wanlufei 的题本
初一数学·约 12 分钟·二维图解

第8题 · 以OB为边作等角,AOC是40°或80°

第1问以OB为边作BOC=α,题面没有内外限制。第2问给60°和20°,OC在角外时相加得80°,在角内时相减得40°;两种独立成图与原理都保留。

题目

如图4-2-23,已知∠α,∠AOB。

(1)求作:以OB为一边,作∠BOC=∠α。(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)

(2)若∠AOB=60°,∠α=20°,求∠AOC的度数。

αOAB
图4-2-23。给定∠α与∠AOB,C是待作点。第1问未限定OC在哪一侧;60°、20°是第2问的条件。

答案:(1)两种成图都能作出∠BOC=∠α;(2)∠AOC=80°或40°。原题没有限定OC在∠AOB内还是外,不能自己加上这个条件而漏解。

αOABC
一种独立成图:C在本页示意的原角外,∠BOC=∠α。右上角给角局部缩放,两处实际半径都是OB。两幅图各自的C表示各自的交点。
αOABC
一种独立成图:C在本页示意的原角内,∠BOC=∠α。右上角给角局部缩放,两处实际半径都是OB。两幅图各自的C表示各自的交点。

这是两幅独立的作图,每幅图里的C表示各自所取的交点。第1问的原题要求“不写作法,保留作图痕迹”,任一种合法成图都能作等角;第2问求可能的度数,要把两种位置都考虑。

需要用到尺规作等角、按射线位置判断相邻角的加减。α读“阿尔法”。给角α的顶点原来没有字母点名,不把它与目标图O、A、B、C混用;正式全等依据可选看。

先用OB为共同半径,再在α中取距

B原来就在OB上。选OB长度作共同半径,以O为圆心,在OB一侧画足够长的一段弧,B保持在原处。

OAB
针尖固定O,开口OB保持。B是已给点,沿OB一侧画足够长的同半径弧。 本页示意中C在∠AOB外。

再以给角α的顶点为圆心,用同一半径截两边,保存两个交点之间的距离。

α
给角α处与O处使用同一OB半径。两个给角交点没有字母点名,不与目标O/A/B/C混用;虚线保留交点间距。

两处顶点截出的半径相同,再把交点间距保住,才能按作等角的方法把α复制到OB旁。第1问不需要用量角器测出α的度数。

一幅:在OB背离OA的一侧取C

以B为圆心、给角两交点间距为半径作短弧,交O处大弧于OB背离OA一侧的C。用直尺从O经过C,继续向前作射线OC。

OABC
从O经过C继续向前作射线OC,O/A/B及各交点保持。 本页示意中C在∠AOB外。

OB=OC,BC等于给角两交点的距离,所以∠BOC=∠α。这里C在原角外部,但它并不是题目唯一允许的位置。

另一幅:靠近OA的一侧同样能作

另画一幅相同的原图,O、A、B保持。针尖仍放B、开口仍是刚才的间距,在OB靠近OA的一侧取另一幅图中的C,再作射线OC。

OABC
从O经过C继续向前作射线OC,O/A/B及各交点保持。 本页示意中C在∠AOB内。

这一幅同样有OB=OC、BC为相同交点间距,所以∠BOC也等于∠α。按第2问的60°与20°,C在OA、OB之间,因此是原角内部的合法位置。

第2问:角外相加,得到80°

先看角外这幅。从OA经过OB,再到OC,两块相邻而不重叠:

∠AOC=∠AOB+∠BOC.\angle AOC=\angle AOB+\angle BOC. ∠AOC=60∘+20∘=80∘.\angle AOC=60^\circ+20^\circ=80^\circ.
OABC
从OA经过OB到OC,两块相邻相加。 本页示意中C在∠AOB外。

OB=OC,BC=给角α的两交点间距,所以∠BOC=∠α。

当前∠AOB=60°,α=20°,∠AOC=80°。OC在本页的角外,按相邻两块相加。

第2问:角内相减,得到40°

再看另一幅。OC在OA、OB之间,整个60°的AOB由AOC和COB两部分组成。

∠AOB=∠AOC+∠COB.\angle AOB=\angle AOC+\angle COB. ∠AOC=60∘−20∘=40∘.\angle AOC=60^\circ-20^\circ=40^\circ.
OABC
整个AOB由AOC和COB组成,扣除靠OB的一块。 本页示意中C在∠AOB内。

OB=OC,BC=给角α的两交点间距,所以∠BOC=∠α。

当前∠AOB=60°,α=20°,∠AOC=40°。OC在本页的角内,按整个角扣一块。

两种图都符合第一问,所以第二问必须同时给出80°或40°。位置决定哪一条和差关系适用,不能只凭“复制角”就固定使用加法。

回看:针尖、半径、交点与两种和差

方框为固定针尖,菱形为笔尖,蓝虚线为圆规开口。新C随实际交弧出现,作OC时从O经过C继续延伸。导览的两种C在独立图中分别作出,不把一个点假装移到另一侧。

探索中的AOB和α可以改成其他示意。改数值或侧后,按新条件重作C,固定60°/20°的声音与字幕停止。探索范围保持α小于AOB、二者之和小于平角,因此所标角内与角外成立;换到其他范围时仍应重新检查位置与所求角的范围。

选看:已学三角形全等时的核验

展开同半径与同交点距的依据

给角α中两条半径,与目标图的OB、OC分别等长;给角的两交点间距,与BC相等。三条对应边分别相等,按SSS核对两角大小相同。

这只说明BOC=α,不能决定C必须在哪一侧。两种位置都要按题目条件检查,原题没有内外限制。

自测:额外加“OC在内部”,答案会怎样?

若题干额外要求“OC在∠AOB内部”,60°和20°不变,应该只保留哪个答案?原题没有这个条件时,为什么不能自行舍去另一种?

展开答案与理由

额外限定内部时,只保留40°,因为60°的AOB由AOC和20°的COB两部分组成。80°对应OC在角外,不符合新增的内部条件。

OABC
成图:∠BOC=∠α,圆弧与交点痕迹保留。 本页示意中C在∠AOB内。

原题未限定侧,角外80°仍合法。可迁移的顺序是:先按完整题面列出合法位置,再按每幅图里射线的先后关系列和差,最后检查有没有自行增加条件。

配套真题:2024·北京·第7题

原卷三步作等角保持同半径与同交点间距,正是本题作BOC=α的方法;本题另外需要分类和角的和差。

(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,所作角与原角相等。

按各题原图读取字母,本题的OB是给定起始边,不能改成从OA复制另一个角。

原卷扫描PDF(第2页第7题)。