寫作法,保留作圖痕跡,使用2B鉛筆作圖)(3)線段OA與(2)中所作的垂直平分線相交于點(diǎn)D,連接CD.求證:CD∥AB.16.(2022·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)綜合與實(shí)踐問題情境:我國(guó)東周到漢代一些出土實(shí)物上反映出一些幾何作圖方法,如侯馬鑄銅遺址出土車軎范、芯組成的(如圖1),它的端面是圓形,如圖2是用“矩”(帶直角的角尺)確定端面圓心的方法:將“矩”的直角尖端A沿圓周移動(dòng),直到AB=AC,在圓上標(biāo)記A,B,C三點(diǎn);將“矩”向右旋轉(zhuǎn),使它左側(cè)邊落在A,B點(diǎn)上,“矩”的另一條邊與圓的交點(diǎn)標(biāo)記為D點(diǎn),這樣就用“矩”確定了圓上等距離的A,B,C,D四點(diǎn),連接AD,BC相交于點(diǎn),這樣就用“矩”確定了圓上等距離的A,B,C,D四點(diǎn),連接AD,BC相交于點(diǎn)O,即O為圓心.(1)問題解決:請(qǐng)你根據(jù)“問題情境”中提供的方法,用三角板還原我國(guó)古代幾何作圖確定圓心O.如圖3,點(diǎn)A,B,C在⊙O上,AB⊥AC,且AB=AC,請(qǐng)作出圓心O.(保留作圖痕跡,不寫作法)(2)類比遷移:小梅受此問題的啟發(fā),在研究了用“矩”(帶直角的角尺)確定端面圓心的方法后發(fā)現(xiàn),如果AB和AC不相等,用三角板也可以確定圓心O.如圖4,點(diǎn)A,B,C在⊙O上,AB⊥AC,請(qǐng)作出圓心O.(保留作圖痕跡,不寫作法)(3)拓展探究:小梅進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)古代由“矩”度量確定圓上等距離點(diǎn)時(shí)存在誤差,用平時(shí)學(xué)的尺規(guī)作圖的方法確定圓心可以減少誤差.如圖5,點(diǎn)A,B,C是⊙O上任意三點(diǎn),請(qǐng)用不帶刻度的直尺和圓規(guī)作出圓心O.(保留作圖痕跡,不寫作法)請(qǐng)寫出你確定圓心的理由:17.(2021·北京·統(tǒng)考中考真題)《淮南子?天文訓(xùn)》中記載了一種確定東西方向的方法,大意是:日出時(shí),在地面上點(diǎn)A處立一根桿,在地面上沿著桿的影子的方向取一點(diǎn)B,使B,A兩點(diǎn)間的距離為10步(步是古代的一種長(zhǎng)度單位),在點(diǎn)B處立一根桿;日落時(shí),在地面上沿著點(diǎn)B處的桿的影子的方向取一點(diǎn)C,使C,B兩點(diǎn)間的距離為10步,在點(diǎn)C處立一根桿.取CA的中點(diǎn)D,那么直線DB表示的方向?yàn)闁|西方向.(1)上述方法中,桿在地面上的影子所在直線及點(diǎn)A,B,C的位置如圖所示.使用直尺和圓規(guī),在圖中作CA的中點(diǎn)D(保留作圖痕跡);(2)在如圖中,確定了直線DB表示的方向?yàn)闁|西方向.根據(jù)南北方向與東西方向互相垂直,可以判斷直線CA表示的方向?yàn)槟媳狈较?,完成如下證明.證明:在△ABC中,BA=______________,D是CA的中點(diǎn),∴CA⊥DB(________________________)(填推理的依據(jù)).∵直線DB表示的方向?yàn)闁|西方向,∴直線CA表示的方向?yàn)槟媳狈较颍?8.(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考中考真題)已知,AB是半徑為1的⊙O的弦,⊙O的另一條弦CD滿足CD=AB,且CD⊥AB于點(diǎn)H(其中點(diǎn)H在圓內(nèi),且AH>BH,
(1)在圖1中用尺規(guī)作出弦CD與點(diǎn)H(不寫作法,保留作圖痕跡).(2)連結(jié)AD,猜想,當(dāng)弦AB的長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí),線段AD的長(zhǎng)度是否變化?若發(fā)生變化,說明理由:若不變,求出AD的長(zhǎng)度;(3)如圖2,延長(zhǎng)AH至點(diǎn)F,使得HF=AH,連結(jié)CF,∠HCF的平分線CP交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,點(diǎn)M為AP的中點(diǎn),連結(jié)HM,若PD=12AD19.(2023·山東煙臺(tái)·統(tǒng)考中考真題)【問題背景】如圖1,數(shù)學(xué)實(shí)踐課上,學(xué)習(xí)小組進(jìn)行探究活動(dòng),老師要求大家對(duì)矩形ABCD進(jìn)行如下操作:①分別以點(diǎn)B,C為圓心,以大于12BC的長(zhǎng)度為半徑作弧,兩弧相交于點(diǎn)E,F(xiàn),作直線EF交BC于點(diǎn)O,連接AO;②將△ABO沿AO翻折,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)落在點(diǎn)P處,作射線AP交CD于點(diǎn)
【問題提出】在矩形ABCD中,AD=5,AB=3,求線段【問題解決】經(jīng)過小組合作、探究、展示,其中的兩個(gè)方案如下:方案一:連接OQ,如圖2.經(jīng)過推理、計(jì)算可求出線段CQ的長(zhǎng);方案二:將△ABO繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°至△RCO處,如圖3.經(jīng)過推理、計(jì)算可求出線段CQ的長(zhǎng).請(qǐng)你任選其中一種方案求線段CQ的長(zhǎng).20.(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考中考真題)兩漢文化看徐州,桐桐在徐州博物館“天工漢玉”展廳參觀時(shí)了解到;玉壁,玉環(huán)為我國(guó)的傳統(tǒng)玉器,通常為正中帶圓孔的扇圓型器物,據(jù)《爾雅·釋器》記載:“肉倍好,謂之璧;肉好若一,調(diào)之環(huán).”如圖1,“肉”指邊(陰影部分),“好”指孔,其比例關(guān)系見圖示,以考古發(fā)現(xiàn)看,這兩種玉器的“肉”與“好”未必符合該比例關(guān)系.(1)若圖1中兩個(gè)大圓的直徑相等,則璧與環(huán)的“肉”的面積之比為;(2)利用圓規(guī)與無(wú)刻度的直尺,解決下列問題(保留作圖痕跡,不寫作法).①圖2為徐州獅子山楚王墓出土的“雷紋玉環(huán)”及其主視圖,試判斷該件玉器的比例關(guān)系是否符合“肉好若一”?②圖3表示一件圓形玉坯,若將其加工成玉璧,且比例關(guān)系符合“肉倍好”,請(qǐng)畫出內(nèi)孔.題型05畫圓21.(2019·江蘇宿遷·統(tǒng)考中考真題)在RtΔABC中,∠C=90°.(1)如圖①,點(diǎn)O在斜邊AB上,以點(diǎn)O為圓心,OB長(zhǎng)為半徑的圓交AB于點(diǎn)D,交BC于點(diǎn)E,與邊AC相切于點(diǎn)F.求證:∠1=∠2;(2)在圖②中作⊙M,使它滿足以下條件:①圓心在邊AB上;②經(jīng)過點(diǎn)B;③與邊AC相切.(尺規(guī)作圖,只保留作圖痕跡,不要求寫出作法)22.(2020·青?!そy(tǒng)考中考真題)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°.(1)尺規(guī)作圖:作Rt△ABC的外接圓⊙O;作∠ACB的角平分線交⊙O于點(diǎn)D,連接AD.(不寫作法,保留作圖痕跡)(2)若AC=6,BC=8,求AD的長(zhǎng).23.(2023·江蘇無(wú)錫·統(tǒng)考一模)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室:有一個(gè)直角三角形紙板,∠C=90°,AC=40cm,BC=30(1)請(qǐng)你在圖2中,任選一條直角邊為直徑所在的邊,幫小明畫出一個(gè)最大的半圓(請(qǐng)使用無(wú)刻度的直尺和圓規(guī)完成作圖);(2)如果小明按照你選的直角邊繼續(xù)往下操作,他能否順利得到這個(gè)圓錐的底面圓?如果能,請(qǐng)說明理由;如果不能,那么換另一條直角邊能否實(shí)現(xiàn)?同樣請(qǐng)說明理由.(友情提醒:請(qǐng)利用圖3完成題(2)的解答)題型06格點(diǎn)作圖24.(2023·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考中考真題)圖①、圖②、圖③均是5×5的正方形網(wǎng)格,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)均為1,每個(gè)小正方形的頂點(diǎn)稱為格點(diǎn).點(diǎn)A、B均在格點(diǎn)上,只用無(wú)刻度的直尺,分別在給定的網(wǎng)格中按下列要求作△ABC,點(diǎn)C在格點(diǎn)上.
(1)在圖①中,△ABC的面積為92(2)在圖②中,△ABC的面積為5(3)在圖③中,△ABC是面積為5225.(2022·貴州六盤水·統(tǒng)考中考真題)“水城河畔,櫻花綻放,涼都宮中,書畫成風(fēng)”的風(fēng)景,引來(lái)市民和游客爭(zhēng)相“打卡”留念.已知水城河與南環(huán)路之間的某路段平行寬度為200米,為避免交通擁堵,請(qǐng)?jiān)谒呛优c南環(huán)路之間設(shè)計(jì)一條停車帶,使得每個(gè)停車位到水城河與到?jīng)龆紝m點(diǎn)F的距離相等.(1)利用尺規(guī)作出涼都宮到水城河的距離(保留作圖痕跡,不寫作法);(2)在圖中格點(diǎn)處標(biāo)出三個(gè)符合條件的停車位P1,P2,(3)建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)M0,2,N2,0,停車位Px,y,請(qǐng)寫出y與x26.(2021·湖北荊州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在5×5的正方形網(wǎng)格圖形中小正方形的邊長(zhǎng)都為1,線段ED與AD的端點(diǎn)都在網(wǎng)格小正方形的頂點(diǎn)(稱為格點(diǎn))上.請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)格圖形中畫圖:(1)以線段AD為一邊畫正方形ABCD,再以線段DE為斜邊畫等腰直角三角形DEF,其中頂點(diǎn)F在正方形ABCD外;(2)在(1)中所畫圖形基礎(chǔ)上,以點(diǎn)B為其中一個(gè)頂點(diǎn)畫一個(gè)新正方形,使新正方形的面積為正方形ABCD和△DEF面積之和,其它頂點(diǎn)也在格點(diǎn)上.27.(2023下·吉林長(zhǎng)春·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))圖①、圖②、圖③均是5×5的正方形網(wǎng)格,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)均為1,每個(gè)小正方形的頂點(diǎn)稱為格點(diǎn),點(diǎn)A、B均在格點(diǎn)上.在圖①、圖②、圖③中,只用無(wú)刻度的直尺,在給定的網(wǎng)格中按要求作圖,所畫圖形的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上.(1)在圖①中,畫等腰三角形ABC,使其面積為3.(2)在圖②中,畫等腰直角三角形ABD,使其面積為5.(3)在圖③中,畫平行四邊形ABEF,使∠ABE=135°.28.(2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模)如圖,在每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1個(gè)單位的網(wǎng)格中,△ABC的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)(網(wǎng)格線的交點(diǎn))上.(1)畫出將△ABC向右平移3個(gè)單位,再向上平移5個(gè)單位后的△A1B1C1(點(diǎn)A1,B1,(2)將(1)中的△A1B1C1繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△A2B2C2(點(diǎn)(3)僅用無(wú)刻度的直尺作∠ABC的平分線交AC于點(diǎn)D.
題型07與尺規(guī)作圖有關(guān)的計(jì)算題29.(2023·山西·統(tǒng)考中考真題)如圖,在?ABCD中,∠D=60°.以點(diǎn)B為圓心,以BA的長(zhǎng)為半徑作弧交邊BC于點(diǎn)E,連接AE.分別以點(diǎn)A,E為圓心,以大于12AE的長(zhǎng)為半徑作弧,兩弧交于點(diǎn)P,作射線BP交AE于點(diǎn)O,交邊AD于點(diǎn)F,則OFOE
30.(2023·湖南·統(tǒng)考中考真題)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,按以下步驟作圖:①以點(diǎn)A為圓心,以小于AC長(zhǎng)為半徑作弧,分別交AC,AB于點(diǎn)M,N;②分別以M,N為圓心,以大于12MN的長(zhǎng)為半徑作弧,在∠BAC內(nèi)兩弧交于點(diǎn)O;③作射線AO,交BC于點(diǎn)D.若點(diǎn)D到AB的距離為1,則CD31.(2023·吉林·統(tǒng)考中考真題)如圖,在△ABC中,AB=AC,分別以點(diǎn)B和點(diǎn)C為圓心,大于12BC的長(zhǎng)為半徑作弧,兩孤交于點(diǎn)D,作直線AD交BC于點(diǎn)E.若∠BAC=110°,則∠BAE的大小為
32.(2023·四川遂寧·統(tǒng)考中考真題)如圖,?ABCD中,BD為對(duì)角線,分別以點(diǎn)A、B為圓心,以大于12AB的長(zhǎng)為半徑畫弧,兩弧相交于點(diǎn)M、N,作直線MN交AD于點(diǎn)E,交AB于點(diǎn)F,若AD⊥BD,BD=4,BC=8,則AE的長(zhǎng)為
33.(2023·四川眉山·統(tǒng)考中考真題)如圖,△ABC中,AD是中線,分別以點(diǎn)A,點(diǎn)B為圓心,大于12AB長(zhǎng)為半徑作弧,兩孤交于點(diǎn)M,N.直線MN交AB于點(diǎn)E.連接CE交AD于點(diǎn)F.過點(diǎn)D作DG∥CE,交AB于點(diǎn)G.若DG=2,則
34.(2023·四川·統(tǒng)考中考真題)如圖,a∥b,直線l與直線a,b分別交于B,A兩點(diǎn),分別以點(diǎn)A,B為圓心,大于12AB的長(zhǎng)為半徑畫弧,兩弧相交于點(diǎn)E,F(xiàn),作直線EF,分別交直線a,b于點(diǎn)C,D,連接AC,若∠CDA=34°,則
35.(2023·山東東營(yíng)·統(tǒng)考中考真題)如圖,在△ABC中,以點(diǎn)C為圓心,任意長(zhǎng)為半徑作弧,分別交AC,BC于點(diǎn)D,E;分別以點(diǎn)D,E為圓心,大于12DE的長(zhǎng)為半徑作弧,兩弧交于點(diǎn)F;作射線CF交AB于點(diǎn)G,若AC=9,BC=6,△BCG的面積為8,則△ACG的面積為36.(2022·山東棗莊·統(tǒng)考中考真題)如圖,在矩形ABCD中,按以下步驟作圖:①分別以點(diǎn)B和D為圓心,以大于12BD的長(zhǎng)為半徑作弧,兩弧相交于點(diǎn)E和F;②作直線EF分別與DC,DB,AB交于點(diǎn)M,O,N.若DM=5,CM=3,則MN=37.(2020·江蘇揚(yáng)州·中考真題)如圖,在△ABC中,按以下步驟作圖:①以點(diǎn)B為圓心,任意長(zhǎng)為半徑作弧,分別交AB、BC于點(diǎn)D、E.②分別以點(diǎn)D、E為圓心,大于12③作射線BF交AC于點(diǎn)G.如果AB=8,BC=12,△ABG的面積為18,則△CBG的面積為.38.(2020·江蘇蘇州·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知∠MON是一個(gè)銳角,以點(diǎn)O為圓心,任意長(zhǎng)為半徑畫弧,分別交OM、ON于點(diǎn)A、B,再分別以點(diǎn)A、B為圓心,大于12AB長(zhǎng)為半徑畫弧,兩弧交于點(diǎn)C,畫射線OC.過點(diǎn)A作AD∥ON,交射線OC于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DE⊥OC,交ON于點(diǎn)E.設(shè)OA=10,DE=12,則sin
重難點(diǎn)突破16尺規(guī)作圖在壓軸題中的應(yīng)用7種題型歸類重難點(diǎn)題型突破題型01作線段1.(2022·江蘇常州·統(tǒng)考中考真題)(現(xiàn)有若干張相同的半圓形紙片,點(diǎn)O是圓心,直徑AB的長(zhǎng)是12cm,C是半圓弧上的一點(diǎn)(點(diǎn)C與點(diǎn)A、B不重合),連接AC、BC(1)沿AC、BC剪下△ABC,則△ABC是______三角形(填“銳角”、“直角”或“鈍角”);(2)分別取半圓弧上的點(diǎn)E、F和直徑AB上的點(diǎn)G、H.已知剪下的由這四個(gè)點(diǎn)順次連接構(gòu)成的四邊形是一個(gè)邊長(zhǎng)為6cm(3)經(jīng)過數(shù)次探索,小明猜想,對(duì)于半圓弧上的任意一點(diǎn)C,一定存在線段AC上的點(diǎn)M、線段BC上的點(diǎn)N和直徑AB上的點(diǎn)P、Q,使得由這四個(gè)點(diǎn)順次連接構(gòu)成的四邊形是一個(gè)邊長(zhǎng)為4cm【答案】(1)直角(2)見詳解(3)小明的猜想正確,理由見詳解【分析】(1)AB是圓的直徑,根據(jù)圓周角定理可知∠ACB=90°,即可作答;(2)以A為圓心,AO為半徑畫弧交⊙O于點(diǎn)E,再以E為圓心,EO為半徑畫弧交于⊙O點(diǎn)F連接EF、FO、EA,G、H點(diǎn)分別與A、O點(diǎn)重合,即可;(3)當(dāng)點(diǎn)C靠近點(diǎn)A時(shí),設(shè)CM=13CA,CN=13CB,可證MN∥AB,推出MN=13AB=4cm,分別以M,N為圓心,MN為半徑作弧交【詳解】(1)解:如圖,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴∠ACB是直角,即△ABC是直角三角形,故答案為:直角;(2)解:以A為圓心,AO為半徑畫弧交⊙O于點(diǎn)E,再以E為圓心,EO為半徑畫弧交于⊙O點(diǎn)F連接EF、FO、EA,G、H點(diǎn)分別與A、O點(diǎn)重合,即可,作圖如下:由作圖可知AE=EF=FH=HG=OA=12AB即四邊形EFHG是邊長(zhǎng)為6cm的菱形;(3)解:小明的猜想正確,理由如下:如圖,當(dāng)點(diǎn)C靠近點(diǎn)A時(shí),設(shè)CM=13∴CMCA∴MN∥∴MNAB∴MN=1分別以M,N為圓心,MN為半徑作弧交AB于點(diǎn)P,Q,作MD⊥AB于點(diǎn)D,NE⊥AB于點(diǎn)E,∴MN=MP=NQ=4cm∵M(jìn)N∥AB,MD⊥AB,∴MD=NE,在RtΔMDP和RtΔMP=NQMD=NE∴RtΔMDP?∴∠MPD=∠NQE,∴MP//又∵M(jìn)P=NQ,∴四邊形MNQP是平行四邊形,又∵M(jìn)N=MP,∴四邊形MNQP是菱形;同理,如圖,當(dāng)點(diǎn)C靠近點(diǎn)B時(shí),采樣相同方法可以得到四邊形MNQP是菱形,故小明的猜想正確.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理、尺規(guī)作圖、菱形的性質(zhì)與判定等知識(shí),解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用上述知識(shí)解決問題.2.(2020·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)【算一算】如圖①,點(diǎn)A、B、C在數(shù)軸上,B為AC的中點(diǎn),點(diǎn)A表示﹣3,點(diǎn)B表示1,則點(diǎn)C表示的數(shù)為,AC長(zhǎng)等于;【找一找】如圖②,點(diǎn)M、N、P、Q中的一點(diǎn)是數(shù)軸的原點(diǎn),點(diǎn)A、B分別表示實(shí)數(shù)22﹣1、22+1,Q是AB的中點(diǎn),則點(diǎn)【畫一畫】如圖③,點(diǎn)A、B分別表示實(shí)數(shù)c﹣n、c+n,在這個(gè)數(shù)軸上作出表示實(shí)數(shù)n的點(diǎn)E(要求:尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡);【用一用】學(xué)校設(shè)置了若干個(gè)測(cè)溫通道,學(xué)生進(jìn)校都應(yīng)測(cè)量體溫,已知每個(gè)測(cè)溫通道每分鐘可檢測(cè)a個(gè)學(xué)生.凌老師提出了這樣的問題:假設(shè)現(xiàn)在校門口有m個(gè)學(xué)生,每分鐘又有b個(gè)學(xué)生到達(dá)校門口.如果開放3個(gè)通道,那么用4分鐘可使校門口的學(xué)生全部進(jìn)校;如果開放4個(gè)通道,那么用2分鐘可使校門口的學(xué)生全部進(jìn)校.在這些條件下,a、m、b會(huì)有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢?愛思考的小華想到了數(shù)軸,如圖④,他將4分鐘內(nèi)需要進(jìn)校的人數(shù)m+4b記作+(m+4b),用點(diǎn)A表示;將2分鐘內(nèi)由4個(gè)開放通道檢測(cè)后進(jìn)校的人數(shù),即校門口減少的人數(shù)8a記作﹣8a,用點(diǎn)B表示.①用圓規(guī)在小華畫的數(shù)軸上分別畫出表示+(m+2b)、﹣12a的點(diǎn)F、G,并寫出+(m+2b)的實(shí)際意義;②寫出a、m的數(shù)量關(guān)系:.
【答案】(1)5,8;(2)N;(3)圖見解析;(4)①+(m+2b)的實(shí)際意義:2分鐘后,校門口需要進(jìn)入學(xué)校的學(xué)生人數(shù),圖見解析;②m=4a.【分析】(1)根據(jù)數(shù)軸上點(diǎn)A對(duì)應(yīng)﹣3,點(diǎn)B對(duì)應(yīng)1,求得AB的長(zhǎng),進(jìn)而根據(jù)AB=BC可求得AC的長(zhǎng)以及點(diǎn)C表示的數(shù);(2)可設(shè)原點(diǎn)為O,根據(jù)條件可求得AB中點(diǎn)表示的數(shù)以及線段AB的長(zhǎng)度,根據(jù)AB=2,可得AQ=BQ=1,結(jié)合OQ的長(zhǎng)度即可確定N為數(shù)軸的原點(diǎn);(3)設(shè)AB的中點(diǎn)為M,先求得AB的長(zhǎng)度,得到AM=BM=n,根據(jù)線段垂直平分線的作法作圖即可;(4)①根據(jù)每分鐘進(jìn)校人數(shù)為b,每個(gè)通道每分鐘進(jìn)入人數(shù)為a,列方程組m+4b=12am+2b=8a,根據(jù)m+2b=OF,m+4b=12a,即可畫出F,G點(diǎn),其中m+2b②解①中的方程組,即可得到m=4a.【詳解】解:(1)【算一算】:記原點(diǎn)為O,∵AB=1﹣(﹣3)=4,∴AB=BC=4,∴OC=OB+BC=5,AC=2AB=8.所以點(diǎn)C表示的數(shù)為5,AC長(zhǎng)等于8.故答案為:5,8;(2)【找一找】:記原點(diǎn)為O,∵AB=22+1﹣(2∴AQ=BQ=1,∴OQ=OB﹣BQ=22+1﹣1=2∴N為原點(diǎn).故答案為:N.(3)【畫一畫】:記原點(diǎn)為O,由AB=c+n﹣(c﹣n)=2n,作AB的中點(diǎn)M,得AM=BM=n,以點(diǎn)O為圓心,AM=n長(zhǎng)為半徑作弧交數(shù)軸的正半軸于點(diǎn)E,則點(diǎn)E即為所求;
(4)【用一用】:在數(shù)軸上畫出點(diǎn)F,G;2分鐘后,校門口需要進(jìn)入學(xué)校的學(xué)生人數(shù)為:m=4a.∵4分鐘內(nèi)開放3個(gè)通道可使學(xué)生全部進(jìn)校,∴m+4b=3×a×4,即m+4b=12a(Ⅰ);∵2分鐘內(nèi)開放4個(gè)通道可使學(xué)生全部進(jìn)校,∴m+2b=4×a×2,即m+2b=8a(Ⅱ);①以O(shè)為圓心,OB長(zhǎng)為半徑作弧交數(shù)軸的正半軸于點(diǎn)F,則點(diǎn)F即為所求.作OB的中點(diǎn)E,則OE=BE=4a,在數(shù)軸負(fù)半軸上用圓規(guī)截取OG=3OE=12a,則點(diǎn)G即為所求.
+(m+2b)的實(shí)際意義:2分鐘后,校門口需要進(jìn)入學(xué)校的學(xué)生人數(shù);②方程(Ⅱ)×2﹣方程(Ⅰ)得:m=4a.故答案為:m=4a.【點(diǎn)睛】本題考查了二元一次方程組的應(yīng)用,實(shí)數(shù)與數(shù)軸,作圖.解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)題意找到等量關(guān)系.3.(2021·浙江金華·校聯(lián)考二模)如圖,在7×7的網(wǎng)格中,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1,△ABC的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上.僅用無(wú)刻度的直尺,試按要求作圖.畫圖過程用虛線表示,畫圖結(jié)果用實(shí)線表示.(1)如圖1,在BC作一點(diǎn)D,使得BD=1(2)如圖2,E為△ABC內(nèi)一格點(diǎn),M,N為AB,BC邊上的點(diǎn),使四邊形EMBN為平行四邊形;(3)如圖3,BC交網(wǎng)格線于點(diǎn)F,過點(diǎn)F作AB的平行線交AC于P.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析【分析】(1)在點(diǎn)B右側(cè)第一條豎格線畫線,即可得到;(2)過點(diǎn)E,在格點(diǎn)上畫出與線段AB、BC相等的線,即可得到;(3)點(diǎn)F是BC的三等分點(diǎn),在AC上畫出AC的三等分點(diǎn),即可得到.【詳解】(1)解:如圖:在點(diǎn)B右側(cè)第一條豎格線畫線,與BC的交點(diǎn)D即為所求的點(diǎn)(2)解:四邊形EMBN即為所求的平行四邊形,(3)解:過點(diǎn)F作AB的平行線交AC于點(diǎn)P【點(diǎn)睛】本題考查了利用無(wú)刻度的直尺作圖,找到關(guān)鍵點(diǎn)是解決本題的關(guān)鍵.4.(2023·山西太原·山西大附中??寄M預(yù)測(cè))已知線段a、b、c.
(1)用直尺和圓規(guī)作出一條線段AB,使它等于a+c?b.(保留作圖痕跡,檢查無(wú)誤后用水筆描黑,包括痕跡)(2)若a=6,b=4,c=7,點(diǎn)C是線段AB的中點(diǎn),求AC的長(zhǎng).【答案】(1)作圖見解析(2)4.5【分析】(1)作射線AM,在射線AM上順次截取AE=a,EF=c,在線段FA上截取FB=b,則線段AB即為所求;(2)由(1)中結(jié)論及已知條件,求得AB的長(zhǎng),再利用線段中點(diǎn)的性質(zhì)即可解得AC的長(zhǎng).【詳解】(1)解:如圖,線段AB即為所求:
(2)如圖,
∵a=6,b=4,c=7,∴AB=a+c?b=6+7?4=9∵點(diǎn)C是線段AB的中點(diǎn),∴AC=即AC的長(zhǎng)4.5.【點(diǎn)睛】本題考查基本作圖、線段的和差、線段的中點(diǎn)等知識(shí),是基礎(chǔ)考點(diǎn),掌握相關(guān)知識(shí)是解題關(guān)鍵.題型02作角5.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)操作探究題(1)已知AC是半圓O的直徑,∠AOB=180n°(n是正整數(shù),且n操作:如圖1,分別將半圓O的圓心角∠AOB=180n°交流:當(dāng)n=11時(shí),可以僅用圓規(guī)將半圓O的圓心角∠AOB=180探究:你認(rèn)為當(dāng)n滿足什么條件時(shí),就可以僅用圓規(guī)將半圓O的圓心角∠AOB=180(2)如圖2,⊙o的圓周角∠PMQ=2707°.為了將這個(gè)圓的圓周【答案】(1)作圖見解析;交流:60°?9×18028°=探究:正整數(shù)n(n不是3的倍數(shù)),理由見解析(2)作圖見解析【分析】(1)由操作可知,如果(60n)°可以用60°(2)將圓周14等分就是把∠PMQ=2707°所對(duì)的圓周角【詳解】(1)操作:交流:60°?9×18028°=探究:設(shè)60°?k180n°=60n或設(shè)k180n°?60°=60n所以對(duì)于正整數(shù)n(n不是3的倍數(shù)),都可以僅用圓規(guī)將半圓O的圓心角∠AOB=180(2)【點(diǎn)睛】本題考查了用圓規(guī)作圖的基本技能,需要準(zhǔn)確理解題意,對(duì)于復(fù)雜圖形的作圖要學(xué)會(huì)將其轉(zhuǎn)化成基本圖形去作,本題第二問利用轉(zhuǎn)化思想,轉(zhuǎn)化為第一問的思路從而得以解決,這也是本題求解的關(guān)鍵.6.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考一模)如圖,⊙O是△ABC的外接圓,AB=AC,AD是⊙O的切線.(1)尺規(guī)作圖:過點(diǎn)B作AC的平行線交AD于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)F,連接AF(保留作圖痕跡,不寫作法);(2)證明:AF=BC;(3)若⊙O的半徑長(zhǎng)為52,BC=4,求EF和BF【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)EF=855【分析】(1)根據(jù)題意進(jìn)行尺規(guī)作圖即可;(2)由BE∥AC可得∠ABF=∠BAC,從而得出AF=(3)連接AO并延長(zhǎng)交BC于點(diǎn)M,連接OC,先通過勾股定理求得CM及AC的長(zhǎng),再證四邊形AEBC是平行四邊形,再證△AEF∽△BEA,然后列比例式即可求得結(jié)果.【詳解】(1)作圖如下圖所示:(2)∵BE∥AC∴∠ABF=∠BAC,∴AF=∴AF=BC;(3)如圖,連接AO并延長(zhǎng)交BC于點(diǎn)M,連接OC,∵AB=AC,AM過圓心∴AM⊥BC,∴BM=MC=1∵在Rt△OMC中,∴OM=O∴AM=OA+OM=5∴AB=AC=A∵AD是⊙O的切線,∴AM⊥AD,∴AD∥∵BE∥AC∴四邊形AEBC是平行四邊形,∴BE=AC=25,AE=BC=4,∠AEB=∠ACB∴AB=BE,∴∠BAE=∠BEA,∵四邊形AFBC是圓內(nèi)接四邊形,∴∠AFE=∠AEB,∴∠AFE=∠BAE,∴△AEF∽△BEA,∴EFAE∴EF4∴EF=8∴BF=25【點(diǎn)睛】此題是圓的綜合題,主要考查了切線的性質(zhì)、圓內(nèi)接四邊形性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì),平行四邊形的判定及性質(zhì),平行線的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),判斷出△AEF∽△BEA是解本題的關(guān)鍵.7.(2023·福建廈門·福建省廈門第六中學(xué)校考一模)如圖1,△ABC中,∠ACB=90°,∠A的大小保持不變,點(diǎn)D在斜邊AB上,DE⊥AC,垂足為點(diǎn)E.如圖2,把△ADE繞著點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為α0°<α<90°,點(diǎn)E的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)P(1)求作點(diǎn)D的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q(要求尺規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡);(2)連接PQ,CP,BQ,直線CP,BQ相交于點(diǎn)F,試探究在整個(gè)旋轉(zhuǎn)過程中,直線CP,BQ所相交成的銳角是否保持不變?若不變,請(qǐng)證明:若有變化,說明理由.【答案】(1)見解析(2)不變,理由見解析【分析】(1)作∠PAQ=∠BAC,AQ=AD,則點(diǎn)Q即為所求;(2)根據(jù)題意得出DE∥BC,則ADAB=AEAC,進(jìn)而根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出AP=AE,AQ=AD,證明【詳解】(1)解:如圖所示,點(diǎn)Q即為所求;(2)解:如圖所示,設(shè)CF,AB交于點(diǎn)G,∵DE⊥AC,∠ACB=90°,∴DE∥∴ADAB∵把△ADE繞著點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為α0°<α<90°,點(diǎn)E的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)P,點(diǎn)D的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q∴AP=AE,AQ=AD,∴APAC又∠CAP=∠DAQ=α,∴△CAP∽△BAQ,∴∠ABQ=∠ACP=∠ACF,∵∠BGC=∠ABF+∠BFC=∠ACF+∠BAC,∴∠BFC=∠BAC,∵∠BAC的大小保持不變,∴∠BFC是定值.【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,三角形的外角的性質(zhì),掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.題型03作角平分線8.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考中考真題)【問題提出】如何用圓規(guī)和無(wú)刻度的直尺作一條直線或圓弧平分已知扇形的面積?【初步嘗試】如圖1,已知扇形OAB,請(qǐng)你用圓規(guī)和無(wú)刻度的直尺過圓心O作一條直線,使扇形的面積被這條直線平分;【問題聯(lián)想】如圖2,已知線段MN,請(qǐng)你用圓規(guī)和無(wú)刻度的直尺作一個(gè)以MN為斜邊的等腰直角三角形MNP;【問題再解】如圖3,已知扇形OAB,請(qǐng)你用圓規(guī)和無(wú)刻度的直尺作一條以點(diǎn)O為圓心的圓弧,使扇形的面積被這條圓弧平分.(友情提醒:以上作圖均不寫作法,但需保留作圖痕跡)【答案】見解析【分析】【初步嘗試】如圖1,作∠AOB的角平分線所在直線即為所求;【問題聯(lián)想】如圖2,先作MN的線段垂直平分線交MN于點(diǎn)O,再以O(shè)為圓心MO為半徑作圓,與垂直平分線的交點(diǎn)即為等腰直角三角形的頂點(diǎn);【問題再解】如圖3先作OB的線段垂直平分線交OB于點(diǎn)N,再以N為圓心NO為半徑作圓,與垂直平分線的交點(diǎn)為M,然后以O(shè)為圓心,OM為半徑作圓與扇形OAB所交的圓弧即為所求.【詳解】【初步嘗試】如圖所示,作∠AOB的角平分線所在直線OP即為所求;【問題聯(lián)想】如圖,先作MN的線段垂直平分線交MN于點(diǎn)O,再以O(shè)為圓心MO為半徑作圓,與垂直平分線的交點(diǎn)即為等腰直角三角形的頂點(diǎn);【問題再解】如圖,先作OB的線段垂直平分線交OB于點(diǎn)N,再以N為圓心NO為半徑作圓,與垂直平分線的交點(diǎn)為M,然后以O(shè)為圓心,OM為半徑作圓與扇形OAB所交的圓弧CD即為所求.【點(diǎn)睛】本題考查了尺規(guī)作圖,角平分線的性質(zhì),線段垂直平分線的性質(zhì),扇形的面積等知識(shí),解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),掌握基本作圖方法.9.(2023·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)綜合與實(shí)踐問題探究:(1)如圖1是古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得所著的《幾何原本》第1卷命題9:“平分一個(gè)已知角.”即:作一個(gè)已知角的平分線,如圖2是歐幾里得在《幾何原本》中給出的角平分線作圖法:在OA和OB上分別取點(diǎn)C和D,使得OC=OD,連接CD,以CD為邊作等邊三角形CDE,則OE就是∠AOB的平分線.
請(qǐng)寫出OE平分∠AOB的依據(jù):____________;類比遷移:(2)小明根據(jù)以上信息研究發(fā)現(xiàn):△CDE不一定必須是等邊三角形,只需CE=DE即可.他查閱資料:我國(guó)古代已經(jīng)用角尺平分任意角.做法如下:如圖3,在∠AOB的邊OA,OB上分別取OM=ON,移動(dòng)角尺,使角尺兩邊相同刻度分別與點(diǎn)M,N重合,則過角尺頂點(diǎn)C的射線OC是∠AOB的平分線,請(qǐng)說明此做法的理由;拓展實(shí)踐:(3)小明將研究應(yīng)用于實(shí)踐.如圖4,校園的兩條小路AB和AC,匯聚形成了一個(gè)岔路口A,現(xiàn)在學(xué)校要在兩條小路之間安裝一盞路燈E,使得路燈照亮兩條小路(兩條小路一樣亮),并且路燈E到岔路口A的距離和休息椅D到岔路口A的距離相等.試問路燈應(yīng)該安裝在哪個(gè)位置?請(qǐng)用不帶刻度的直尺和圓規(guī)在對(duì)應(yīng)的示意圖5中作出路燈E的位置.(保留作圖痕跡,不寫作法)
【答案】(1)SSS;(2)證明見解析;(3)作圖見解析;【分析】(1)先證明△OCE≌△ODESSS,可得∠AOE=∠BOE(2)先證明△OCM≌△OCNSSS,可得∠AOC=∠BOC,可得OC是∠AOB(3)先作∠BAC的角平分線,再在角平分線上截取AE=AD即可.【詳解】解:(1)∵OC=OD,CE=DE,DE=DE,∴△OCE≌△ODESSS∴∠AOE=∠BOE,∴OE是∠AOB的角平分線;故答案為:SSS(2)∵OM=ON,CM=CN,OC=OC,∴△OCM≌△OCNSSS∴∠AOC=∠BOC,∴OC是∠AOB的角平分線;(3)如圖,點(diǎn)E即為所求作的點(diǎn);
.【點(diǎn)睛】本題考查的是全等三角形的判定與性質(zhì),角平分線的定義與角平分線的性質(zhì),作已知角的角平分線,理解題意,熟練的作角的平分線是解本題的關(guān)鍵.10.(2021·江蘇無(wú)錫·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知銳角△ABC中,AC=BC.(1)請(qǐng)?jiān)趫D1中用無(wú)刻度的直尺和圓規(guī)作圖:作∠ACB的平分線CD;作△ABC的外接圓⊙O;(不寫作法,保留作圖痕跡)(2)在(1)的條件下,若AB=485,⊙O的半徑為5,則【答案】(1)見詳解;(2)4【分析】(1)根據(jù)尺規(guī)作角平分線的步驟,即可作∠ACB的平分線CD,作出AC的中垂線交CD于點(diǎn)O,再以點(diǎn)O為圓心,OC為半徑,畫圓,即可;(2)連接OA,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得AD=BD=245,CD⊥AB,利用勾股定理求出OD,BC【詳解】解:(1)如圖所示:(2)連接OA,∵AC=BC,∠ACB的平分線CD,∴AD=BD=12AB=12×∵⊙O的半徑為5,∴OD=OA∴CD=CO+OD=5+75=32∴BC=BD∴sinB=CD故答案是:45【點(diǎn)睛】本題主要考查尺規(guī)基本作圖,等腰三角形的性質(zhì),勾股定理,銳角三角函數(shù)的定義,理解三角形外接圓的圓心是三角形各條邊中垂線的交點(diǎn),是解題的關(guān)鍵.11.(2023·浙江金華·統(tǒng)考中考真題)如圖,為制作角度尺,將長(zhǎng)為10,寬為4的矩形OABC分割成4×10的小正方形網(wǎng)格.在該矩形邊上取點(diǎn)P,來(lái)表示∠POA的度數(shù).閱讀以下作圖過程,并回答下列問題:(答題卷用)作法(如圖)結(jié)論
①在CB上取點(diǎn)P1,使C∠P1OA=45°,點(diǎn)P②以O(shè)為圓心,8為半徑作弧,與BC交于點(diǎn)P2∠P2OA=30°,點(diǎn)P③分別以O(shè),P2為圓心,大于OP2長(zhǎng)度一半的長(zhǎng)為半徑作弧,相交于點(diǎn)E,F,連結(jié)EF與…④以P2為圓心,OP2的長(zhǎng)為半徑作弧,與射線CB交于點(diǎn)D,連結(jié)OD交AB…(1)分別求點(diǎn)P3(2)用直尺和圓規(guī)在該矩形的邊上作點(diǎn)P5,使該點(diǎn)表示37.5°【答案】(1)點(diǎn)P3表示60°;點(diǎn)P4(2)見解析【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)可求出∠OP2C度數(shù),根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)∠P2OP3度數(shù),即可求出∠P(2)利用角平分線的性質(zhì)作圖即可求出答案.【詳解】(1)解:①∵四邊形OABC是矩形,∴BC∥∴∠O由作圖可知,EF是OP
∴OP∴∠P∴∠P∴點(diǎn)P3表示60°②由作圖可知,P2∴∠P又∵CB∥OA,∴∠P∴∠P∴點(diǎn)P4表示15°故答案為:點(diǎn)P3表示60°,點(diǎn)P4表示(2)解:如圖所示,作∠P3O
∵點(diǎn)P3表示60°,點(diǎn)P4表示∠P5OA=∴P5表示37.5°【點(diǎn)睛】本題考查的是尺規(guī)作圖的應(yīng)用,涉及到的知識(shí)點(diǎn)有線段垂直平分線、角平分線性質(zhì)、圓的相關(guān)性質(zhì),解題的關(guān)鍵需要正確理解題意,清楚知道用到的相關(guān)知識(shí)點(diǎn).12.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考一模)已知⊙O為△ABC的外接圓,⊙O的半徑為6.(1)如圖,AB是⊙O的直徑,點(diǎn)C是AB的中點(diǎn).①尺規(guī)作圖:作∠ACB的角平分線CD,交⊙O于點(diǎn)D,連接BD(保留作圖痕跡,不寫作法):②求BD的長(zhǎng)度.(2)如圖,AB是⊙O的非直徑弦,點(diǎn)C在AB上運(yùn)動(dòng),∠ACD=∠BCD=60°,點(diǎn)C在運(yùn)動(dòng)的過程中,四邊形ADBC的面積是否存在最大值,若存在,請(qǐng)求出這個(gè)最大值;若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)①見解析;②6(2)存在,最大值為36【分析】(1)①根據(jù)角平分線的作圖方法畫出CD,在連接BD即可;②由點(diǎn)C是AB的中點(diǎn),得出AC=BC.根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得出CD⊥AB.結(jié)合AB是⊙O的直徑,即得出CD經(jīng)過圓心O,即∠BOD=90°,最后根據(jù)勾股定理求解即可.(2)連接AB,過點(diǎn)D作DC'⊥AB于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)C',過點(diǎn)C作CF⊥AB.由題意易證△ADB為等邊三角形.根據(jù)DC'⊥AB,即得出DC'為⊙O直徑,C'是AB的中點(diǎn).根據(jù)△ADB為等邊三角形,可得出AB和AB邊上的高都為定值,再根據(jù)根據(jù)S四邊形ADBC=12AB?DE+CF,即得出當(dāng)CF最大時(shí),S四邊形ABCD最大,此時(shí)點(diǎn)C與點(diǎn)C'重合,即當(dāng)點(diǎn)C為AB中點(diǎn)時(shí),S四邊形ADBC最大,此時(shí)DC為⊙O直徑,得出此時(shí)【詳解】(1)解:①如圖1,即為所作圖形;②∵點(diǎn)C是AB的中點(diǎn),∴AC=BC.∵CD是∠ACB的平分線,∴CD⊥AB.∵AB是⊙O的直徑,∴CD經(jīng)過圓心O,∴∠BOD=90°.∵⊙O的半徑為6,∴OB=OD=6,∴BD=O(2)點(diǎn)C在運(yùn)動(dòng)過程中,四邊形ADBC的面積存在最大值.理由:如圖,連接AB,過點(diǎn)D作DC'⊥AB于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)C',過點(diǎn)∵∠ACD=∠BCD=60°,∴AD=BD,∴AD=BD.∵四邊形ADBC為⊙O內(nèi)接四邊形,∴∠ADB=180°?∠ACB=60°,∴△ADB為等邊三角形.∵DC∴DC'為⊙O直徑,C'∵S四邊形∴S四邊形∵△ADB為等邊三角形,∴AB和AB邊上的高都為定值,∴當(dāng)CF最大時(shí),S四邊形ADBC最大,此時(shí)點(diǎn)C與點(diǎn)∴當(dāng)點(diǎn)C為AB中點(diǎn)時(shí),S四邊形ADBC最大,此時(shí)DC為∴∠A=∠B=90°,如圖3.∵⊙O的半徑為6,∴CD=12.∵∠ADC=90°?∠ACD=30°,∴AC=1∴AD=C∴S△ACD∵BD=AD,∴△BCD≌△ACD(SSS∴S△BCD∴S四邊形∴點(diǎn)C在運(yùn)動(dòng)過程中,四邊形ADBC的面積存在最大值,最大值為363【點(diǎn)睛】本題考查作圖—角平分線,勾股定理,圓周角定理的推論,垂徑定理,弧、弦、圓心角的關(guān)系,圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),含30度角的直角三角形的性質(zhì),三角形全等的判定和性質(zhì),綜合性強(qiáng).正確作出輔助線,并利用數(shù)形結(jié)合的思想是解題關(guān)鍵.13.(2022·山西晉中·統(tǒng)考一模)綜合與實(shí)踐問題情境:在綜合與實(shí)踐課上,老師組織同學(xué)們以“矩形的折疊”為主題開展數(shù)學(xué)活動(dòng).操作發(fā)現(xiàn):某數(shù)學(xué)小組對(duì)圖1的矩形紙片ABCD進(jìn)行如下折疊操作∶第一步∶如圖2,把矩形紙片ABCD對(duì)折,使AD與BC重合,得到折痕MN,然后把紙片展開;第二步∶如圖3,將圖2中的矩形紙片沿過點(diǎn)B的直線折疊,使得點(diǎn)A落在MN上的點(diǎn)A'處,折痕與AD交于點(diǎn)E,然后展開紙片,連接AA',B問題解決:(1)請(qǐng)?jiān)趫D2中利用尺規(guī)作圖,作出折痕BE;(保留作圖痕跡)(2)請(qǐng)你判斷圖3中△ABA'的形狀,并說明理由;(3)如圖4,折痕BE與MN交于點(diǎn)F,BA'的延長(zhǎng)線交直線CD于點(diǎn)P,若MF=1,BC=7,請(qǐng)你直接寫出PD的長(zhǎng).【答案】(1)見解析(2)△ABA(3)3【分析】(1)以點(diǎn)B為圓心,BA的長(zhǎng)為半徑作弧交MN于點(diǎn)A’,連接BA’,作∠ABA'的角平分線交AD于點(diǎn)E;(2)由折疊可知MN∥BC,MN⊥AB,BM=1可得BM=12A'B(3)由等邊三角形的性質(zhì)可求得MF為△ABE的中位線,得到AE=2MF=2,進(jìn)而求得AB=23.,【詳解】(1)如圖,線段BE即為所求.(2)△ABA證明:由折疊可知MN∥BC,MN⊥AB,BM=1∴BM=1∴sin∠B∴∠BA在Rt△BA'∵∠A'BM=60°∴ΔAB(3)∵△ABA∴A∵M(jìn)N//AD//BC,MN⊥AB∴M為AB的中點(diǎn),MF=1,∴MF為△ABE∴AE=2MF=2∵矩形紙片沿過點(diǎn)B的直線折疊,使得點(diǎn)A落在MN上的點(diǎn)A'∴∠ABE=∠ABBE=RtΔ∴AB=2∵四邊形ABCD為矩形,BC=7,∴∠ADC=∠ABC=∴AD=BC=7,AD//BC,∴∠HDP=∴∠PBC=∵AD//BC,∴∠EHB=∠PBC=∴∠EB∴EB=EH=4,∴DH=7?4?2=1,∵∠PHD=∠EHB=∴在Rt△HDP中,DH=1,PD:DH=1:∴PD=3【點(diǎn)睛】本題考查四邊形的綜合問題、動(dòng)點(diǎn)問題及銳角三角函數(shù)的定義.解題的關(guān)鍵在與分析動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),特別是要準(zhǔn)確地判斷零界點(diǎn)發(fā)生的條件,并計(jì)算位置.題型04作垂線14.(2022·重慶·統(tǒng)考中考真題)我們知道,矩形的面積等于這個(gè)矩形的長(zhǎng)乘寬,小明想用其驗(yàn)證一個(gè)底為a,高為h的三角形的面積公式為S=12a?.想法是:以BC為邊作矩形BCFE,點(diǎn)A在邊FE上,再過點(diǎn)A作BC的垂線,將其轉(zhuǎn)化為證三角形全等,由全等圖形面積相等來(lái)得到驗(yàn)證.按以上思路完成下面的作圖與填空:證明:用直尺和圓規(guī)過點(diǎn)A作BC的垂線AD交BC在△ADC和△CFA中,∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°.∵∠F=90°,∴______①____.∵EF∥BC,∴______②_____.又∵_(dá)___③______.∴△ADC≌△CFA(AAS).同理可得:_____④______.S△ABC【答案】圖見解析,∠ADC=∠F;∠1=∠2;AC=AC;△ABD≌△BAE【分析】根據(jù)垂線的作圖方法作圖即可,利用垂直的定義得到∠ADC=∠F,根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠1=∠2,即可證明△ADC≌△CAF,同理可得△ABD≌△BAE,由此得到結(jié)論.【詳解】解:如圖,AD即為所求,在△ADC和△CFA中,∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°.∵∠F=90°,∴∠ADC=∠F.∵EF∥BC,∴∠1=∠2.又∵AC=AC.∴△ADC≌△CFA(AAS).同理可得:△ABD≌△BAE.S△ABC故答案為:∠ADC=∠F;∠1=∠2;AC=AC;△ABD≌△BAE.【點(diǎn)睛】此題考查了全等三角形的判定及性質(zhì),垂線的作圖方法,矩形的性質(zhì),熟練掌握三角形的判定定理是解題的關(guān)鍵.15.(2022·河南·統(tǒng)考中考真題)如圖,反比例函數(shù)y=kxx>0的圖像經(jīng)過點(diǎn)A2,4和點(diǎn)B,點(diǎn)B在點(diǎn)A的下方,AC平分∠OAB,交(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式.(2)請(qǐng)用無(wú)刻度的直尺和圓規(guī)作出線段AC的垂直平分線.(要求:不寫作法,保留作圖痕跡,使用2B鉛筆作圖)(3)線段OA與(2)中所作的垂直平分線相交于點(diǎn)D,連接CD.求證:CD∥AB.【答案】(1)y=(2)圖見解析部分(3)證明見解析【分析】(1)把點(diǎn)A的坐標(biāo)代入反比例函數(shù)解析式,即可得出答案;(2)利用基本作圖作線段AC的垂直平分線即可;(3)根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)和角平分線的定義可得到∠BAC=∠DCA,然后利用平行線的判定即可得證.【詳解】(1)解:∵反比例函數(shù)y=kxx>0∴當(dāng)x=2時(shí),k2∴k=8,∴反比例函數(shù)的表達(dá)式為:y=8(2)如圖,直線EF即為所作;(3)證明:如圖,∵直線EF是線段AC的垂直平分線,∴AD=CD,∴∠DAC=∠DCA,∵AC平分∠OAB,∴∠DAC=∠BAC,∴∠BAC=∠DCA,∴CD∥AB.【點(diǎn)睛】本題考查了作圖—基本作圖,用待定系數(shù)法求反比例函數(shù)的解析式,垂直平分線的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),平行線的判定,角平分線的定義等知識(shí).解題的關(guān)鍵是熟練掌握五種基本作圖(作一條線段等于已知線段;作一個(gè)角等于已知角;作已知線段的垂直平分線;作已知角的角平分線;過一點(diǎn)作已知直線的垂線).16.(2022·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)綜合與實(shí)踐問題情境:我國(guó)東周到漢代一些出土實(shí)物上反映出一些幾何作圖方法,如侯馬鑄銅遺址出土車軎范、芯組成的(如圖1),它的端面是圓形,如圖2是用“矩”(帶直角的角尺)確定端面圓心的方法:將“矩”的直角尖端A沿圓周移動(dòng),直到AB=AC,在圓上標(biāo)記A,B,C三點(diǎn);將“矩”向右旋轉(zhuǎn),使它左側(cè)邊落在A,B點(diǎn)上,“矩”的另一條邊與圓的交點(diǎn)標(biāo)記為D點(diǎn),這樣就用“矩”確定了圓上等距離的A,B,C,D四點(diǎn),連接AD,BC相交于點(diǎn),這樣就用“矩”確定了圓上等距離的A,B,C,D四點(diǎn),連接AD,BC相交于點(diǎn)O,即O為圓心.(1)問題解決:請(qǐng)你根據(jù)“問題情境”中提供的方法,用三角板還原我國(guó)古代幾何作圖確定圓心O.如圖3,點(diǎn)A,B,C在⊙O上,AB⊥AC,且AB=AC,請(qǐng)作出圓心O.(保留作圖痕跡,不寫作法)(2)類比遷移:小梅受此問題的啟發(fā),在研究了用“矩”(帶直角的角尺)確定端面圓心的方法后發(fā)現(xiàn),如果AB和AC不相等,用三角板也可以確定圓心O.如圖4,點(diǎn)A,B,C在⊙O上,AB⊥AC,請(qǐng)作出圓心O.(保留作圖痕跡,不寫作法)(3)拓展探究:小梅進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)古代由“矩”度量確定圓上等距離點(diǎn)時(shí)存在誤差,用平時(shí)學(xué)的尺規(guī)作圖的方法確定圓心可以減少誤差.如圖5,點(diǎn)A,B,C是⊙O上任意三點(diǎn),請(qǐng)用不帶刻度的直尺和圓規(guī)作出圓心O.(保留作圖痕跡,不寫作法)請(qǐng)寫出你確定圓心的理由:______________________________.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析【分析】(1)作∠ABD=90°,BD與圓相交于D,連接BC、AD相交于點(diǎn)O,即可;(2)作∠ABD=90°,BD與圓相交于D,連接BC、AD相交于點(diǎn)O,即可;(3)作AB的垂直平分線DE,作AC的垂直平分線MN,DE交MN于O,即可,則垂徑定理得出確定圓心的理由即可.【詳解】(1)解:如圖所示,點(diǎn)O就是圓的圓心.作∠ABD=90°,BD與圓相交于D,連接BC、AD相交于點(diǎn)O,∵∠CAB=∠ABD=90°,∴BC、AD是圓的直徑,∴點(diǎn)O是圓的圓心.(2)解:如圖所示,點(diǎn)O就是圓的圓心.作∠ABD=90°,BD與圓相交于D,連接BC、AD相交于點(diǎn)O,∵∠CAB=∠ABC=90°,∴BC、AD是圓的直徑,∴點(diǎn)O是圓的圓心.(3)解:如圖所示,點(diǎn)O就是圓的圓心.作AB的垂直平分線DE,作AC的垂直平分線MN,DE交MN于O,∵DE垂直平分AB,∴DE經(jīng)過圓心,即圓心必在直線DE上,∵M(jìn)N垂直平分AC,∴MN經(jīng)過圓心,即圓心必在直線MN上,∴DE與MN的交點(diǎn)O是圓心.確定圓心的理由:弦的垂直平分線經(jīng)過圓心.【點(diǎn)睛】本題考查圓周角定理的推論,垂徑定理的推論,尺規(guī)作線段垂直平分線,熟練掌握直角的圓周角所對(duì)的弦是直徑是解題的關(guān)鍵.17.(2021·北京·統(tǒng)考中考真題)《淮南子?天文訓(xùn)》中記載了一種確定東西方向的方法,大意是:日出時(shí),在地面上點(diǎn)A處立一根桿,在地面上沿著桿的影子的方向取一點(diǎn)B,使B,A兩點(diǎn)間的距離為10步(步是古代的一種長(zhǎng)度單位),在點(diǎn)B處立一根桿;日落時(shí),在地面上沿著點(diǎn)B處的桿的影子的方向取一點(diǎn)C,使C,B兩點(diǎn)間的距離為10步,在點(diǎn)C處立一根桿.取CA的中點(diǎn)D,那么直線DB表示的方向?yàn)闁|西方向.(1)上述方法中,桿在地面上的影子所在直線及點(diǎn)A,B,C的位置如圖所示.使用直尺和圓規(guī),在圖中作CA的中點(diǎn)D(保留作圖痕跡);(2)在如圖中,確定了直線DB表示的方向?yàn)闁|西方向.根據(jù)南北方向與東西方向互相垂直,可以判斷直線CA表示的方向?yàn)槟媳狈较?,完成如下證明.證明:在△ABC中,BA=______________,D是CA的中點(diǎn),∴CA⊥DB(______________)(填推理的依據(jù)).∵直線DB表示的方向?yàn)闁|西方向,∴直線CA表示的方向?yàn)槟媳狈较颍敬鸢浮浚?)圖見詳解;(2)BC,等腰三角形的三線合一【分析】(1)分別以點(diǎn)A、C為圓心,大于AC長(zhǎng)的一半為半徑畫弧,交于兩點(diǎn),然后連接這兩點(diǎn),與AC的交點(diǎn)即為所求點(diǎn)D;(2)由題意及等腰三角形的性質(zhì)可直接進(jìn)行作答.【詳解】解:(1)如圖所示:(2)證明:在△ABC中,BA=BC,D是CA的中點(diǎn),∴CA⊥DB(等腰三角形的三線合一)(填推理的依據(jù)).∵直線DB表示的方向?yàn)闁|西方向,∴直線CA表示的方向?yàn)槟媳狈较颍还蚀鸢笧锽C,等腰三角形的三線合一.【點(diǎn)睛】本題主要考查垂直平分線的尺規(guī)作圖及等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握垂直平分線的尺規(guī)作圖及等腰三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.18.(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考中考真題)已知,AB是半徑為1的⊙O的弦,⊙O的另一條弦CD滿足CD=AB,且CD⊥AB于點(diǎn)H(其中點(diǎn)H在圓內(nèi),且AH>BH,
(1)在圖1中用尺規(guī)作出弦CD與點(diǎn)H(不寫作法,保留作圖痕跡).(2)連結(jié)AD,猜想,當(dāng)弦AB的長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí),線段AD的長(zhǎng)度是否變化?若發(fā)生變化,說明理由:若不變,求出AD的長(zhǎng)度;(3)如圖2,延長(zhǎng)AH至點(diǎn)F,使得HF=AH,連結(jié)CF,∠HCF的平分線CP交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)P,點(diǎn)M為AP的中點(diǎn),連結(jié)HM,若PD=12AD【答案】(1)作圖見解析(2)線段AD是定長(zhǎng),長(zhǎng)度不發(fā)生變化,值為2(3)證明見解析【分析】(1)以A,B為圓心,大于12AB長(zhǎng)為半徑畫弧,交點(diǎn)為G,連接OG,與⊙O交點(diǎn)為E,F(xiàn),與AB交點(diǎn)為M,則OG⊥AB,分別以E,F(xiàn)為圓心,大于12EF長(zhǎng)為半徑畫弧,交點(diǎn)為N,連接ON,則ON∥AB,以O(shè)為圓心,OM長(zhǎng)為半徑畫弧與ON交點(diǎn)為P,則OP=OM,以P為圓心,OP長(zhǎng)為半徑畫弧,交直線ON于Q,以O(shè),Q為圓心,大于12OQ長(zhǎng)為半徑畫弧,交點(diǎn)為R,連接PR,則PR⊥AB,(2)如圖2,連結(jié)AD,連接DO并延長(zhǎng)交⊙O于E,連結(jié)AE,AC,過O作OF⊥AB于F,ON⊥CD于N,證明四邊形OFHN是正方形,則可證△ACH是等腰直角三角形,則∠C=45°,由AD=AD,可知∠E=∠C=45°,由DE是⊙O的直徑,可得∠EAD=90°,則△ADE是等腰直角三角形,(3)如圖3,延長(zhǎng)CD、FP,交點(diǎn)為G,由題意知MH是△APF的中位線,則MH∥PF,MH=12PF,由PD=12AD,可得MD=12PD,證明△MDH∽△PDG,則MHGP=MDPD=12,即GP=2MH=PF,如圖3,作△CFG的外接圓,延長(zhǎng)CP交外接圓于點(diǎn)N,連結(jié)GN、FN,由CP是【詳解】(1)解:如圖1,CD、點(diǎn)H即為所求;
(2)當(dāng)弦AB的長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí),線段AD的長(zhǎng)度不變;如圖2,連結(jié)AD,連接DO并延長(zhǎng)交⊙O于E,連結(jié)AE,AC,過O作OF⊥AB于F,ON⊥CD于N,則四邊形OFHN是矩形,
∵AB=CD,AB⊥CD,∴OF=ON,∴四邊形OFHN是正方形,∴FH=NH,∴AF+FH=CN+NH,即AH=CH,∴△ACH是等腰直角三角形,∴∠C=45°,∵AD=∴∠E=∠C=45°,∵DE是⊙O的直徑,∴∠EAD=90°,∴∠ADE=45°,∴△ADE是等腰直角三角形,∴AE=AD,∴AD=DE?sin∴線段AD是定長(zhǎng),長(zhǎng)度不發(fā)生變化,值為2;(3)證明:如圖3,延長(zhǎng)CD、FP,交點(diǎn)為G,
∵HF=AH,∴點(diǎn)H為AF的中點(diǎn),又∵點(diǎn)M為AP的中點(diǎn),∴MH是△APF的中位線,∴MH∥PF,MH=1又∵PD=12AD∴MD=1∵M(jìn)H∥GP,∴∠MHD=∠PGD,又∵∠MDH=∠PDG,∴△MDH∽△PDG,∴MHGP=MD如圖3,作△CFG的外接圓,延長(zhǎng)CP交外接圓于點(diǎn)N,連結(jié)GN、FN,∵CP是∠HCF的平分線,∴∠GCP=∠FCP,∴GN=NF,∵GP=PF,GN=NF,PN=PN,∴△GPN≌△FPNSSS∴∠GPN=∠FPN=90°,∴PF⊥CP,∵M(jìn)H∥PF,∴MH⊥CP.【點(diǎn)睛】本題考查了作垂線,同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等,正弦,正方形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),中位線,直徑所對(duì)的圓周角為直角,全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),角平分線等知識(shí).解題的關(guān)鍵在于對(duì)知識(shí)的熟練掌握與靈活運(yùn)用.19.(2023·山東煙臺(tái)·統(tǒng)考中考真題)【問題背景】如圖1,數(shù)學(xué)實(shí)踐課上,學(xué)習(xí)小組進(jìn)行探究活動(dòng),老師要求大家對(duì)矩形ABCD進(jìn)行如下操作:①分別以點(diǎn)B,C為圓心,以大于12BC的長(zhǎng)度為半徑作弧,兩弧相交于點(diǎn)E,F(xiàn),作直線EF交BC于點(diǎn)O,連接AO;②將△ABO沿AO翻折,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)落在點(diǎn)P處,作射線AP交CD于點(diǎn)
【問題提出】在矩形ABCD中,AD=5,AB=3,求線段【問題解決】經(jīng)過小組合作、探究、展示,其中的兩個(gè)方案如下:方案一:連接OQ,如圖2.經(jīng)過推理、計(jì)算可求出線段CQ的長(zhǎng);方案二:將△ABO繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°至△RCO處,如圖3.經(jīng)過推理、計(jì)算可求出線段CQ的長(zhǎng).請(qǐng)你任選其中一種方案求線段CQ的長(zhǎng).【答案】線段CQ的長(zhǎng)為2512【分析】方案一:連接OQ,由翻折的不變性,知AP=AB=3,OP=OB=2.5,證明△QPO≌△QCOHL,推出PQ=CQ,設(shè)PQ=CQ=x,在Rt方案二:將△ABO繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°至△RCO處,證明∠OAQ=∠R,推出QA=QR,設(shè)CQ=x,同方案一即可求解.【詳解】解:方案一:連接OQ,如圖2.
∵四邊形ABCD是矩形,∴AB=CD=3,AD=BC=5,由作圖知BO=OC=1由翻折的不變性,知AP=AB=3,OP=OB=2.5,∠APO=∠B=90°,∴OP=OC=2.5,∠QPO=∠C=90°,又OQ=OQ,∴△QPO≌△QCOHL∴PQ=CQ,設(shè)PQ=CQ=x,則AQ=3+x,DQ=3?x,在Rt△ADQ中,AD2解得x=25∴線段CQ的長(zhǎng)為2512方案二:將△ABO繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°至△RCO處,如圖3.
∵四邊形ABCD是矩形,∴AB=CD=3,AD=BC=5,由作圖知BO=OC=1由旋轉(zhuǎn)的不變性,知CR=AB=3,∠BAO=∠R,∠B=∠OCR=90°,則∠OCR+∠OCD=90°+90°=180°,∴D、C、R共線,由翻折的不變性,知∠BAO=∠OAQ,∴∠OAQ=∠R,∴QA=QR,設(shè)CQ=x,則QA=QR=3+x,DQ=3?x,在Rt△ADQ中,AD2解得x=25∴線段CQ的長(zhǎng)為2512【點(diǎn)睛】本題考查了作線段的垂直平分線,翻折的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題.20.(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考中考真題)兩漢文化看徐州,桐桐在徐州博物館“天工漢玉”展廳參觀時(shí)了解到;玉壁,玉環(huán)為我國(guó)的傳統(tǒng)玉器,通常為正中帶圓孔的扇圓型器物,據(jù)《爾雅·釋器》記載:“肉倍好,謂之璧;肉好若一,調(diào)之環(huán).”如圖1,“肉”指邊(陰影部分),“好”指孔,其比例關(guān)系見圖示,以考古發(fā)現(xiàn)看,這兩種玉器的“肉”與“好”未必符合該比例關(guān)系.(1)若圖1中兩個(gè)大圓的直徑相等,則璧與環(huán)的“肉”的面積之比為;(2)利用圓規(guī)與無(wú)刻度的直尺,解決下列問題(保留作圖痕跡,不寫作法).①圖2為徐州獅子山楚王墓出土的“雷紋玉環(huán)”及其主視圖,試判斷該件玉器的比例關(guān)系是否符合“肉好若一”?②圖3表示一件圓形玉坯,若將其加工成玉璧,且比例關(guān)系符合“肉倍好”,請(qǐng)畫出內(nèi)孔.【答案】(1)32:27(2)①符合,圖見詳解;②圖見詳解【分析】(1)根據(jù)圓環(huán)面積可進(jìn)行求解;(2)①先確定該圓環(huán)的圓心,然后利用圓規(guī)確定其比例關(guān)系即可;②先確定好圓的圓心,然后根據(jù)平行線所截線段成比例可進(jìn)行作圖.【詳解】(1)解:由圖1可知:璧的“肉”的面積為π×32?∴它們的面積之比為8π:6.75π=32:27;故答案為32:27;(2)解:①在該圓環(huán)任意畫兩條相交的線,且交點(diǎn)在外圓的圓上,且與外圓的交點(diǎn)分別為A、B、C,則分別以A、B為圓心,大于12AB長(zhǎng)為半徑畫弧,交于兩點(diǎn),連接這兩點(diǎn),同理可畫出線段AC的垂直平分線,線段AB,AC的垂直平分線的交點(diǎn)即為圓心O,過圓心O畫一條直徑,以
由作圖可知滿足比例關(guān)系為1:2:1的關(guān)系;②按照①中作出圓的圓心O,過圓心畫一條直徑AB,過點(diǎn)A作一條射線,然后以A為圓心,適當(dāng)長(zhǎng)為半徑畫弧,把射線三等分,交點(diǎn)分別為C、D、E,連接BE,然后分別過點(diǎn)C、D作BE的平行線,交AB于點(diǎn)F、G,進(jìn)而以FG為直徑畫圓,則問題得解;如圖所示:
【點(diǎn)睛】本題主要考查圓的基本性質(zhì)及平行線所截線段成比例,熟練掌握?qǐng)A的基本性質(zhì)及平行線所截線段成比例是解題的關(guān)鍵.題型05畫圓21.(2019·江蘇宿遷·統(tǒng)考中考真題)在RtΔABC中,∠C=90°.(1)如圖①,點(diǎn)O在斜邊AB上,以點(diǎn)O為圓心,OB長(zhǎng)為半徑的圓交AB于點(diǎn)D,交BC于點(diǎn)E,與邊AC相切于點(diǎn)F.求證:∠1=∠2;(2)在圖②中作⊙M,使它滿足以下條件:①圓心在邊AB上;②經(jīng)過點(diǎn)B;③與邊AC相切.(尺規(guī)作圖,只保留作圖痕跡,不要求寫出作法)【答案】(1)見解析(2)見解析【分析】(1)連接OF,可證得OF∥BC,結(jié)合平行線的性質(zhì)和圓的特性可求得∠1=∠OFB=∠2,可得出結(jié)論;(2)由(1)可知切點(diǎn)是∠ABC的角平分線和AC的交點(diǎn),圓心在BF的垂直平分線上,由此即可作出⊙M.【詳解】(1)證明:如圖①,連接OF,∵AC是⊙O的切線,∴OE⊥AC,∵∠C=90°,∴OE∥BC,∴∠1=∠OFB,∵OF=OB,∴∠OFB=∠2,∴∠1=∠2.(2)如圖②所示⊙M為所求.①①作∠ABC平分線交AC于F點(diǎn),②作BF的垂直平分線交AB于M,以MB為半徑作圓,即⊙M為所求.證明:∵M(jìn)在BF的垂直平分線上,∴MF=MB,∴∠MBF=∠MFB,又∵BF平分∠ABC,∴∠MBF=∠CBF,∴∠CBF=∠MFB,∴MF∥BC,∵∠C=90°,∴FM⊥AC,∴⊙M與邊AC相切.【點(diǎn)睛】本題主要考查圓和切線的性質(zhì)和基本作圖的綜合應(yīng)用.掌握連接圓心和切點(diǎn)的半徑與切線垂直是解題的關(guān)鍵,22.(2020·青?!そy(tǒng)考中考真題)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°.(1)尺規(guī)作圖:作Rt△ABC的外接圓⊙O;作∠ACB的角平分線交⊙O于點(diǎn)D,連接AD.(不寫作法,保留作圖痕跡)(2)若AC=6,BC=8,求AD的長(zhǎng).【答案】(1)見解析;(2)5【分析】(1)根據(jù)外接圓,角平分線的作法作圖即可;(2)連接AD,OD,根據(jù)CD平分∠ACB,得∠ACD=45°,根據(jù)圓周角與圓心角的關(guān)系得到∠AOD=90°,在Rt△ACB中計(jì)算AB,在Rt△AOD中,計(jì)算AD.【詳解】(1)作圖如下:(2)連接AD,OD,如圖所示由(1)知:CD平分∠ACB,且∠ACB=90°∴∠ACD=1∴∠AOD=2∠ACB=90°在Rt△ACB中,AC=6,BC=8,∴AB=10,即AO=5=OD在Rt△AOD中,AD=【點(diǎn)睛】本題考查了三角形的外接圓,角平分線,以及利用圓周角與圓心角的關(guān)系,及勾股定理計(jì)算線段長(zhǎng)度的方法,熟知以上方法是解題的關(guān)鍵.23.(2023·江蘇無(wú)錫·統(tǒng)考一模)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室:有一個(gè)直角三角形紙板,∠C=90°,AC=40cm,BC=30(1)請(qǐng)你在圖2中,任選一條直角邊為直徑所在的邊,幫小明畫出一個(gè)最大的半圓(請(qǐng)使用無(wú)刻度的直尺和圓規(guī)完成作圖);(2)如果小明按照你選的直角邊繼續(xù)往下操作,他能否順利得到這個(gè)圓錐的底面圓?如果能,請(qǐng)說明理由;如果不能,那么換另一條直角邊能否實(shí)現(xiàn)?同樣請(qǐng)說明理由.(友情提醒:請(qǐng)利用圖3完成題(2)的解答)【答案】(1)作圖見解析(2)選擇AC直角邊為直徑所在的邊不能實(shí)現(xiàn),理由見解析;選擇BC直角邊為直徑所在的邊能實(shí)現(xiàn),理由見解析【分析】(1)如圖,以點(diǎn)B為圓心,BC長(zhǎng)為半徑畫弧,交AB于點(diǎn)D;連接CD,分別以C、D為圓心,大于12CD的長(zhǎng)為半徑畫弧,連接兩個(gè)交點(diǎn),交AC于點(diǎn)O,點(diǎn)(2)分兩種情況:選擇AC直角邊為直徑所在的邊,連接OD,利用△ADO∽△ACB,求出⊙O的半徑長(zhǎng),繼而求得底面圓的半徑長(zhǎng),在剩下的紙板上再剪出一個(gè)最大的圓,利用相似三角形的相關(guān)性質(zhì),可以求出該圓的半徑,若該半徑大于底面圓的半徑長(zhǎng),則可以實(shí)現(xiàn),反之,則不能;按同樣的方法說明選擇BC直角邊為直徑所在的邊的情況.【詳解】(1)解:選擇AC直角邊為直徑所在的邊,如圖,以點(diǎn)B為圓心,BC長(zhǎng)為半徑畫弧,交AB于點(diǎn)D;連接CD,分別以C、D為圓心,大于12CD的長(zhǎng)為半徑畫弧,連接兩個(gè)交點(diǎn),交AC于點(diǎn)O,點(diǎn)(2)如圖,連接OD,設(shè)半圓的半徑為r,∵∠C=90°,AC=40,BC=30,∴AB=A由作圖可知,⊙O與BC、AB相切于點(diǎn)C、D,∴∠ODB=∠ODA=90°,BD=BC=30,∴AD=AB?BD=50?30=20,∵∠ODA=∠BCA=90°,∠A=∠A,∴△ADO∽△ACB,∴ODBC∴OD30∴OD=15,∴r=15,∴這個(gè)半圓的弧長(zhǎng)為:180πr180∵圓錐底面圓的周長(zhǎng)等于側(cè)面展開圖的扇形的弧長(zhǎng),∴圓錐底面圓的周長(zhǎng)為15π,∴底面圓的半徑為152在Rt△OBC中,OB=記半圓與OB交于點(diǎn)E,剩下部分切出底面圓⊙O',分別與AB、BC相切于點(diǎn)F、G,設(shè)⊙O∴O'E=O∴∠O∵∠O∴△BGO∴O'∴r'∴BO∴BO=BO∴r'∴不能實(shí)現(xiàn);選擇BC直角邊為直徑所在的邊,設(shè)半圓的半徑為r,∴如圖,⊙O與AB、A
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