初三的家长和同学们注意!圆综合尺规作图是南京中考固定必考大题,很多孩子只会死记步骤,换一道变式就无从下手。
今天我们拿2021南京中考第25题(过圆外一点作圆切线) 作为母题,从底层相似、射影定理拆解逻辑,顺带梳理两类考场高频变式:直线上作定角、直线上作最大张角,吃透这一篇,圆类尺规作图大题直接稳拿满分。
一、原题溯源:2021南京中考8分大题
题干:已知P是⊙O外一点,用两种不同方法过P作⊙O切线,尺规作图保留痕迹,书写文字说明。
很多同学只会记“连OP作中点画圆找切点”的标准作法,第二种作法完全没思路,本质是不理解切线背后的相似与射影定理。
我们从几何关系推导:设切点Q,易证△POQ为直角三角形,再结合割线PAB,可得相似结论 PQ²=PA·PB,这就是射影定理的核心模型,也是第二种作图方法的底层逻辑。
作图思路拆解:
1. 连接PO,交圆于A、B两点;
2. 以PB为直径作圆,构造直角三角形得到线段PM满足 PM²=PA·PB;
3. 以P为圆心、PM为半径画弧,交⊙O于N,PN即为所求切线。
两种作法一套底层逻辑,不用分开死记。
二、应用1:射影定理作比例中项线段
配套基础变式:已知线段a、b,作线段c满足 c²=ab
这是切线作图的基础模型,也是所有几何等积式作图的通用模板。
利用直径所对圆周角为直角,构造Rt△ACD,垂线BD即为所求比例中项,考场遇到乘积式作图直接套用这套构图。三、应用2:两类直线找点经典压轴变式
变式1:直线l上找点P,使∠APB=30°(定角作图)
核心原理:同弧所对圆周角相等。
作图步骤:
1. 以AB为边作等边△ABO;
2. 以O为圆心,OA为半径作圆,与直线l交点即为满足30°角的点P。
只要掌握“定角→构造外接圆”思路,45°、60°、15°定角作图全部通用。
变式2:直线l上找点P,使∠APB度数最大(最大张角模型)
中考填空、作图高频难点,很多学生分不清原理:当△ABP外接圆与直线l相切时,张角∠APB达到最大值。
结合射影定理 DP²=DA·DB 构造等长线段,精准找到切点P,文章配套手写推导图完整展示辅助线构造流程。四、学习总结(核心干货提炼)
1. 圆切线作图两套思路:①直径直角标准作法;②射影定理等积式作法;
2. 乘积式线段作图,统一用“直径+垂线”构造比例中项;
3. 直线定角找点:构造定角外接圆;
4. 直线最大张角找点:作与直线相切的△ABP外接圆。
所有题型共用相似、射影定理底层逻辑,学会推导不用背诵海量作图步骤。你家孩子做尺规作图,最容易丢分在哪一步?评论区留言交流!初三几何重在理解底层逻辑,死记步骤应对不了多变式,一道母题吃透一类题型,复习效率翻倍。