数学几何问题。下面的几何作图问题,有没有几何尺规作图问题方法?

原标题:初中数学五种作图基本概念及技巧||会了这技巧初中几何再难都不怕

1.几何尺规作图问题:在几何里,用没有刻度的直尺和圆规来画图叫做几何尺规作图问题.

2.基本作图:最基本、最常用的几何尺规作图问题,通常称基本作图.

3.五种常用的基本作图:

(1)作一条线段等于已知线段;

(2)作一个角等于已知角;

(4)作线段的垂直平分线.

(5)经过一点作已知直线的垂线

4.掌握以下几何作图语句:

(1)过点×、点×作直线××;或作直线××,或作射线××;

(2)连结兩点×、×;或连结××;

(3)在××上截取××=××;

(4)以点×为圆心,××为半径作圆(或弧);

(5)以点×为圆心,××为半径作弧交××于点×;

(6)分別以点×、点×为圆心,以××、××为半径作弧,两弧相交于点××;

(7)延长××到点×或延长××到点×,使××=××.

5.学过基本作图后在以后嘚作图中,遇到属于基本作图的地方只须用一句话概括叙述就可以了,如:

(3)作××(射线)平分∠×××;

(4)过点×作××⊥××,垂足为×;

(5)莋线段××的垂直平分线××.

二:五种基本作图方法演示:

几何尺规作图问题的基本步骤和作图语言

一、作线段等于已知线段

求作:线段AB使AB=a

2、在射线AC上截取AB=a ,则线段AB就是所要求作的线段

求作:∠A′O′B′,使∠A′O′B′=∠AOB.

(2)以点O为圆心,以任意长为半径画弧,交OA于点C,交OB于点D.

(3)以点O′為圆心,以OC长为半径画弧,交O′A′于点C′.

(4)以点C′为圆心,以CD长为半径画弧,交前面的弧于点D′.

(5)过点D′作射线O′B′.∠A′O′B′就是所求作的角.

(2)分别以D、E為圆心大于

的长为半径作弧,在∠AOB内两弧交于点C.

(3)作射线OC.OC就是所求作的射线.

四、作线段的垂直平分线(中垂线)或中点

求作:线段AB的垂直平分线

作法:(1)分别以A、B为圆心,以大于AB的一半为半径在AB两侧画弧分别相交于E、F两点

(2)经过E、F,作直线EF(作直线EF交AB于点O)直线EF就是所求作的垂直平分线(点O就是所求作的中点)

五、过直线外一点作直线的垂线.

已知:直线a、及直线a外一点A.(画出直线a、点A)?

求作:直线a的垂線直线b使得直线b经过点A.?

作法:(1)以点A为圆心,以适当长为半径画弧交直线a于点C、D.?

(2)以点C为圆心,以AD长为半径在直线另一侧画弧.?

(3)以点D為圆心以AD长为半径在直线另一侧画弧,交前一条弧于点B.

(4)经过点A、B作直线AB.?直线AB就是所画的垂线b.(如图)?

已知:直线a、及直线a上一点A.?

求作:直线a的垂线直线b使得直线b经过点A.?

作法:(1)以A为圆心,任一线段的长为半径画弧交a于C、B两点

(2)点C为圆心,以大于CB一半的长为半径画弧;

(3)鉯点B为圆心以同样的长为半径画弧,两弧的交点分别记为M、N

(4)经过M、N作直线MN直线MN就是所求作的垂线b

(1)过点×、×作线段或射线、直线;

(3)在线段××或射线××上截取××=××;

(4)以点×为圆心,以××的长为半径作圆(或画弧),交××于点×;

(5)分别以点×,点×为圆心,以××,××的长为半径作弧两弧相交于点×;

(6)延长××到点×,使××=××。

在作图中有属于基本作图的地方,写作法时不必重复作图的详细过程,只用一句话概括叙述就可以了  

(1)作线段××=××;

(2)作∠×××=∠×××;

(3)作××(射线)平分∠×××;  

(4)过点×作××⊥××,垂足为点×;

(5)作线段××的垂直平分线××

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众所周知几何尺规作图问题要求只能用没有刻度直尺、圆规。用没有刻度的直尺与圆规可以做出许多种图形但有些图形很难画不出来。数学几何作图发展史上有三大問题看似简单但真正做出来却非常困难,这三大问题被称为最有名几何作图三大问题三大几何问题分别是是:

1、化圆为方:求作一正方形使其面积等于一已知圆

化圆为方是古希腊几何尺规作图问题问题之一,即:求一正方形其面积等于一给定圆的面积。由π为超越数可知,该问题仅用直尺和圆规是无法完成的。

圆与正方形都是常见的几何图形但如何作一个正方形和已知圆等面积呢?若已知圆的半径为1則其面积为π(1)2=π,所以化圆为方的问题等於去求一正方形其面积为π也就是用尺规做出长度为π1/2的线段(或者是π的线段)。

三等分角是古希腊几何几何尺规作图问题当中的名题,和化圆为方、倍立方问题被并列为古代数学的三大难题之一而如今数学上已证实了这个问题無解。该问题的完整叙述为:在只用圆规及一把没有刻度的直尺将一个给定角三等分在几何尺规作图问题(几何尺规作图问题是指用没囿刻度的直尺和圆规作图)的前提下,此题无解

对于某些角如90度、180度三等分并不难,但是否所有角都可以三等分呢例如60度,若能三等汾则可以做出20度的角那么正18边形及正九边形也都可以做出来了(注:圆内接一正十八边形每一边所对的圆周角为360度/18=20度)。其实三等分角嘚问题是由求作正多边形这一类问题所引起来的

若将条件放宽,例如允许使用有刻度的直尺或者可以配合其他曲线使用,可以将一给萣角分为三等分

3、倍立方:求作一立方体使其体积是一已知立方体的二倍。

传说中这问题的来源,可追溯到公元前429年一场瘟疫袭击叻希腊提洛岛(Delos),造成四分之一的人口死亡岛民们推派一些代表去神庙请示阿波罗的旨意,神指示说:要想遏止瘟疫得将阿波罗神殿中那正立方的祭坛加大一倍。人们便把每边增长一倍结果体积当然就变成了8倍,瘟疫依旧蔓延;接着人们又试着把体积改成原来的2倍但形状却变为一个长方体……有人主张将每边长加倍,但我们都知道那是错误的因为体积已经变成原来的8倍。

这些问题困扰数学家一千多姩都不得其解而实际上这三大问题都不可能用直尺圆规经有限步骤可解决的。几何尺规作图问题三大难题提出后有许多基于平面几何嘚论证和尝试,但在十九世纪以前一直没有完整的解答。没有人能够给出化圆为方问题的解法但开始怀疑其可能性的人之中,也没有囚能够证明这样的解法一定不存在直到十九世纪后,伽罗瓦和阿贝尔开创了以群论来讨论有理系数多项式方程之解的方法人们才认识箌这三个问题的本质

1637年笛卡儿创建解析几何以後,许多几何问题都可以转化为代数问题来研究1837年旺策尔给出三等分任一角及倍立方不可能用几何尺规作图问题的证明。1882年林得曼也证明了π的超越性(即π不为任何整数系数多次式的根)化圆为方的不可能性也得以确立。

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