wanlufei 的题本
初一数学·约 12 分钟·二维图解

第3题 · 从A处的100°与65°,读到B处35°

尺规痕迹把AD与AB之间的∠DAB复制到B处。原图AB位于∠DAE内部,∠DAB=100°−65°=35°,所以∠ABC=35°;依据共同半径和交点间距,不从水平外观补出平行条件。

题目

如图 4-2-18,∠DAE=100°,∠EAB=65°,根据图中尺规作图的痕迹,可知∠ABC的度数为___°。

ABCDE
图4-2-18(示意图;题目没有给出平行条件)。
答案:∠ABC=35°。

已知数在A处,所求角在B处。先看作图痕迹连接了哪两个角,再把A处的100°和65°接到所求上。

需要用到:同一圆弧上的点到圆心等距;圆规开口保持时半径不变;尺规作一个角等于已知角的方法;相邻角的加减。

先定三条射线的次序

原图AB位于∠DAE内部,从AD经过AB再到AE。∠DAB与∠BAE相邻,合起来是∠DAE。

ADEAB
外侧弧从AD到AE表示100°;内侧弧在AB与AE之间表示65°。AB标明指向B的方向,B的位置由概览图确定。局部图保留原图的射线方向。

∠DAE=100°,∠EAB=65°;AB位于∠DAE的内部。

∠EAB与∠BAE使用同样的两条边AE、AB,大小相同。因此:

∠DAB+∠BAE=∠DAE,\angle DAB+\angle BAE=\angle DAE, ∠DAB=100∘−65∘=35∘.\angle DAB=100^\circ-65^\circ=\boxed{35^\circ}.

这里的减法由AB在大角内部这个位置关系决定。不是看到两个数就相减,也不是先假定AD与BC平行。

再读A处的作图痕迹

本题按课内“作一个角等于已知角”的标准痕迹判读:A处圆弧截原角,B处以BA为起始边作同半径弧,最后用短弧定出BC。下面的等长关系来自这套尺规作法,不能通过量图片上的长度补条件。

为方便说明,下面的教学局部图把AD上的交点临时记为P,把AB上的交点临时记为Q。P、Q、R、S都是教学辅助点名,原卷只标A、B、C、D、E。

ADEPQAB
A处局部放大。P、Q是教学辅助点名,分别位于AD、AB上;AB表示射线方向。方框表示固定针尖,菱形表示笔尖,蓝虚线表示圆规开口。局部观察保留原图方向。

A处同一圆弧给出AP=AQ。两个交点P、Q之间的距离PQ,是接下来需要保持的另一项关系。

注意被原角圆弧截到的是AD、AB,所以作等角时复制的是∠DAB。不能把整个100°的∠DAE当成被复制的角。

B处保持同样半径,再保持交点间距

B处以BA为起始边画同半径圆弧。教学图把BA上的交点记为R,把BC上的交点记为S。

BBCRSBA
B处局部放大。R、S是教学辅助点名,分别位于BA、BC上;BA、BC标明两条射线方向。方框表示固定针尖,菱形表示笔尖,蓝虚线表示圆规开口。局部观察保留原图方向。

保持相同的圆规开口,得到BR=BS=AP=AQ。最后以R为圆心、PQ长为半径画弧,经过S,所以RS=PQ。

BBCRSBA
B处局部放大。R、S是教学辅助点名,分别位于BA、BC上;BA、BC标明两条射线方向。方框表示固定针尖,菱形表示笔尖,蓝虚线表示圆规开口。局部观察保留原图方向。

这正是尺规作等角的方法:相同半径与相同两点间距都保留,A处的∠DAB就被复制为B处的∠RBS。R在BA上、S在BC上,所以∠RBS就是∠ABC。

∠ABC=∠DAB=35∘.\angle ABC=\angle DAB=\boxed{35^\circ}.

图上AD、BC的水平外观不是额外给定的平行条件。这里的角相等由尺规痕迹说明;绘图外观只帮助定位,不能代替依据。

看三段作弧怎样把两处接起来

先看概览,再看A、B处局部。局部图只改变观察范围,保留原图射线方向;其中AB、BA、BC表示射线方向。方框为固定针尖,菱形为笔尖,蓝虚线为圆规开口。回看作弧时,纸上各点不动。

自测:两问独立,先重画射线次序

①只改数值:保持∠DAE=100°,把∠EAB改成45°,AB仍位于∠DAE内部。∠ABC是多少?

ABCDE
概览图:先找A处原角弧,再看B处所作角;大小仍按尺规痕迹判断。

②独立改变位置:恢复∠EAB=65°,仍有∠DAE=100°,把AB放到AE的另一侧,使∠DAB小于180°,再按新位置重作同样的尺规痕迹。∠ABC是多少?

ABCDE
独立变式:恢复100°和65°,AB改到AE另一侧,并按新位置重新作等角痕迹。
展开两问答案与理由

①AB仍在大角内部,∠DAB=100°−45°=55°,所以复制出的∠ABC=55°。

②此问已恢复65°。从AD到AB先经过AE,两块角相邻,所以∠DAB=100°+65°=165°,按新的痕迹作出的∠ABC也为165°。

ADEAB
外侧弧从AD到AE表示100°;内侧弧在AB与AE之间表示65°。AB标明指向B的方向,B的位置由概览图确定。局部图保留原图的射线方向。

∠DAE=100°,∠EAB=65°;AB位于∠DAE的外部、AE另一侧。

BBCRSBA
B处局部放大。R、S是教学辅助点名,分别位于BA、BC上;BA、BC标明两条射线方向。虚线连接两交点,帮助比较对应距离。局部观察保留原图方向。

165°是改变条件后的合法结果;与原题35°不同,不表示新图“画错了”。如果第二问没有恢复65°、仍用45°,结果会是145°,因此必须把各问条件分清。

选看:用三组对应边核验复制关系

已学三角形全等时,展开对应边核验

辅助三角形△APQ与△BSR按A对B、P对S、Q对R对应:

△APQ△BSR
APBS
AQBR
PQSR

AP=BS、AQ=BR来自相同半径,PQ=SR来自最后一次圆规开口。三条对应边分别相等,两个三角形全等,所以对应角∠PAQ=∠SBR,也就是两处所用角的大小相等。未学全等时,先掌握前面的尺规作等角步骤。

配套真题:2024·北京·第7题

原卷题直接检查相同的共同半径、交点间距和尺规作等角依据。正式三角形全等的部分可以以后选学。

(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。原角弧给出OC=OD;新顶点O′处的弧给出O′C′=O′D′=OC;以C′为圆心、CD为半径的弧给出C′D′=CD。三条对应边分别相等,因此采用选项A所说的全等依据。

这与本课保持的两类长度对应:相同的半径,以及两个交点之间的距离。具体字母按各题读取,本课辅助点P、Q、R、S不作为原卷题的点名。

原卷扫描PDF(第2页第7题)。