作圖是學習幾何必須具備的一種基本能力, 尺規(guī)作圖是幾何作圖的一種基本方法.現(xiàn)從以下五個方面來進行探討.
一、對于基本作圖,不僅要會畫,還要理解畫法的依據(jù)
例1(2006年宿遷市中考試題)用直尺和圓規(guī)作一個角等于已知角的示意圖如下,則說明∠A′O′B′=∠AOB的依據(jù)是().
A.(SSS)B.(SAS)C.(ASA)D.(AAS)
解析:用圓規(guī)截取得O′C′=OC,D′點是兩條圓弧的交點,半徑分別是OD、CD,說明O′D′=OD,C′D′=CD.因此△OCD和△O′C′D′全等的依據(jù)是(S.S.S.),由三角形全等,導出∠A′O′B′=∠AOB.故選A.
二、學會將一個作圖題分解為基本作圖題
例2(2005年蘇州市中考試題)如圖②,直角坐標系中一條圓弧經(jīng)過網(wǎng)格點A、B、C,其中B點坐標為(4,4),則該圓弧所在圓的圓心坐標為.
解析:圓心到A、B兩點距離相等,那么圓心在AB的垂直平分線上,同理圓心又在BC的垂直平分線上,圓心就是兩條垂直平分線的交點.因此只要作兩次垂直平分線,問題就能解決.
由于題中提供了方格紙,結(jié)合點A、B、C的特殊位置,只用直尺就能畫出線段AB、BC的垂直平分線(見圖中虛線),得圓心坐標(2,0).
例3(2005年蘇州市中考試題)如圖③,平行四邊形紙條ABCD中,E、F分別是邊AD、BC的中點,張老師請同學們將紙條的下半部分?荀ABFE沿EF翻折,得到一個V字形圖案.請你在原圖中畫出翻折后的圖形?荀A′B′FE.(用尺規(guī)作圖,不寫畫法,保留作圖痕跡)
解析:由翻折知?荀ABFE和?荀A′B′FE關于直線EF對稱.要畫出?荀A′B′FE,只要確定點A′和B′.作∠EFB′=∠EFB,截取FB′=FB.找對稱點B′點就轉(zhuǎn)化為上述兩個基本作圖題.A′點類同.
B點的對稱點B′也可這樣來作:過B作EF的垂線,垂足為H;截取HB′=HB.B′的作法也轉(zhuǎn)化為兩個基本作圖題.(請你動手畫一畫)
三、畫弧的重要作用
在尺規(guī)作圖中,直尺的用途就是連線,即過兩點作直線、射線或線段.圓規(guī)的功能就是畫圓弧,弧上的點到圓心的距離都等于定長(半徑).
例4(2008年無錫市中考試題)已知一個三角形的兩條邊長分別是1cm和2cm,一個內(nèi)角為40°.(1)請你借助圖④畫出一個滿足題設條件的三角形;(2)你是否還能畫出既滿足題設條件,又與(1)中所畫的三角形不全等的三角形?若能,請你用“尺規(guī)作圖”作出所有這樣的三角形;若不能,請說明理由;(3)如果將題設條件改為“三角形的兩條邊長分別是3cm和4cm,一個內(nèi)角為40°”,那么滿足這一條件,且彼此不全等的三角形共有個.
解析:如圖④,兩邊夾角,得滿足題設條件的三角形.由于題中來指明兩條邊是40°角的兩邊,就可能產(chǎn)生其中一邊是40°角的對邊的情形.有兩種可能:(1)2cm是對邊的長,如圖⑤;(2)1cm為對邊的長,因為垂線段長為2sin40°>2sin30°=1,無解,如圖⑥.
將邊長改為3cm和4cm后,當對邊長為3cm時,有兩解,如圖⑦,其余兩種情況類似,符合題意的三角形共有4個.
四、作圖題也要進行“分析”
作圖題和計算題、證明題一樣,在解題中也需要進行分析.已知條件告訴了我們什么?要求作的圖形等價于要作出什么?有時這樣的分析要多次進行.
例5(2007年江西省中考試題)如圖⑧,已知∠AOB,OA=OB,點E在OB邊上,四邊形AEBF是矩形,請你只用無刻度的直尺在圖中畫出∠AOB的平分線(請保留畫圖痕跡).
解析:解決本題的關鍵在于找到∠AOB的平分線上的一個點.已知條件告訴我們OA=OB,說明△AOB是等腰三角形.由于等腰三角形三線合一,因此只要找到AB的中點.已知條件又告訴我們四邊形AEBF為矩形,AB是矩形的一條對角線,由于矩形對角線互相平分,所以AB的中點就是矩形對角線的交點.為此,連接AB、EF,交點為C,射線OC就是∠AOB的平分線.
五、借助作圖,拓寬解題思路
例6在方格紙上,每個小格的頂點叫格點,以格點為頂點的三角形叫格點三角形.如圖⑨,在方格紙上,以AB為邊的格點三角形ABC是等腰三角形,則符合條件的C點共有個.
解析:以A為頂點的頂點:以A為圓心,AB長為半徑,畫弧,與圖中格點的交點有6個,能構(gòu)成等腰三角形的有4個;以B為頂角的頂點,類似,有1個符合條件;以AB為底邊,作AB的垂直平分線,與格點無交點.綜上,符合條件的C點共有5個.
例7(2008年海南省初中數(shù)學競賽題)在平面直角坐標系xoy內(nèi),已知點A(3,-3),P是y軸上一點,則使△AOP為等腰三角形的點P共有個.
答案:4.
同學們,你們答對了嗎?