wanlufei 的题本
初一数学·约 12 分钟·二维图解

第5题 · 尺规作和角:先β,再相邻接α

原卷要求用尺规作出∠AOB=∠β+∠α,不是求一个数。以相同半径和给角交点间距先作∠AOC=∠β,再从OC另一侧作∠COB=∠α,两块相邻且内部不重叠,保留成图与作图痕迹。

题目

如图4-2-20,已知∠α、∠β,作∠AOB,使∠AOB=∠β+∠α。(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)

αβ
图4-2-20:给定角α、角β。示意图未标度数,作图时按给角的形状复制。

答案是一张成图:∠AOB=∠β+∠α。原题没有给出具体度数,不需要算一个数。

OAC B
所作角∠AOB=∠β+∠α。辅助射线OC、圆弧与交点保留,作为作图答案的痕迹。 C是辅助交点,A、O、B按所求角命名。

题目要求“不写作法,保留作图痕迹”,上面的图可作为作答样式。下面的分步讲解用于学习怎样画;作答时按要求留下成图与痕迹即可。

α读“阿尔法”,β读“贝塔”。文中仍用原来的α、β指认两个给角。β是给角名称,大写B是新作图中的点名,二者不同。C是本课添加的辅助交点;A、O、B按所求角命名。

需要用到:尺规作一个角等于已知角的方法,以及相邻角的加法。直尺用来连线,圆规用来保持半径和两交点间距;不靠量角器读出度数再作图。

第一步:固定OA和共同半径

先取O、A,作射线OA。以O为圆心、OA长为半径,在OA上方画足够长的一段圆弧。后面复制两个给角时,均保持这个半径。

OA
作图局部:方框为固定针尖,菱形为笔尖,蓝虚线为圆规开口;新交点随实际作图出现。

圆弧画得足够长,是为了接下来的两次取交点;这一步不需要提前知道最终B的位置。

第二步:先把β作成∠AOC

在给定的∠β中,用同样半径截两条边,保留两个交点之间的距离。

βOA
左边在给角β中截取两交点间距,右边保留同半径的作图参考。给角顶点原本没有字母点名;作图中的O、A、C沿用各自对象。

再以A为圆心、这段交点间距为半径作弧,与O处圆弧交于OA上方的C。作射线OC。

OAC
作图局部:方框为固定针尖,菱形为笔尖,蓝虚线为圆规开口;新交点随实际作图出现。 C是辅助交点,A、O、B按所求角命名。

两个顶点截出的半径相同,两个交点间距也相同,按作等角的方法:

∠AOC=∠β.\angle AOC=\angle\beta.

A、C都在O处同一圆弧上,所以OA=OC;AC是从给角β搬来的两交点间距。C既是圆弧交点,也直接用来给新射线OC命名。

第三步:从OC另一侧接α

现在的起始边要换成OC。用相同半径在给定的∠α中截两边,保留这一回两个交点之间的距离。

αOAC
左边在给角α中截取两交点间距,右边保留同半径的作图参考。给角顶点原本没有字母点名;作图中的O、A、C沿用各自对象。

以C为圆心、刚才保留的距离为半径作弧,在O处圆弧上取与已有β内部不重叠的交点B。作射线OB。

OAC B
作图局部:方框为固定针尖,菱形为笔尖,蓝虚线为圆规开口;新交点随实际作图出现。 C是辅助交点,A、O、B按所求角命名。

同样的作等角方法给出:

∠COB=∠α.\angle COB=\angle\alpha.

这次OC=OB,CB是从给角α搬来的交点间距。两次要取的间距分别来自β和α,不能把它们混用。

为什么整个角正好是和角?

从OA走到OC,再从OC继续走到OB,依次经过两块角。它们共用OC,内部不重叠,所以没有重复或漏掉的部分。

∠AOB=∠β+∠α.\angle AOB=\angle\beta+\angle\alpha.
OAC B
从OA经过OC到OB,依次走过两块相邻角。箭头用于观察角的范围,纸上各点不移动。 C是辅助交点,A、O、B按所求角命名。

图中的圆弧和交点,是两次作等角留下的依据。成图是答案;不能把示意图量出来的数值当成题目给定的度数。

回看:两次复制怎样相邻拼接

方框表示固定针尖,菱形表示笔尖,蓝虚线表示保持的圆规开口。新交点随作图出现;作射线时从O经过交点继续向前。给角局部与目标局部分开观察,使用同一半径。

探索中的角度由你自行选择,只用于观察条件变化。原题没有这些数值条件,作答仍按给出的两个角进行尺规复制。

自测:先判断相邻与重叠

①交换先后:先作α,再相邻作β,最后整个∠AOB的大小会改变吗?辅助射线OC一定还在原位置吗?

②重复起始边:两次都从OA开始,在同一侧把两角叠着作,最外面的角一定是β+α吗?

展开两问答案与理由

①只要两块角相邻、内部不重叠,整个角仍是α+β=β+α,最终OB的方向保持。α、β不相等时,先作哪块会改变分界OC;两角相等时,OC也可以保持同一位置。

OAC B
所作角∠AOB=∠β+∠α。辅助射线OC、圆弧与交点保留,作为作图答案的痕迹。 C是辅助交点,A、O、B按所求角命名。

②不能这样直接相加。同侧重复从OA起时,小角被覆盖在大角里,最外面的角只是较大的那一块;没有把两块相邻拼成一个完整和角。

可迁移的检查:先固定所求的顶点和一条边,复制后把第二块接到新边另一侧,再检查共边与内部是否重叠。若换成更大的给角,还要说明所作角的范围;本页按给角图示作普通凸角,和小于平角。

配套真题:2024·北京·第7题

原卷三步正是本题每次复制角使用的“同半径、同交点间距”流程。正式三角形全等依据可选看。

(2024·北京·第7题)下面是“作一个角使其等于∠AOB”的尺规作图方法。

(1)如图,以点O为圆心,任意长为半径画弧,分别交OA,OB于点C,D;

(2)作射线O′A′,以点O′为圆心,OC长为半径画弧,交O′A′于点C′;以点C′为圆心,CD长为半径画弧,两弧交于点D′;

(3)过点D′作射线O′B′,则∠A′O′B′=∠AOB。

已知角AOB

OABCD

所作角A′O′B′

O′A′B′C′D′
按原卷位置关系重绘。左图保留已知角与第一条圆弧;右图保留两条圆弧及过D′的射线O′B′。虚线分别连接CD与C′D′。图形为示意,没有给定角度值。

上述方法通过判定△C′O′D′≌△COD得到∠A′O′B′=∠AOB,其中判定△C′O′D′≌△COD的依据是

(A)三边分别相等的两个三角形全等

(B)两边及其夹角分别相等的两个三角形全等

(C)两角及其夹边分别相等的两个三角形全等

(D)两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等

展开真题答案与说明

答案A。OC=OD,O′C′=O′D′=OC,C′D′=CD;△C′O′D′与△COD三条对应边分别相等,采用选项A的全等依据,得到所作角与原角相等。

本题把这样的作等角过程连续用两次,再用相邻角加法。具体字母按各题原图读取。

原卷扫描PDF(第2页第7题)。