前言:
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先看题目:如下图所示,已知圆O外有一定点A,使用尺规作图过定点A作圆O的割线AC,与圆O分别交于点B、点C,使AB:BC=1:2。
一、尺规作图详细步骤
2.1、如下图所示,以AO为直径,用圆规画一个红色圆D,红色圆D的半径a=AD=DO=AO/2。
2.2、如下图所示,以AD为直径,用圆规画一个青色圆E,青色圆E的半径=AE=ED=AO/4=a/2。设青色圆E与白色圆O在下面交于点B。
2.3、用直尺连接点A、点B。
2.4、将线段AB向右延长,与白色圆O交于点C。
则线段AC就是要作的圆O的割线。
2.5、很显然,满足条件的割线还有一条。
如下图所示,圆O的割线AC'同样满足AB':B'C'=1:2。AC与AC'关于AO对称。
二、证明
如下图所示,连接AO、DB、OF。
因为AD为青色圆E的直径,所以∠ABD=90°。
所以DB⊥AF。
所以AB=BF。
因为AO为红色圆D的直径,所以∠AFO=90°。
所以OF⊥BC。
所以BF=FC。
所以AB=BF=FC。
所以AB:BC=1:2。
三、思路分析
说说我尺规作此图的思路过程,我是采用了逆向思维来分析此图的。
3.1、我是先假设圆O的割线AC已经作出,那么有AB=½BC。
3.2、那又怎样找到BC的中点呢?
过圆心O作弦BC的垂线OF,垂足F就是弦BC的中点。
这样就有AB=BF=FC。
3.3、既然需要OF⊥BC,也就是要求∠AFO=90°,那么点F就在以AO为直径的红色圆D上,而这个红色圆D是可以作出来的。
3.4、怎样找到AF的中点B呢?
如果需要AB=BF,那么就需要DB⊥AF。
3.5、需要DB⊥AF,也就是要求∠ABD=90°,那么点B就在以AD为直径的青色圆E上,而这个青色圆E也是可以作出来的。
尺规作图时将逆向思维的过程反过来就行了。
四、小结
4.1、在做几何题目时往往可以采用逆向思维来思考,在解答题目时将逆向思维的过程反过来就行了。
4.2、过圆心作弦的垂线,那么垂足就是弦的中点。
4.3、直径所对圆周角等于90°,这一定理在做几何题目和 AutoCAD 绘图时经常被用到。
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