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尺规作图之作正三角形、正六边形、正方形

(2019-09-19 10:34:32)
分类: 数学

1.作正三角形

以给定的线段AB为边作正三角形

尺规作图之作正三角形、正六边形、正方形
作法:

1.以点A为圆心,AB为半径作圆;

2.以点B为圆心,BA为半径作圆,与圆A交于C点;

3.连接AC、BC。

三角形ABC即为所求。

证明:

因为AB等于BC,AB等于CA,

所以ABC是正三角形。

得证。(此法可作60度角)

2.作正六边形

作已知圆O的内接正六边形

尺规作图之作正三角形、正六边形、正方形

作法:

1.作已知圆的直径AB;

2.分别以A、B为圆心,AO长为半径作圆,交圆O于C、D、E、F各点;

3.连接AC、CE、BE、BF、DF。

六边形ACEBFD即为所求。

证明:

连接CO。

因为AO等于CO,也等于AC,

所以三角形ACO是正三角形,

角AOC和角ACO都是60度,即AC所对的圆心角是60度。

同理可证其它弦所对的圆心角也都是60度,

所以各弦相等。(同圆中,相同圆心角所对的弦相等)

又,前面已经证明,角ACO是60度,

同理可证角ECO也是60度,

即角ACE是120度。

同理可证六边形的其余内角也都是120度。

得证。

3.作正方形

以给定的线段AB为边作正方形

尺规作图之作正三角形、正六边形、正方形

作法:

1.以A为圆心,AB为半径作圆;

2.以B为圆心,BA为半径作圆;

3.过A、B点作AB的垂线,分别交两圆于D、C点;

4.连接BC、CD、DA。

四边形ABCD即为所求。

证明:

因为AD、BC都和AB垂直,且彼此相等,

所以ABCD是平行四边形。(平行四边形判定定理)

因为其中一个角DAB是直角,

所以ABCD是矩形。(矩形定义)

又因为AD等于AB,

所以ABCD是正方形。(正方形定义)

作已知圆O的内接四边形

尺规作图之作正三角形、正六边形、正方形

作法:

1.过圆心O作一对互相垂直的直径AB、CD;

2.连接AC、AD、BC、BD。

四边形ACBD即为所求。

证明:

因为在点O处的各个角都是直角,彼此相等,

所以AC、BC、AD、BD彼此相等,(同圆内圆心角相等,则所对的弦也相等)

即ACBD是菱形。(菱形判定定理)

又OA等于OC,角AOC是直角,

所以CAO等于45度。(等腰直角三角形)

同理可证角AOD也是45度。

即角CAD是90度。

所以ACBD是正方形。(正方形定义)

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