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第 23 讲 尺规作图与命题、证明
第一部分:知识点梳理
知识点一 尺规作图
1.尺规作图的定义:在几何里,把限定用没有刻度的直尺和圆规来画图称为尺规作图。
2.五种基本尺规作图
(1)作一条线段等于已知线段
已知:线段
求作:线段AB,使AB=a 图示:
作法: a
①作一条直线l
②在l上任取一点A,以点A为圆心,以线段 的长度
为半径画弧,交直线l于点B。
l
线段AB 即为所求作的线段。 A B
依据:圆上的点到圆心的距离等于半径.
(2)作一个角等于已知角
已知:∠AOB. 图示:
B
求作:∠DEF,使∠DEF=∠AOB.
作法:
①在∠AOB上以点O为圆心,任意长为半径画弧,分别
交OA,OB于点P,Q;
②作射线EG,并以点E为圆心,OP长为半径画弧交EG O A
于点D;
③以点D为圆心,PQ长为半径画弧交第②步中所画弧于 F
点F;
④作射线EF.∠DEF即为所求作的角
依据:1)三边分别相等的两个三角形全等; E G
D
2)全等三角形的对应角相等;
(3)作已知角的平分线
已知:∠AOB 图示:
求作:∠AOB的平分线OP. B
作法:
①以点O为圆心,任意长为半径画弧,分别交OA,OB P
于点N,M;
M
②分别以点M,N为圆心,大于 MN的长为半径在角的
内部画弧,两弧交于点P;
③作射线OP。射线OP即为所求作的角平分线. O A
N
依据:1)三边分别相等的两个三角形全等;
2)全等三角形的对应角相等;
(4)作线段的垂直平分线
第 1 页 共 17 页已知:线段AB。 图示:
求作:线段AB的垂直平分线 。
M
作法:
A B
①分别以点A,B为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧
交于点M,N;
N
②过点M,N作直线. 直线MN 即为线段AB的垂直平分
线.
依据:1)到线段两个端点距离相等的点在这条线段的
垂直平分线上;
2)两点确定一条直线.
(5)经过一点作已知直线的垂线
▶经过已知直线上的一点作这条直线的垂线
已知:直线l和l上一点O。 图示:
求作:直线l的垂线,使它经过点 。
作法:
M
①以点O为圆心,任意长为半径画弧,交直线 于A,B两
点;
l
A O B
②分别以点A,B为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧
N
交于点M, N;
③连接MN. 直线MN即为所求作的垂线.
依据:1)等腰三角形“三线合一”;
2)两点确定一条直线.
▶经过已知直线外一点作这条直线的垂线
已知:直线l和l外一点M. 图示:
求作:直线l的垂线,使它经过点M.作法:
①在直线l的另一侧取点P;
M
②以点M为圆心,MP长为半径画弧,分别交直线 于A,B
两点;
l
③分别以点A,B为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧 A B
交于点N; P
④连接MN. 直线MN 即为所求作的垂线. N
依据:1)等腰三角形“三线合一”;
2)两点确定一条直线.
知识点二 命题、定义、定理
1.定义:一般地,对某一名称或术语进行描述或作出规定就叫做该名称或术语的定义。
2.命题:判断一件事情的语句叫做命题。
3.命题的组成:命题是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项。
4.命题的表达形式:命题可以写成“如果……那么……”的形式,“如果”后接的部分是题设,“那么”
后接的部分是结论。
5.真命题、假命题
内容 举例 注意
如果题设成立,那么结论一定 对顶角不相等 说明一个命题是真命题,需从已知出发,经过一
真命题
成立的命题,叫做真命题 步步推理,最后得出正确结论
假命题 命题中题设成立时,不能保证 相等的角是对 判定一个命题是假命题,只要举出一个例子(反
第 2 页 共 17 页结论一定成立的命题,叫做假 顶角 例),使它符合命题的题设,但不满足结论即可
命题
6.逆命题:把原命题的结论作为命题的条件,把原命题的条件作为命题的结论,所组成的命题叫做原命题
的逆命题;每个命题都有逆命题,但原命题是真命题,它的逆命题不一定是真命题。
7. 互逆命题
(1)如果一个定理的逆命题经过证明是真命题,那么它也是一个定理,这两个定理叫做互逆定理,其中
一个定理叫做另一个定理的逆定理.
(2)任何一个命题都有逆命题,而一个定理并不一定有逆定理.
(3)角平分线性质定理及其逆定理、线段的垂直平分线性质定理及其逆定理、勾股定理及其逆定理等都
是互逆定理.
8.公理:如果一个命题的正确性是人们在长期实践中总结出来的,并把它作为判断其他命题真假的原始依
据,这样的真命题叫做公理。
9.定理:如果一个命题可以从公理或其他命题出发,用逻辑推理的方法判断它是正确的,并且可以进一步
作为判断其他命题真假的依据,这样的命题叫做定理。
公理和定理都是真命题,都可作为证明其他命题是否为真命题的依据。
由定理直接推出的结论,并且和定理一样可作为进一步推理依据的真命题叫做推论。
10.反证法
(1)反证法的定义:假设命题的结论不成立,即命题结论的反面成立,由此经过推理得出矛盾,由矛盾
断定所作假设不正确,从而得到原命题成立,这种证明方法叫做反证法。
(2)反证法的步骤:①假设命题结论的反面正确;②从假设出发,经过逻辑推理,推出与公理、定理、
定义或已知条件相矛盾的结论;③说明假设不成立,从而得出原命题正确。
第 3 页 共 17 页第二部分:考点突破
考点1尺规作图作角平分线
1.(2024·内蒙古呼伦贝尔·中考真题)如图,在 中, ,以点 为圆心,适当长
为半径画弧分别交 于点 和点 ,再分别以点 为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧
交于点 ,连接 并延长交 于点 .若 的面积为8,则 的面积是( )
A.8 B.16 C.12 D.24
2.(2025·内蒙古·中考真题)如图,直线 ,点 , 分别在直线 , 上,连接 ,以点
为圆心,适当长为半径画弧.交射线 于点 ,交 于点 ,再分别以点 , 为圆心,大于
的长为半径画弧(两弧半径相等),两弧在 的内部相交于点 ,画射线 交 于点 ,
若 ,则 的度数为( )
A. B. C. D.
3.(2024·天津·中考真题)如图, 中, ,以点 为圆心,适当长为半径画弧,
交 于点 ,交 于点 ;再分别以点 为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧(所在圆的半
径相等)在 的内部相交于点 ;画射线 ,与 相交于点 ,则 的大小为( )
A. B. C. D.
4.(2025·四川眉山·中考真题)如图,在四边形 中, , , .按下列步骤
作图:①以点A为圆心,适当长度为半径画弧,分别交 于E、F两点;②分别以点E、F为圆心,
大于 的长为半径画弧,两弧相交于点P;③作射线 交 于点G,则 的长为( )
第 4 页 共 17 页A.4 B.5 C.6 D.8
5.(2025·四川遂宁·中考真题)在 中, ,结合尺规作图痕迹提供的信
息,求出线段 的长为( )
A. B. C.6 D.
6.(2024·西藏·中考真题)如图,在 中, ,以点B为圆心,适当长为半径作弧,分别
交 , 于点D,E,再分别以点D,E为圆心,大于 的长为半径作弧,两弧在 的内部相
交于点P,作射线 交 于点F.已知 , ,则 的长为 .
7.(2024·湖南·中考真题)如图,在锐角三角形 中, 是边 上的高,在 , 上分别截取
线段 , ,使 ;分别以点E,F为圆心,大于 的长为半径画弧,在 内,两弧交
于点P,作射线 ,交 于点M,过点M作 于点N.若 , ,则
.
8.(2025·湖南长沙·中考真题)如图,在 中, ,以点C为圆心,适当长为半径
作弧,交 于点M,交 于点N,再分别以点M,N为圆心,大于 的长度为半径作弧,两弧相交
于点P,作射线 交 于点D.
第 5 页 共 17 页(1)求 的度数;
(2)若 ,求 的长.
9.(2025·陕西·中考真题)如图,已知 ,点 在边 上.请用尺规作图法,在 的内
部求作一点 ,使得 ,且 .(保留作图痕迹,不写作法)
10.(2024·江苏无锡·中考真题)如图,在 中, .
(1)尺规作图:作 的角平分线,在角平分线上确定点 ,使得 ;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若 , , ,则 的长是多少?(请直接写出 的值)
11.(2024·广东·中考真题)如图,在 中, .
(1)实践与操作:用尺规作图法作 的平分线 交 于点D;(保留作图痕迹,不要求写作法)
第 6 页 共 17 页(2)应用与证明:在(1)的条件下,以点D为圆心, 长为半径作 .求证: 与 相切.
12.(2025·四川达州·中考真题)开启作角平分线的智慧之窗
问题:作 的平分线
作法:甲同学用尺规作出了角平分线;乙同学用圆规和直角三角板作出了角平分线;丙同学也用尺规作
出了角平分线,工人师傅用带刻度的直角弯尺,通过移动弯尺使上下相同刻度在角的两边上.即得 为
的平分线;
讨论:大家对甲同学和工人师傅的作法都深信不疑.认为判断角平分线的依据是利用三角形全等,其判
定全等的方法是_______;
对乙同学作法半信半疑,通过讨论最终确定的判定依据:①三角形全等, , 或 ,
②_______________;
对丙同学的作法陷入了沉思.
任务:
(1)请你将上述讨论得出的依据补充完整;
(2)完成对丙同学作法的验证.
已知 ,求证: 平分 .
考点2尺规作图作角
13.(2024·北京·中考真题)下面是“作一个角使其等于 ”的尺规作图方法.
(1)如图,以点 为圆心,任意长为半径画弧,分别交 , 于点 , ;
(2)作射线 ,以点 为圆心, 长为半径画弧,交 于点 ;以点 为圆
心, 长为半径画弧,两弧交于点 ;
(3)过点 作射线 ,则 .
上述方法通过判定 得到 ,其中判定 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
第 7 页 共 17 页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
14.(2025·天津·中考真题)如图, 是 的角平分线.按以下步骤作图:①以点 为圆心,适当
长为半径画弧,与边 相交于点 ,与边 相交于点 ;②以点 为圆心, 长为半径画弧,与边
相交于点 ;③以点 为圆心, 长为半径画弧,与第②步中所画的弧相交于点 ;④作射线 ,
与 相交于点 ,与边 相交于点 .则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
15.(2024·河南·中考真题)如图,在 中, 是斜边 上的中线, 交 的延长线
于点E.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作 ,使 ,且射线 交 于点F(保留作图痕迹,不写
作法).
(2)证明(1)中得到的四边形 是菱形
第 8 页 共 17 页16.(2020·福建·中考真题)如图, 为线段 外一点.
(1)求作四边形 ,使得 ,且 ;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕
迹)
(2)在(1)的四边形 中, , 相交于点 , , 的中点分别为 ,求证:
三点在同一条直线上.
17.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知 及 边上一点 .
(1)用无刻度直尺和圆规在射线 上求作点 ,使得 ;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,以点 为圆心,以 为半径的圆交射线 于点 ,用无刻度直尺和圆规在射线
上求作点 ,使点 到点 的距离与点 到射线 的距离相等;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在(1)、(2)的条件下,若 , ,求 的长.
考点3尺规作图作垂线
18.(2025·辽宁·中考真题)如图,在 中, , , , 的平分线 与
相交于点 .在线段 上取一点 ,以点 为圆心, 长为半径作弧,与射线 相交于点 和
点 ,再分别以点 和点 为圆心,大于 的长为半径作弧,两弧相交于点 ,作射线 ,与
相交于点 ,连接 .则 的周长为( )
第 9 页 共 17 页A.12 B.14 C.16 D.18
19.(2025·湖北·中考真题)如图, 内接于 .分别以点 和点 为圆心,大于
的长为半径作弧,两弧交于M,N两点,作直线 交 于点 ,连接 并延长交 于点 ,
连接 , ,则 的度数是( )
A. B. C. D.
20.(2024·山东济南·中考真题)如图,在正方形 中,分别以点A和 为圆心,以大于 的长
为半径作弧,两弧相交于点 和 ,作直线 ,再以点A为圆心,以 的长为半径作弧交直线 于
点 (点 在正方形 内部),连接 并延长交 于点 .若 ,则正方形 的边长
为( )
A. B. C. D.
21.(2024·河北·中考真题)观察图中尺规作图的痕迹,可得线段 一定是 的( )
A.角平分线 B.高线 C.中位线 D.中线
22.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在 中,分别以B,D为圆心,大于 的长为半径画弧,
两弧相交于点M,N,过M,N两点作直线交 于点O,交 于点E,F,下列结论不正确的是
第 10 页 共 17 页( )
A. B. C. D.
23.(2023·天津·中考真题)如图,在 中,分别以点A和点C为圆心,大于 的长为半径作弧
(弧所在圆的半径都相等),两弧相交于M,N两点,直线 分别与边 相交于点D,E,连接
.若 ,则 的长为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
24.(2025·河南·中考真题)如图,四边形 是平行四边形,以 为直径的圆交 于点 .
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出圆心 (保留作图痕迹,不写作法).
(2)若点 是 的中点,连接 .求证:四边形 是平行四边形.
25.(2025·新疆·中考真题)如图,在四边形 中, , 是对角线.
(1)尺规作图:请用无刻度的直尺和圆规,作线段 的垂直平分线,垂足为点O,与边 分别交于
点E,F(要求:不写作法,保留作图痕迹,并将作图痕迹用黑色签字笔描黑);
(2)在(1)的条件下,连接 ,求证:四边形 为菱形.
第 11 页 共 17 页26.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)如图,在 中,D是 中点.
(1)求作: 的垂直平分线l(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)若l交 于点E,连接 并延长至点F,使 ,连接 .补全图形,并证明四边形
是平行四边形.
27.(2024·广西·中考真题)如图,在 中, , .
(1)尺规作图:作线段 的垂直平分线l,分别交 , 于点D,E:(要求:保留作图痕迹,不写作
法,标明字母)
(2)在(1)所作的图中,连接 ,若 ,求 的长.
考点4尺规作图与圆
28.(2023·内蒙古通辽·中考真题)下面是“作已知直角三角形的外接圆”的尺规作图过程:
已知:如图1,在 中, .
求作: 的外接圆.
作法:如图2.
(1)分别以点A和点B为圆心,大于 的长为半径作弧,两弧相交于P,Q两点;
(2)作直线 ,交 于点O;
(3)以O为圆心, 为半径作 , 即为所求作的圆.
第 12 页 共 17 页下列不属于该尺规作图依据的是( )
A.两点确定一条直线
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上
D.线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
29.(2024·甘肃·中考真题)马家窑文化以发达的彩陶著称于世,其陶质坚固,器表细腻,红、黑、白彩
共用,彩绘线条流畅细致,图案繁缛多变,形成了绚丽典雅的艺术风格,创造了一大批令人惊叹的彩陶
艺术精品,体现了古代劳动人民的智慧.如图1的彩陶纹样呈现的是三等分圆周,古人用等边三角形三
点定位的方法确定圆周的三等分点,这种方法和下面三等分圆周的方法相通.如图2,已知 和圆上一
点M.作法如下:
①以点M为圆心, 长为半径,作弧交 于A,B两点;
②延长 交 于点C;
即点A,B,C将 的圆周三等分.
(1)请你依据以上步骤,用不带刻度的直尺和圆规在图2中将 的圆周三等分(保留作图痕迹,不写作
法);
(2)根据(1)画出的图形,连接 , , ,若 的半径为 ,则 的周长为______ .
第 13 页 共 17 页30.(2025·黑龙江绥化·中考真题)尺规作图(温馨提示:以下作图均不写作法,但需保留作图痕迹)
[初步尝试]
如图(1)用无刻度的直尺和圆规作一条经过圆心的直线 ,使扇形 的面积被直线 平分.
[拓展探究]
如图(2),若扇形 的圆心角为 ,请你用无刻度的直尺和圆规作一条以点 为圆心的弧 ,交
于点 ,交 于点 ,使扇形 的面积与扇形 的面积比为 .
31.(2018·广西河池·中考真题)如图,在 中, .
(1)尺规作图(保留作图痕迹,不写作法):
①作 的垂直平分线,垂足为 ;
②以 为圆心, 长为半径作圆,交 于 ( 异于 ),连接 ;
(2)探究 与 的位置关系,并证明你的结论.
32.(2019·江苏无锡·中考真题)按要求作图,不要求写作法,但要保留作图痕迹.
(1)如图1,A为圆E上一点,请用直尺(不带刻度)和圆规作出圆内接正方形;
(2)我们知道,三角形具有性质,三边的垂直平分线相交于同一点,三条角平分线相交于一点,三条中
线相交于一点,事实上,三角形还具有性质:三条高交于同一点,请运用上述性质,只用直尺(不带刻
度)作图:
①如图2,在□ABCD中,E为CD的中点,作BC的中点F;
②图3,在由小正方形组成的网格中,的顶点都在小正方形的顶点上,作△ABC的高AH
第 14 页 共 17 页33.(2023·江苏连云港·中考真题)如图,在 中, ,以 为直径的 交边 于点 ,
连接 ,过点 作 .
(1)请用无刻度的直尺和圆规作图:过点 作 的切线,交 于点 ;(不写作法,保留作图痕迹,标
明字母)
(2)在(1)的条件下,求证: .
34.(2023·黑龙江绥化·中考真题)已知:点 是 外一点.
(1)尺规作图:如图,过点 作出 的两条切线 , ,切点分别为点 、点 .(保留作图痕迹,
不要求写作法和证明)
(2)在(1)的条件下,若点 在 上(点 不与 , 两点重合),且 .求 的度数.
考点5命题与证明
35.(2023·辽宁盘锦·中考真题)下列命题正确的是( )
A.方差越小则数据波动越大 B.等边三角形是中心对称图形
C.对角线相等的四边形是矩形 D.正多边形的外角和为
36.(2023·江苏无锡·中考真题)下列命题:①各边相等的多边形是正多边形;②正多边形是中心对称图
第 15 页 共 17 页形;③正六边形的外接圆半径与边长相等;④正n边形共有n条对称轴.其中真命题的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
37.(2023·湖南·中考真题)我们可以用以下推理来证明“在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于
”.假设三角形没有一个内角小于或等于 ,即三个内角都大于 .则三角形的三个内角的和大
于 ,这与“三角形的内角和等于 ”这个定理矛盾.所以在一个三角形中,至少有一个内角小于
或等于 .上述推理使用的证明方法是( )
A.反证法 B.比较法 C.综合法 D.分析法
38.(2019·江苏常州·中考真题)判断命题“如果 ,那么 ”是假命题,只需举出一个反例,
反例中的n可以为( )
A. B. C.0 D.
39.(2023·四川达州·中考真题)下列命题中,是真命题的是( )
A.平行四边形是轴对称图形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上
D.在 中,若 ,则 是直角三角形
40.(2022·广西贵港·中考真题)下列命题为真命题的是( )
A. B.同位角相等
C.三角形的内心到三边的距离相等 D.正多边形都是中心对称图形
41.(2022·江苏无锡·中考真题)下列命题中,是真命题的有( )
①对角线相等且互相平分的四边形是矩形 ②对角线互相垂直的四边形是菱形
③四边相等的四边形是正方形 ④四边相等的四边形是菱形
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
42.(2021·山东日照·中考真题)下列命题:① 的算术平方根是2;②菱形既是中心对称图形又是轴
对称图形;②天气预报说明天的降水概率是 ,则明天一定会下雨;④若一个多边形的各内角都等于
,则它是正五边形,其中真命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
43.(2023·浙江台州·中考真题)如图,锐角三角形 中, ,点D,E分别在边 , 上,
连接 , .下列命题中,假命题是( ).
第 16 页 共 17 页A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
44.(2025·北京·中考)能说明命题“若 ,则 ”是假命题的一组实数a,b的值为
, .
45.(2024·江苏宿迁·中考)请写出定理“两直线平行,同位角相等”的逆定理
.
第 17 页 共 17 页