在几何学中,我们常常需要利用尺规来制作三角形,这主要依据“SAS”、“ASA”和“SSS”的原理。接下来,我们将详细介绍三种基本的作图方法。
一、根据三边作三角形
已知:如上图所示,我们拥有线段a、b和c。
求作:一个三角形ABC,其边长AB等于c,AC等于b,BC等于a。
操作步骤:(1) 画出线段AB,其长度为c; (2) 以A为圆心,b为半径画弧; (3) 以B为圆心,a为半径画弧,两弧相交于点C; (4) 连接AC和BC。
这样,三角形ABC就是我们需要的三角形。
二、根据两边及夹角作三角形
已知:如上图所示,我们拥有线段m、n以及一个夹角a。
求作:一个三角形ABC,其角度A等于a,边长AB等于m,AC等于n。
操作步骤:(1) 画出角度A等于a; (2) 在AB上截取长度为m的AB段,并标记AC的长度为n; (3) 连接BC。
三、根据两角及夹边作三角形
已知:如上图所示,我们拥有两个角a和β,以及一条线段m。
求作:一个三角形ABC,其角A等于a,角B等于β,边长AB等于m。
操作步骤:(1) 画出线段AB,其长度为m; (2) 在AB的同侧画出角度A等于a和角度B等于β,两角的另一边相交于点C。
接下来,我们通过例题来进一步加深理解。
例题1:
已知三角形ABC,求作一个与它全等的三角形DEF。要求写出作法并保留作图痕迹。
解析:首先画一条射线EF,然后以点E为圆心,BC长为半径画弧,交射线于点F;接着以点F为圆心,CA长为半径画弧,两弧相交于点D。连接DE、DF。由于“SSS”原理,我们可以证明这两个三角形全等。
例题2:
小明设计的“已知两线段及一角作三角形”的尺规作图过程。已知线段m、n及角O。求作三角形ABC,使得m、n及角O分别是它的两边和一个角。
作法详解如上图所示...
问题:(1) 步骤③得到的两条线段相等;(2) ∠A与∠O的关系;(3) 小明的作图方法是否全面?
答案:(1) BD与MN相等;(2) 作图依据是三边对应相等的两个三角形全等以及全等三角形的对应角相等;(3) 小明没有对已知中的边和角的位置关系进行分类讨论。