數(shù)學(xué)
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尺規(guī)作圖是古希臘幾何學(xué)中的一項重要內(nèi)容。早在公元前5世紀(jì),古希臘數(shù)學(xué)家們就已經(jīng)習(xí)慣于用不帶刻度的直尺和圓規(guī)來作圖了。在他們看來,直線和圓是可以信賴的最基本的圖形,而直尺和圓規(guī)是畫兩種圖形的工具,只有用尺規(guī)做出的圖形才是可信的。
在歷史上,明確提出作圖只能使用直尺和圓規(guī)的人,首推伊諾皮迪斯,他在公元前465年前后發(fā)現(xiàn),只用沒有刻度的直尺和圓規(guī),就可以過已知直線的一個點上作一個角與已知角相等,這件事的重要性在于,它啟示人們在尺規(guī)的限制下,從理論上去解決這個問題。
五種基本尺規(guī)作圖
1、作一條線段等于已知線段;
2、作已知線段的垂直平分線;
3、作已知角的角平分線;
4、 作一個角等于已知角;
5、過一點作已知直線的垂線;
1、作一條線段等于已知線段
已知:如圖,線段a .
求作:線段AB,使AB = a .
作法:
(1) 作射線AP;
(2) 在射線AP上截取AB=a .
則線段AB就是所求作的圖形。
2、作已知線段的垂直平分線
已知:如圖,線段MN.
求作:點O,使MO=NO
作法:
(1)分別以M、N為圓心,大于MN的一半為半徑畫弧,兩弧相交于P,Q;
(2)連接PQ交MN于O.
則直線PQ就是所求作的MN的垂直平分線
3、作已知角的角平分線
已知:如圖,∠AOB,
求作:射線OP, 使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB)。
作法:
(1)以O(shè)為圓心,任意長度為半徑畫弧,
分別交OA,OB于M,N;
(2)分別以M、N為圓心,大于線段MN一半為半徑畫弧,兩弧交∠AOB內(nèi)于P;
(3) 作射線OP。
則射線OP就是∠AOB的角平分線。
4、作一個角等于已知角
作法:
(1)作射線O’A’;
(2)以O(shè)為圓心,任意長度為半徑畫弧,交OA于M,交OB于N;
(3)以O(shè)’為圓心,以O(shè)M的長為半徑畫弧,交O’A’于M’;
(4)以M’為圓心,以MN的長為半徑畫弧,交前弧于N’;
(5)連接O’N’并延長到B’。
則∠A’O’B’就是所求作的角。
5.1、經(jīng)過直線上一點作垂線
已知:如圖,P是直線AB上一點。
求作:直線CD,是CD經(jīng)過點P,且CD⊥AB。
作法:
(1)以P為圓心,任意長為半徑畫弧,交AB于M、N;
(2)分別以M、N為圓心,大于MN長度的一半為半徑畫弧,兩弧交于點Q;
(3)過D、Q作直線CD。
則直線CD是求作的直線。
5.2、經(jīng)過直線外一點作垂線
已知:如圖,直線AB及外一點P。
求作:直線CD,使CD經(jīng)過點P,
且CD⊥AB。
作法:
(1)以P為圓心,任意長為半徑畫弧,交AB于M、N;
(2)分別以M、N圓心,大于MN長度的一半為半徑畫弧,兩弧交于點Q;
(3)過P、Q作直線CD。
則直線CD就是所求作的直線。
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