如何用圆规画45°角?


已知

给定的角度是 45°

要求

我们需要解释如何画 45° 角

解答

作图步骤

 1. 首先,画一条以 O 为起点的射线 OA。

 2. 以 O 为圆心,相同的半径画一个圆弧,该圆弧与 OA 相交于点 B。

3. 以 B 为圆心,与之前相同的半径画一个圆弧,与之前画的圆弧相交于点 C。

4. 以 C 为圆心,与之前相同的半径画一个圆弧,与步骤 2 中画的圆弧相交,设交点为 D。

5. 画一条经过 C 点的射线 OE。则 ∠EOA = 60∘ 。

6. 画一条经过 D 点的射线 OF。则 ∠ FOE = 60∘ 。

7. 接下来,以 C 和 D 为圆心,半径大于 ½ CD,画弧相交于点 G。

8. 画射线 OG,它是 ∠FOE 的角平分线,即 ∠FOG = ∠EOG = 1/2 ∠FOE = 1/2 (60∘ ) = 30∘ 。

因此, ∠GOA = ∠GOE + ∠ EOA = 30∘ + 60∘ = 90∘。

9. 现在以 O 为圆心,任意半径大于 OB,画一个圆弧与射线 OA 和 OG 相交于 H 和 I。

10. 接下来,以 H 和 I 为圆心,半径大于 1/2 HI,画弧相交于点 J。

11.  画射线 OJ。这条射线 OJ 就是所求的 ∠ GOA 的角平分线。

 因此, ∠GOJ = ∠AOJ = 1/2  ∠GOA =  1/2(90∘) = 45∘。

 

 证明

(i)连接 BC。

则,OC = OB = BC 三角形。(根据作图)

∴   ∠COB 是等边三角形。

∴   ∠COB = 60∘。

∴   ∠EOA = 60∘。

 

(ii)连接 CD。

则,OD = OC = CD (根据作图)

∆DOC 是等边三角形。

∴ ∠DOC = 60∘。

∴ ∠ FOE = 60∘。

 

(iii)连接 CG 和 DG。

在 ΔODG 和 ΔOCG 中,

OD = OC                           

 [相同圆弧的半径]

DG=CG                             [相同半径的弧]

OG=OG                            [公共边]

∴ Δ ODG = ΔOCG          [SSS 全等]

 ∴ ∠ DOG=  ∠COG           [全等三角形对应角相等]

∴ ∠FOG = ∠ EOG = 1/2 ∠FOE = 1/2 (60∘) = 30∘

 

因此, ∠GOA =  ∠GOE +  ∠EOA = 30∘ + 60∘ = 90∘。

 

iv)  连接 HJ 和 IJ。

在 ΔOIJ 和 ΔOHJ 中,

OI = OH          

[相同圆弧的半径]

IJ = HJ              

[相同半径的弧]

OJ = OJ             

 [公共边]

 ∴ ΔOIJ  ΔOHJ

[SSS 全等]

 ∴  ∠IOJ = ∠ HOJ

[全等三角形对应角相等]

 

∴ ∠AOJ= ∠GOJ= 1/2  ∠GOA = ½(90°)=45  


更新于: 2022年10月10日

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