第7题 · 先画两类线,再用圆规截取AC′
射线AB从A经过B,两条直线交于O;保持圆规张口AC,以A为圆心在射线上截出C′。每个新点都由条件确定,原来的四点不动。
题目
如图 4-1-10,在同一个平面内有四个点,请用无刻度的直尺和圆规按下列要求作图(不写作图步骤,保留作图痕迹):
(1) 作射线 AB;
(2) 作直线 AC 与直线 BD 相交于点 O;
(3) 在射线 AB 上作线段 AC′,使 AC′=AC。
完成图应满足:射线AB从A经过B;O同时在直线AC、BD上;C′在射线AB上,且AC′=AC。
原题要求“不写作图步骤,保留作图痕迹”。交卷时留下相应的线、交点名称与截取弧;下面的说明是帮助理解这些线为什么这样画。
本题练习:从名称辨认起点和允许范围,用两个点确定直线,再用圆规保持等长。先会区分直线、射线和线段即可,不需要读出数值,也不需要三角形全等。
第①问:先找射线的起点,再确定方向
射线AB的第一个字母是A,所以从A起笔;第二个字母B告诉我们经过哪个点、向哪个方向延伸。
把直尺边对准A、B,从A画过B后继续延长。B在射线上,但不是射线的终点。若从B经过A画出去,得到的是射线BA,起点与范围已经改变。
第②问:两条直线画好,O的位置才确定
先把直尺边对准A、C,画过两个点,并向两侧延长。A、C只是直线经过的点,都不是直线的端点。
再过B、D画另一条直线,把两条直线的公共位置标为O。检查O时看它是否同时落在这两条直线上,不能先猜一个“中间位置”。
这一张图的交点在B、D之间。它只是交点:题目没有给OB=OD,也没有给OA=OC,不能把O当成中点。
图上只能画出直线的一部分,两端的延伸提示表示它还可以继续。延长画出的线不会移动原来的A、B、C、D。
第③问:把AC的长度放到指定的射线上
先让圆规针脚对准A,铅笔脚对准C。两脚之间的距离就是AC,不需要给它读出一个数。空心脚表示针脚,实心脚表示铅笔脚;这些工具形状是讲解示意。
针脚仍固定在A,保持张口不变,让铅笔脚从C转动,画弧与射线AB相交,把交点记为C′,读作“C撇”。原来的C不动,C′是这次截取所得点的名称。
为什么等长?针脚所在的A是圆心,AC是圆规张口,也就是半径。弧上的点到A的距离都等于这一个半径,因此 AC′=AC。同时,交点是从射线AB上选出的,所以还满足指定范围。
这里不是在直线AC上继续延长,也不是把原来的C搬到射线上。保留原点,另找满足“在指定范围内”和“等长”这两个要求的位置。
自测:把“直线”或“射线”改成“线段”
保留原图四个点,把第②问改成“作直线AC与线段BD相交于O”。同一个O还存在吗?再判断:若第③问改为在线段AB上截取,并且另给AC>AB,还能完成吗?
展开判断与对照图
原图作出的O在B、D之间,所以也在线段BD上;这一张图仍能得到同一个O。不能只因线段比直线短,就笼统说“不一定相交”。
若另换C的位置,使交点落在D外侧,再把BD限制为线段,那个交点才被排除。下面是明确换条件后的例子:
第③问改成线段AB后,要比较AC与AB。若另给AC>AB,圆弧交点会越过B,因此不能在线段AB内截出所需的AC′:
AC<AB时,C′在A、B之间;AC=AB时,C′与B重合,仍是合法位置,只画一个圆点:
如果连C的位置也改了,还要重新检查两条线是否相交。以下换条件实验使AC与BD平行,不能沿用原图的O:
真题回查:保持圆规张口,得到等长关系
下面的完整真题也要用圆规复制长度。当前只找出作图步骤保留了哪些相等的长度;完整证明中的三角形全等是后续选读,不是本题的先修。
(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
所作角A′O′B′
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
展开真题答案与理由(全等为后续选读)
答案A。第(1)步给OC=OD;第(2)步保持相同半径,给O′C′=O′D′=OC,并以CD为半径得到C′D′=CD。
△C′O′D′与△COD的三组对应边分别相等,按三边相等判定全等,得到对应角相等。原卷三步作法、两幅图与四个选项均已保留。
本题用它回查“保持张口就保持长度”;射线与线段的范围判断仍由本题正文和作图解释。
出处:2024年北京市中考数学原卷扫描,第2页第7题,已按原卷逐项核验。
下次先说清“从哪里开始、经过谁、允许在哪个范围内”,再选择工具。新增的交点由条件共同确定,不能用目测位置或默认中点代替。