游淑溶
尺規(guī)作圖是初中階段重要的幾何作圖方法。面對(duì)平行四邊形作圖題,當(dāng)你手中只有一把無刻度的直尺時(shí),你是否感到手足無措呢?不要急,這時(shí)候我們可以借助平行四邊形的對(duì)稱中心這個(gè)小小“點(diǎn)”,讓它來發(fā)揮大作用。
一、小小“點(diǎn)”牽手角平分線
例1 如圖1,已知∠AOB,OA=OB,點(diǎn)E在OB邊上,四邊形AEBF是平行四邊形,在圖中畫出∠AOB的平分線。(只用無刻度的直尺作圖,請(qǐng)保留畫圖痕跡,不寫作法。)
【分析】我們平時(shí)用圓規(guī)和直尺很容易作出已知角的平分線,但這道題要求用無刻度的直尺作角的平分線,也就是說只能借助直尺連線,該如何畫呢?從題目中的已知條件OA=OB,我們發(fā)現(xiàn),兩條有一公共端點(diǎn)的線段(不在同一直線上)長(zhǎng)度相等,說明存在等腰三角形,其實(shí)就是作等腰三角形頂角∠AOB的平分線。因?yàn)闆]有圓規(guī)和量角器,所以不能直接作角平分線,只能從其他方面出發(fā)。我們知道等腰三角形的頂角的角平分線、底邊上的中線及底邊上的高線是互相重合的,那么我們就可以從底邊AB出發(fā)。而四邊形AEBF是平行四邊形,我們不難看出AB是[?]AEBF的一條對(duì)角線,也就知道了AB的“雙重”身份,即AB既是等腰三角形的底邊,又是平行四邊形的對(duì)角線。這樣我們就很容易想到平行四邊形的對(duì)稱中心這個(gè)特殊的點(diǎn)了。我們把它看成等腰三角形的底邊AB上的中點(diǎn),再用無刻度的直尺連接點(diǎn)O和小小“點(diǎn)”即可。
解:如圖2,連接AB、EF,交于點(diǎn)P,射線OP即為所求。
二、小小“點(diǎn)”圓夢(mèng)相等線段
例2 已知BD為[?]ABCD的對(duì)角線,請(qǐng)僅用無刻度的直尺分別按下列要求畫圖。(保留畫圖痕跡。)
(1)如圖3,點(diǎn)P為AB上任意一點(diǎn),在CD上找一點(diǎn)Q,使CQ=AP。
(2)如圖4,點(diǎn)P為BD上任意一點(diǎn),在BD上找一點(diǎn)Q,使DQ=BP。
【分析】(1)我們知道平行四邊形是中心對(duì)稱圖形,點(diǎn)A與點(diǎn)C、點(diǎn)B與點(diǎn)D關(guān)于小小“點(diǎn)”(對(duì)稱中心)對(duì)稱,線段AB與CD也關(guān)于它中心對(duì)稱。明白了這一點(diǎn),我們不難發(fā)現(xiàn),這題就是找點(diǎn)P關(guān)于小小“點(diǎn)”的中心對(duì)稱點(diǎn)。(2)在平行四邊形的對(duì)角線上如何作相等的線段?其實(shí)我們可以借助第(1)問的方法,由于點(diǎn)P在對(duì)角線上,點(diǎn)A、點(diǎn)P所在直線與邊BC有交點(diǎn)(設(shè)為點(diǎn)M),所以我們找出點(diǎn)M關(guān)于小小“點(diǎn)”O(jiān)的對(duì)稱點(diǎn)N,線段CN與BD的交點(diǎn)就是我們要找的點(diǎn)。
解:(1)如圖5,點(diǎn)Q為所作。
(2)如圖6,點(diǎn)Q為所作。
在解決與平行四邊形有關(guān)的作圖題時(shí),我們可以嘗試從平行四邊形的對(duì)稱中心入手,發(fā)揮這個(gè)小小“點(diǎn)”的作用,輕松解決平行四邊形中用無刻度的直尺作圖的問題。
(作者單位:江蘇省泰州市姜堰區(qū)城西實(shí)驗(yàn)學(xué)校)