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时间:2018-10-13
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1、初学阶段的作图 几何作图是几何学中的重要内容,什么叫几何作图?几何作图是指按已知条件,用正确合理的方法,作出所需要的图形,当我们作出这个图形以后,就可以断定合乎条件的图形是存在的.例如,当给出不在同一直线上的三点,作出通过这三点的圆以后,我们就可以说:“三角形存在一个外接圆”.因此,作图问题实际上是某些存在定理的一种变形. 通过作图题的练习,可以更好地掌握几何中的基本概念.比如,要完成“通过圆上一点作已知圆的切线”的作图,首先要掌握圆的切线的概念和切线的判定方法.再如,过已知直线外一点作已知直线的平行线,就要了
2、解平行线的几个判定定理.在作图时,可以根据“同位角相等,两直线平行”、“内错角相等,两直线平行”,“垂直于同一直线的两直线平行”等选择作图方法. 进行几何证明时,常常要添加辅助线,如“过两定点可连一直线”,“延长已知线段”,“过定点作已知直线的垂线”等,辅助线的添加要以基本作图为根据,不然就容易发生错误.如:“连结A,B,并使AB⊥MN”,“过M点作AB的垂直平分线”等等.这些作图的错误在于都违背了作图公法.因此作图公法是几何作图的基础. 什么叫做作图公法?它包含什么内容?这与作图工具有关,下面介绍作图工具与作
3、图公法. 平面几何中所研究的图形是由直线和圆组成的,画图时可以用直角尺、刻度尺、量角器等绘图工具,若限定作图工具为无刻度的直尺和圆规,完成的作图叫“尺规作图”,这种作图法叫“欧几里得作图法”. 作图公法是指用无刻度的直尺和圆规进行作图的一种规约,有以下三条: 1.通过两已知点可以作一条直线; 2.以定点为圆心,定长为半径,可作一圆(或一弧). 3.两已知直线、一已知圆和一已知直线或两已知圆如相交可求其交点.如图1图1 尺规作图就是利用圆规、直尺经过有限次的步骤,完成这些作图,也就是画直线、作圆、求交点.
4、 在作图中需要用尺规进行准确作图,这些作图都以以下基本作图为基础. 1.作线段等于已知线段; 2.作角等于已知角; 3.作已知角的角平分线; 4.过已知直线上(外)一点作该直线的垂线; 5.作已知线段的垂直平分线; 6.过已知直线外的一点作该直线的平行线; 7.已知两边一夹角,作三角形; 8.已知两角一夹边,作三角形; 9.已知三边,作三角形; 10.已知斜边和一直角边,作三角形; 11.作已知直线关于已知直线的轴对称图形. 以上作图是完成其它作图的基础.当我们作较复杂图形时,要以这些作图
5、为基础,也就是说,作图时可以直接引用这些基本作图,不须重述它的作法. 例如: “已知∠1和∠2(∠1>∠2),如图2,用直尺和圆规作一个角使它等于∠1-∠2”.图2 作法: 1.作∠AOB=∠1; 2.以OB为始边,在∠AOB的内部作∠BOC=∠2,∠AOC就是所求的角. 在上面的作图中,“作∠AOB=∠1”是基本作图题,所以,只要说出作∠AOB=∠1,不必再详细叙述它的作法. 初学几何,应熟练掌握基本作图,在熟练使用作图工具,正确完成作图的同时,还应学会用准确简练的几何语言表达作图过程,写出作图题的
6、“作法”,这就要在学习基本作图时,对术语的叙述进行自我训练. 下面举例分析作图题中的术语. 已知:直线AB和AB外一点C. 求作:AB的垂线,使它过C点. 作法: 1.在AB的另一旁任取一点K. 2.以C为圆心,以CK为半径作弧,交AB于D和E. 3.分别以D和E为圆心,以大于DE的长为半径作两条弧,相交于F. 4.经过C、F两点作直线CF. CF就是所求的垂线.如图3.图3 为了清晰地表达以上作图过程,应掌握作图中的术语.可将以下内容改为填空练习: “在AB的一旁取点K,以C为圆心,以CK为
7、半径,画弧交AB于D和E”; “分别以D和E为圆心,以大于DE的长为半径,作两条弧相交于F,经过C、F两点作直线CF”. 在使用直尺和圆规时常用的范句还有, “连结____和_____两点”; “过_____点和_____点作直线”; “延长____到,使______=_____”; “在直线______上截取______=______”; 在基本作图题中还常应用以下语句: “作_____=______”; “作∠______=∠______”; “作___⊥____于______点”; “过
8、_____作___∥____”. 以上作图术语的清晰表达可以提高逻辑思维能力,帮助我们迅速正确地作出图形,为以后较复杂的作图打下坚实的基础. 做以下练习:先观察图形再写出作图的过程,这也是一种自我训练方法.如图4应叙述为“以O为圆心,以r厘米为半径,画弧交直线l于A、B”.图4 在初中课本中,有些作图题是要求用刻度尺、量角器、三角板完成的,用这些工具作
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