糙昧邵 发表于 2025-6-22 19:00:15

几何之敌—作图

作图题通常是同学们大脑宕机的转折点。想不到怎么做?这次,就带你理清大考中出现的一些作图题,并找出它们之间的关联,从而做到举一反三,轻松秒杀作图题。
单规作图

圆规能做的实在有限。划弧,截长,相交。仅仅只能做这三点。而单规作图要做的,就是利用这三点,画出求作的图形。
单规作平行

单规作矩形

样题:如图,直线\(l\)上方有一点\(A\)。仅利用圆规作图。
\((1)\)作点\(B\),使\(AB\parallel l\)。
\((2)\)作点\(B\)、\(C\)、\(D\),使四边形\(ABCD\)为矩形。

题目内容很强劲,读完大脑未响应。
第一题,简单,只要学过四边形:

第二题,……说实话我第一眼看到这道题的时候也懵了。
矩形?什么要求也没有?单规也做不出矩形啊!
此时,我们就要灵活运用那条\(l\)。
“没有无缘无故的爱,也没有无缘无故的恨,更没有无缘无故的第一小问。”——吴岳衡传世名言
那我们就保持\(AB\parallel l\)不变吧,正好\(B\)可以用作一个顶点。
等等!既然\(A\)、\(B\)都出来了,那岂不是要保证\(AC⊥AB\)或者\(AC⊥BC\)了?这该怎么办啊!
此时你就应该想到,要做垂直,就要……

哦哦哦!单规作图恰好能作出一个\(C\)点使得\(AC⊥AB\)!
那么接下来,就顺理成章了吧?

注:为了字母对应,这里把\(C\)、\(D\)对应。
单规作图的题目实在太少了,要么就要用圆和相似……这道题目可以说是初二单规作图出得最好的一道题。单规没有什么普遍规律可以总结,引理也很散,因此一般较难。初三学习了圆和相似以后,单规作图会变得更难。
\(1797\)年,意大利数学家马歇罗尼在其著作《圆规几何学》中证明得出了一个有趣的结论:
凡是尺规作图能够做出的点,仅使用一把圆规均可做出。而尺规作图的本质就是做出特定点,由此得出,尺规作图与单规作图等价。
这一结论被后人称为“摩尔—马歇罗尼定理”。
单尺作图

单尺作图分为:有刻度直尺作图和无刻度直尺作图。在以后的标题中,它们分别以\(G(graduated)\)和\(U(ungraduated)\)呈现。
(\(G\))单尺作平行

方老师特供。

首先看到平行,你应该想到,你可以用什么方法构造平行。这和我们常规的说法,即画出效果图—反推或削弱条件—作图是不一样的,因为对这道题目来说,画出效果图并不能帮到你什么。
显而易见,在你现在的学习范围内,有且只有四样东西可以构造平行:

[*]平行四边形;
[*]中位线;
[*]平行—中点—八字全等;
[*]三线八角。
你可以立刻排除的是选项\(4\),因为它仅和角有关,并且用单尺是做不出任何有条件的角的。
你第二个可以排除的是选项\(1\),因为构造平行四边形只能做两组对应边相等。(对角线除外,那和选项\(3\)重复。)而你无法保证做出来的两组对应边的末端恰好重合。
留给你的只有中位线和平行—中点—八字全等。事实上,这两种方法都可以。
我首先想到的其实是正\(A\)字相似,但中位线其实是相似的一种特殊情况。

另外一种方法其实只是把中位线向内凹了一下。


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