求作一圆,使它过一定点且与两直线都相切 |
您所在的位置:网站首页 › cad如何画一条直线与两个圆相切 › 求作一圆,使它过一定点且与两直线都相切 |
见下图,我已经先把蓝色作图线变细变浅以突出红色作图线。作图步骤如下: (1)先作一个与角的两边都相切的辅助圆。具体方法是:在角平分线PP'上任取一点,比如叫做E。过点E作一条边(这里是PB)的垂线EG,垂足为G。以点E为圆心,以EG为半径作圆(图中红色的圆E,一般我们用圆心表示这个圆)。 (2)连接PQ。PQ与辅助圆交于两点F和K。连接EF,连接EK。EF、EG和EK都是圆E的半径,即EF=EG=EK(就上图来说,EK暂时用不上,它在作另一个符合条件的圆时才会用到)。过点Q作平行于EF的直线,与角平分线PP'交于点O。过点O作PB的垂线OH,垂足为H。 (3)观察三角形PEG和POH。它们相似,相似比是PE:PO。再观察三角形PEF和POQ,它们也相似,相似比也是PE:PO。 (4)EG:OH和EF:OQ都等于这个相似比,而EG=EF,所以有OH=OQ,它们就是所求圆的半径。以点O为圆心,以OH或OQ为半径作圆,这个圆就是符合要求的圆,即它与直线PA和PB都相切,且过点Q。(图中绿色圆。) (5)另一个符合要求的圆的圆心是这样确定的:过点Q作直线与EK平行,直线与角平分线PP'的交点就是圆心,然后的作图就类似了。 第二种方法(对应蓝色作图线) 见下图,我们这次把红色作图线变细变浅以突出蓝色作图线。作图步骤如下: (1)过定点Q作角平分线PP'的垂线,与PA、PB和PP'分别交于点A、点B和点P'。在线段AB上取点Q关于点P'的对称点Q'。那么,所要求作的圆一定通过Q和Q'这两点,并且圆心当然一定在角平分线PP'上,只是具体在什么位置还不确定,需要想办法。 (2)以AB为直径在角点P一侧作一个半圆。过点Q作AB的垂线交半圆于点C。连接AC,连接BC。则三角形ABC为直角三角形,角ACB为直角。 (3)通过相似三角形对应边成比例,或通过相交弦定理,都可以得出结论: CQ^2 = BQ × AQ 而 BQ = AQ' 所以,CQ^2 = BQ × AQ变为 CQ^2 = AQ' × AQ (它已经很像切割线定理,本证明就是要用到切割线定理,这是一个很重要的定理,在很多问题中它能起到桥梁的作用) 从点A处量起,在AP上截取线段AD等于CQ。过点D作AP的垂线,垂线与角平分线PP'交于点O。这个点O就是所求作圆的圆心。而OD就是所求作圆的半径。以点O为圆心,以OD为半径所作之圆一定在点D处与AP相切,并且一定通过点Q和点Q'。这是因为有 AD^2 = AQ' × AQ 同样地,作另一个符合要求的圆,只要把上面在AP上取点D的过程改为在PA的延长线上取点即可。 以上两种方法被画在同一张图上,可以很好地看出,两种方法作出的圆心是同一个点。 上面的两种方法对两条直线平行的情况仍然适用。您不妨试一试。 作图题在平面几何中属比较难的题目。这里介绍给您,首先可以使您在阅读过程中,领悟平面几何的风采,体会推理的严谨,欣赏数学之美。其次,也为下一期有趣的内容打下基础。下一期涉及另一个六圆定理,其中要求作一个与两条直线都相切并且还与一个定圆相切的圆。它比这里的作图题还要难,但有了今天的基础,下一期的内容就容易理解了。下一期的六圆定理,我也给出了动态的演示,让您领悟变与不变的神奇关系。 若觉得文章不错,给点的赞,鼓励我。终归持续更新内容是很不容易的,要有内容,有精力,有毅力。谢谢!返回搜狐,查看更多 |
今日新闻 |
推荐新闻 |
CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |