8. 如图所示,已知线段$a$,$b$,$c$.
求作线段$AD$,使得$AD=2a + b - c$.(不写作法,保留作图痕迹)

求作线段$AD$,使得$AD=2a + b - c$.(不写作法,保留作图痕迹)
答案
解:
线段AD即为所求作的线段,作图痕迹保留要求如下:
作射线AP,在射线AP上从端点A开始顺次截取AB=a,BC=a,CE=b,得到总长度为2a+b的线段AE,再在线段AE上从点E开始向点A方向截取ED=c,使点D落在线段A、E之间,最终得到的线段AD满足AD=2a+b-c,所有用圆规截取等长线段的圆弧痕迹全部保留。
线段AD即为所求作的线段,作图痕迹保留要求如下:
作射线AP,在射线AP上从端点A开始顺次截取AB=a,BC=a,CE=b,得到总长度为2a+b的线段AE,再在线段AE上从点E开始向点A方向截取ED=c,使点D落在线段A、E之间,最终得到的线段AD满足AD=2a+b-c,所有用圆规截取等长线段的圆弧痕迹全部保留。
解析
【分析】
要构造满足$AD=2a + b - c$的线段,可依据线段和差的作图逻辑思考:首先处理线段的求和部分,先在射线上顺次截取得到总长为$2a+b$的线段,顺次截取的操作对应线段的和运算;再处理线段的求差部分,从总长线段的末端向起点方向反向截取长度为$c$的线段,反向截取对应线段的差运算,剩余线段的长度就是所求的$AD$。
【解析】
1. 作射线$AP$;
2. 在射线$AP$上从端点$A$开始顺次截取$AB=a$,$BC=a$,$CE=b$,此时线段$AE$的长度为$AB+BC+CE=2a+b$;
3. 在线段$AE$上从点$E$开始向点$A$方向截取$ED=c$,使点$D$落在线段$A$、$E$之间,此时$AD=AE-ED=2a+b-c$,保留所有圆规截取等长线段的圆弧痕迹。
【答案】
按上述步骤作出的线段$AD$即为所求作的线段。
【知识点】
1. 尺规作线段
2. 线段的和差
【点评】
本题是线段和差作图的基础题型,核心是掌握“顺次截取作和、反向截取作差”的作图规则,作图时需保留全部圆规截取的痕迹,截取差的部分时要注意方向,保证截得的点落在已有和线段内部。
【难度系数】
0.8
要构造满足$AD=2a + b - c$的线段,可依据线段和差的作图逻辑思考:首先处理线段的求和部分,先在射线上顺次截取得到总长为$2a+b$的线段,顺次截取的操作对应线段的和运算;再处理线段的求差部分,从总长线段的末端向起点方向反向截取长度为$c$的线段,反向截取对应线段的差运算,剩余线段的长度就是所求的$AD$。
【解析】
1. 作射线$AP$;
2. 在射线$AP$上从端点$A$开始顺次截取$AB=a$,$BC=a$,$CE=b$,此时线段$AE$的长度为$AB+BC+CE=2a+b$;
3. 在线段$AE$上从点$E$开始向点$A$方向截取$ED=c$,使点$D$落在线段$A$、$E$之间,此时$AD=AE-ED=2a+b-c$,保留所有圆规截取等长线段的圆弧痕迹。
【答案】
按上述步骤作出的线段$AD$即为所求作的线段。
【知识点】
1. 尺规作线段
2. 线段的和差
【点评】
本题是线段和差作图的基础题型,核心是掌握“顺次截取作和、反向截取作差”的作图规则,作图时需保留全部圆规截取的痕迹,截取差的部分时要注意方向,保证截得的点落在已有和线段内部。
【难度系数】
0.8
9. 如图所示,已知线段$a$,$b$,射线$AM$.
(1)按以下步骤进行尺规作图:(保留作图痕迹)
① 在射线$AM$上顺次截取$AP = PB = a$;
② 在射线$AM$上截取$BQ = b$;
(2)求$AQ$的长.

(1)按以下步骤进行尺规作图:(保留作图痕迹)
① 在射线$AM$上顺次截取$AP = PB = a$;
② 在射线$AM$上截取$BQ = b$;
(2)求$AQ$的长.
答案
(1) 图略 (2) 2a + b 或 2a − b
解析
【分析】
本题分为作图和计算两部分:①作图部分考查尺规作相等线段的基本操作,首先用圆规量取已知线段a的长度,在射线AM上从A出发依次截取两段长度为a的线段得到AP、PB;再量取线段b的长度,以B为圆心画弧,与射线AM相交即可得到点Q,注意Q有两种可能位置。②计算AQ长度时,先算出AB的总长度为2a,再根据Q在B的左侧或右侧两种情况,分别利用线段和差计算AQ的长度即可。
【解析】
(1) 作图步骤:
1. 将圆规两脚张开,使两脚间距等于线段a的长度,以点A为圆心,a为半径画弧,交射线AM于点P;再以点P为圆心,a为半径画弧,交射线AM上点P的右侧于点B,此时满足$AP=PB=a$。
2. 将圆规两脚张开,使两脚间距等于线段b的长度,以点B为圆心,b为半径画弧,与射线AM交于两点:一点在B的右侧,一点在B的左侧,两点均满足$BQ=b$,保留作图痕迹即可。
(2) 首先计算AB的长度:$\because AP=PB=a$,$\therefore AB=AP+PB=a+a=2a$。
分两种情况讨论:
① 当点Q在点B的右侧时,$AQ=AB+BQ=2a + b$;
② 当点Q在点B的左侧时,$AQ=AB-BQ=2a - b$。
综上,AQ的长为$2a+b$或$2a-b$。
【答案】
(1) 作图略
(2) $2a + b$ 或 $2a - b$
【知识点】
1. 尺规作相等线段
2. 线段的和差计算
3. 分类讨论思想
【点评】
本题属于基础作图与计算结合类题目,重点考查尺规作图的基本技能和线段和差的运算能力,易错点是忽略Q点的位置有两种可能性,出现漏解的问题,解题时要结合射线可向一端无限延伸的特点,考虑所有符合要求的位置。
【难度系数】
0.7
本题分为作图和计算两部分:①作图部分考查尺规作相等线段的基本操作,首先用圆规量取已知线段a的长度,在射线AM上从A出发依次截取两段长度为a的线段得到AP、PB;再量取线段b的长度,以B为圆心画弧,与射线AM相交即可得到点Q,注意Q有两种可能位置。②计算AQ长度时,先算出AB的总长度为2a,再根据Q在B的左侧或右侧两种情况,分别利用线段和差计算AQ的长度即可。
【解析】
(1) 作图步骤:
1. 将圆规两脚张开,使两脚间距等于线段a的长度,以点A为圆心,a为半径画弧,交射线AM于点P;再以点P为圆心,a为半径画弧,交射线AM上点P的右侧于点B,此时满足$AP=PB=a$。
2. 将圆规两脚张开,使两脚间距等于线段b的长度,以点B为圆心,b为半径画弧,与射线AM交于两点:一点在B的右侧,一点在B的左侧,两点均满足$BQ=b$,保留作图痕迹即可。
(2) 首先计算AB的长度:$\because AP=PB=a$,$\therefore AB=AP+PB=a+a=2a$。
分两种情况讨论:
① 当点Q在点B的右侧时,$AQ=AB+BQ=2a + b$;
② 当点Q在点B的左侧时,$AQ=AB-BQ=2a - b$。
综上,AQ的长为$2a+b$或$2a-b$。
【答案】
(1) 作图略
(2) $2a + b$ 或 $2a - b$
【知识点】
1. 尺规作相等线段
2. 线段的和差计算
3. 分类讨论思想
【点评】
本题属于基础作图与计算结合类题目,重点考查尺规作图的基本技能和线段和差的运算能力,易错点是忽略Q点的位置有两种可能性,出现漏解的问题,解题时要结合射线可向一端无限延伸的特点,考虑所有符合要求的位置。
【难度系数】
0.7
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