刁小娟
2022年版的《义务教育数学课程标准》对作图的学习要求有所提高,这一指导思想已渗透在各地的中考命题之中. 现对这类问题的特点与解法加以分析,供同学们复习时参考.
一、已知尺规作图,解决有关问题
解决这类问题的关键是根据题目给出的尺规作图的步骤,准确判定尺规作图的类型.
例1 (2022·湖北·鄂州)如图1,直线l1[⫽]l2,点C,A分别在l1,l2上,以点C为圆心、CA长为半径画弧,交l1于点B,连接AB. 若∠BCA = 150°,则∠1的度数为( ).
A. 10° B. 15°
C. 20° D. 30°
分析:由题意可得AC = BC,则∠CAB = ∠CBA. 由∠BCA = 150°和三角形的内角和等于180°,可得∠CAB与∠CBA的度数,再结合平行线的性质即可得到∠1的度数.
解:由尺规作图得AC = BC,∴∠CAB = ∠CBA.∵∠BCA = 150°,∠BCA + ∠CAB + ∠CBA = 180°,∴∠CAB = ∠CBA = 15°.∵l1[⫽]l2,∴∠1 = ∠CBA = 15°. 故选B.
点评:能根据尺规作图得出BC = AC是解题的关键.
例2 (2022·吉林·长春)如图2,在△ABC中,根据尺规作图痕迹,下列说法不一定正确的是( ).
A. AF = BF B. AE = [12]AC
C. ∠DBF + ∠DFB = 90° D. ∠BAF = ∠EBC
分析:由尺规作图得到DF垂直平分AB,BF平分∠ABC,再利用线段垂直平分线和角平分线的性质,即可得到结论.
解:由尺规作图可知DF垂直平分AB,∴AF = BF,∠FDB = 90°,∠BAF = ∠EBA,∴∠DBF + ∠DFB = 90°;由尺规作图可知,BF平分∠ABC,∴∠ABE = ∠EBC,∴∠BAF = ∠EBC. 由于BE不一定平分AC,∴AE = [12]AC 不一定正确. 故选B.
点评:准确判断基本尺规作图的类型是解题关键.
二、根据题目要求,完成相关作图
解决这类问题的关键是准确掌握基本作图的步骤,通过推理分析,将问题转化为基本作图来解决.
例3 (2022·湖北·湛江)如图3,已知四边形ABCD为矩形,点E是边AD的中点,请仅用无刻度的直尺完成下列作图,不写作法,保留作图痕迹.
(1)在图3①中作出矩形ABCD的对称轴m,使m[⫽]AB;
(2)在图3②中作出矩形ABCD的对称轴n,使n[⫽]AD.
分析:(1)如图4,连接AC,BD交于点O,作直线OE即可;(2)如图5,同(1)中的方法作出直线OE,连接BE交AC于点T,连接DT并延长交AB于点R,作直线OR即可.
解:(1)如图4中,直线m即为所求;(2)如图5中,直线n即为所求.
点评:解题的关键是灵活运用直线的基本性质、矩形的性质和三角形重心的概念及其性质来解决问题,
三、先尺规作图,再解决问题
例4 (2022·江苏·无锡)如图6,△ABC为锐角三角形.
(1)请在图中用无刻度的直尺和圆规作图:在AC右上方确定点D,使∠DAC = ∠ACB,且CD⊥AD(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,若∠B = 60°,AB = 2,BC = 3,则四边形ABCD的面积为_____________.
分析:(1)利用平行线的内错角相等来作图,然后过点C作AD的垂线即可;(2)过点A作AH⊥BC于点H,求出AH,AD,利用梯形面积公式即可求解.
解:(1)如圖6中,点D即为所求.
(2)过点A作AH⊥BC于点H. 在Rt△ABH中,AB = 2,∠B = 60°,∴∠BAH = 30°,∴BH = 1,AH = [3],CH = BC - BH = 2. ∵∠DAC = ∠ACB,∴AD[⫽]BC. ∵AH⊥CB,CD⊥AD,∠AHC = ∠ADC = ∠DCH = 90°,∴四边形AHCD是矩形,AD = CH = 2,∴S四边形ABCD = [12] × (2 + 3) × 2 = 5.
点评:解题的关键是通过分析,将复杂的作图转化为基本尺规作图来处理.
(作者单位:江苏省泰兴市大生初级中学)