[初中资源][数学]格点作图问题的技巧(二)
转知乎作者“The walk”文章
讲了基本的作图方法,现在正片才开始。
实际上格点作图一般都要通过计算得出,网格就构成了良好的直角坐标系,往往可以通过建系来解决问题,但我尽量避免这么做。
目录
计算
圆
一,计算
1)在线段AB取一点E,使得AE:EB=3:2

这问题我推荐八字相似,具体做法:


做法,在AB的两侧作线段AC,BD,使得AC\\BD且AC:BD=3:2,CD与AB交于E,易得 ,所以AE:EB=3:2
2)
F,E是AB,CD与网格的交点,求作FE的中点

做法:8字
作GH,GI,分别交于网格J,K,JK与EF交于L

易得FJ=EK=1,全等(相似)得L是中点。
3)
C,E是AB与网格的交点,求作△DCE重心。

做法1:取CE中点F,不难得F是边中点,取边中点I,连接JI,交DF于K

显然IF//DJ,且IF:DJ=1:2,相似与重心性质,K是重心
两条中线交点的就不说了,也可以做。
面积
1)
在DE右侧构造一个矩形,使得DE是它的一边,且面积与△ABC相等

做法:
算出△ABC面积(割补法)

DE=2,那么矩形另一边长为2.75=11/4

二,圆
由于网格作图的工具只有直尺,所以没办法作圆,只有题目给定的圆。
圆心
1)
E是边中点,求作经过ABE三点的圆的圆心。

做法:
这个圆是△ABE的外接圆,我们只需找出三角形的外心。作垂直平分线。
AB的垂直平分线好做,接下来做BE垂直平分线
做正方形BEIL,可知I是中点,L是小正方形中心

取大正方形中心N,做出BE垂直平分线MN交FG于点O,O为圆心

角平分线
1)
ABC的外接圆交网格于E,D,作∠ADE平分线

做法,利用等弧对等角,找出 弧AE中点,可以利用垂径定理。

连接AE交网格G,可知G是中点,因为ED是直径,所以F是圆心,连接GF交弧AE于H,可知H是弧中点,HD是角平分线。
切线
1)ABC的外接圆,求作经过A的一条直线与圆相切

做法:因为A在圆上所以我们要做一条直线,与经过A点的直径的直线垂直
由于AC是直径,做出AD⊥AC,切线性质得到AD与圆相切

2)
A是圆心,B是格点,C是圆与网格的交点,求作经过C的切线。

做法1:构造AC垂直
延长CA交圆于D。延长DE交网格于F,CF所求

易得E是FD的中点,A是CD中点,∴AE//FC,由于AE⊥CD,∴FC⊥CD,FC是切线。
做法2:
不难注意到C点的切线是水平的(平行于网格)
延长CB交网格于D,连接DE交网格于点F,CF所求

易得C是BD中点,F是DE中点,FC//EB,根据刚才的结论可知FC是切线。
3)
作经过B关于圆A的切线。

做法:
一个结论:如图,做F关于圆C的切线
取CF中点E,以E圆心,EF半径作圆,交圆C与G,H。G,H就是切点

因为CF是直径,∴CGF=90°,GF自然就相切,注意到GH⊥CF,我们只要找出I点并做垂线就能找出G,H。
所以要计算出CI长度,利用两个90°就可以知道
回到原题,假设C是那就是个点,半径=1,AB= 那么计算得到AC=

所以要把AC:CB ,用八字相似。
AF:CB=1:12,∴G是我们要的点

接着作垂直,刚好CF就是经过G的垂线,取它与圆的交点H,I,BH,IB所求。
最后我讲一下2019天津中考数学第18题
△ABC的顶点A在格点上,B是小正方形边的中点,∠A=30°,∠B=50°,经过点A、B的圆的圆心在边AC上。求作一点P,使其满足∠PAC=PBC=PCB

我就不说具体做法了,就说一下这题的三个答案
我们将△ABC单独拿出来看,根据条件,图中的三个标出的角相等,P在BC中垂线上

作三角形ACP的外接圆,根据弦切角逆定理,可知圆与CB相切,满足这样的P点有两个,就是下图中P,D的位置。

另外,作出三角形ABC的外接圆,并取劣弧BC中点P,此时P点也满足题意

并且这三点都是可以用无刻度尺子找到的,是因为我们可以找到题目所给圆的圆心,当我们已知一个圆以及圆心,就可以只用直尺完成尺规作图可以做的事,上面的三个点都可以用尺规作图找到.
END