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文檔簡介
尺規(guī)作圖問題
專題知識回顧
1.尺規(guī)作圖的定義:只用不帶刻度的直尺和圓規(guī)通過有限次操作,完成畫圖的一種作圖方法.尺規(guī)作圖可以
要求寫作圖步驟,也可以要求不一定要寫作圖步驟,但必須保留作圖痕跡。
2.尺規(guī)作圖的五種基本情況:
(1)作一條線段等于已知線段;
(2)作一個角等于已知角;
(3)作已知線段的垂直平分線;
(4)作已知角的角平分線;
(5)過一點(diǎn)作已知直線的垂線。
3.對尺規(guī)作圖題解法:
寫出已知,求作,作法(不要求寫出證明過程)并能給出合情推理。
4.中考要求:
(1)能完成以下基本作圖:作一條線段等于已知線段,作一個角等于已知角,作角的平分線,作線段的垂
直平分線.
(2)能利用基本作圖作三角形:已知三邊作三角形;已知兩邊及其夾角作三角形;已知兩角及其夾邊作三
角形;已知底邊及底邊上的高作等腰三角形.
(3)能過一點(diǎn)、兩點(diǎn)和不在同一直線上的三點(diǎn)作圓
(4)了解尺規(guī)作圖的步驟,對于尺規(guī)作圖題,會寫已知、求作和作法(不要求證明).
專題典型題考法及解析
【例題1】(2019?湖南長沙)如圖,放&8C中,ZC=90°,Z5=30°,分別以點(diǎn)/和點(diǎn)8為圓心,大詩
AB的長為半徑作弧,兩弧相交于M、N兩點(diǎn),作直線交8c于點(diǎn)Z),連接則的度數(shù)是()
A.20°B.30°C.45°D.60°
【答案】B
【解析】根據(jù)內(nèi)角和定理求得NA4c=60。,由中垂線性質(zhì)知DA=DB,即N5=30。,從而得出答
案.
在ALBC中,VZB=30°,ZC=90°,
AZBAC=lS00-ZB-ZC=60°,
由作圖可知MV為48的中垂線,
:.DA=DB,
:.NDAB=/B=30。,
:.ZCAD=ZBAC-ZDAB=30°.
【例題2】(2019山東棗莊)如圖,8。是菱形48。的對角線,ZCBD=15°,
(1)請用尺規(guī)作圖法,作N3的垂直平分線SF,垂足為E,交AD于F;(不要求寫作法,保留作圖痕跡)
(2)在(1)條件下,連接5/,求ND2尸的度數(shù).
【答案】見解析。
【解析】(1)分別以A.8為圓心,大于長為半徑畫弧,過兩弧的交點(diǎn)作直線即可。
2
如圖所示,直線即即為所求;
(2)根據(jù)ZDBF=ZABD-ZABF計算即可。
???四邊形/BCD是菱形,
AZABD=ZDBC=—ZABC^15°,DC//AB,/4=/C.
2
AZ^5C=150°,Zy45C+ZC=180°,
:.ZC=ZA=30°,
?.?跖垂直平分線段N8,
:.AF=FB,
:.ZA=ZFBA=30°,
:.ZDBF=ZABD-NFBE=45°.
【例題3】(2019年貴州安順模擬題)用直尺和圓規(guī)作一個角等于已知角,如圖,能得出/A,OB=/AOB的
依據(jù)是()
A.(SAS)B.(SSS)C.(ASA)D.(AAS)
【答案】B
【解析】我們可以通過其作圖的步驟來進(jìn)行分析,作圖時滿足了三條邊對應(yīng)相等,于是我們可以判定是運(yùn)
用SSS,答案可得.
作圖的步驟:
①以O(shè)為圓心,任意長為半徑畫弧,分別交OA、OB于點(diǎn)C、D;
②任意作一點(diǎn)O1作射線O7V,以O(shè),為圓心,OC長為半徑畫弧,交O7V于點(diǎn)C]
③以C,為圓心,CD長為半徑畫弧,交前弧于點(diǎn)D,;
④過點(diǎn)D作射線CKB,.
所以NAXTB,就是與NAOB相等的角;
作圖完畢.
在AOCD與ACTCTT,
。C'=0C
<O'D'=0D,
CD,二CD
.?.△OCD也△O'C'D'(SSS),
ZA'O'B'=ZAOB,
顯然運(yùn)用的判定方法是SSS.
【例題4】(2019?山東青島)請用直尺、圓規(guī)作圖,不寫作法,但要保留作圖痕跡.
已知:Za,直線/及/上兩點(diǎn)B.
求作:RtAABC,使點(diǎn)C在直線/的上方,且N/2C=90。,ZBAC=Za.
AB4
【答案】見解析。
【解析】本題考查了作圖-復(fù)雜作圖:復(fù)雜作圖是在五種基本作圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行作圖,一般是結(jié)合了幾何
圖形的性質(zhì)和基本作圖方法.解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性質(zhì)
把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.
先作ND4B=a,再過8點(diǎn)作則4D與AE的交點(diǎn)為C點(diǎn).
如圖,A4BC為所作.
專題典型訓(xùn)練題
一、選擇題
1.(2019?廣西北部灣)如凰在AlBC中,AC=BC,ZA=4Oo,觀察圖中尺規(guī)作圖的痕跡,可知ZBCG的度
數(shù)為()
A.4OoB.45oC.50。D.6Oo
【答案】C
【解析】利用等腰三角形的性質(zhì)和基本作圖得到CGLAB,則CG平分利用和三角形內(nèi)角
和計算出/ACB,從而得到/BCG的度數(shù).
本題考查了作圖-基本作圖:熟練掌握基本作圖(作一條線段等于已知線段;作一個角等于已知角;作已知
線段的垂直平分線;作已知角的角平分線;過一點(diǎn)作已知直線的垂線).也考查了等腰三角形的性質(zhì).
由作法得CGLAB,
?:AB=AC,
;.CG平分/ACB,ZA=ZB,
,:ZACB=180°-40°-40°=100°,
1
:./BCG="ZACB=50°.
2.(2019?貴州貴陽)如圖,在及48c中,AB=AC,以點(diǎn)C為圓心,C8長為半徑畫弧,交于點(diǎn)8和點(diǎn)。,
再分別以點(diǎn)3,。為圓心,大于±8。長為半徑畫弧,兩弧相交于點(diǎn)",作射線CM交43于點(diǎn)若NE=
2,BE=\,則EC的長度是()
【答案】D.
【解析】利用基本作圖得到CE,/比再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到/C=3,然后利用勾股定理計算CE的
長.
由作法得則N/EC=90。,
AC=AB=BE+AE=2+1=3,
在放△/(7£中,CE=1型_/=乖.
3.(2019?河北?。└鶕?jù)圓規(guī)作圖的痕跡,可用直尺成功找到三角形外心的是()
【答案】c.
【解析】三角形外心為三邊的垂直平分線的交點(diǎn),由基本作圖得到c選項(xiàng)作了兩邊的垂直平分線,從而可
用直尺成功找到三角形外心.
4.(2019?山東濰坊)如圖,已知//OB.按照以下步驟作圖:
①以點(diǎn)。為圓心,以適當(dāng)?shù)拈L為半徑作弧,分別交4408的兩邊于C,。兩點(diǎn),連接CD.
②分別以點(diǎn)C,。為圓心,以大于線段OC的長為半徑作弧,兩弧在//O8內(nèi)交于點(diǎn)E,連接CE,DE.
③連接OE交C£>于點(diǎn)M.
下列結(jié)論中錯誤的是()
A.ZCEO=ZDEOB.CM=MD
C.ZOCD=ZECDD.S^=—CD-OE
四邊形OCEDQ
【答案】c.
【解析】利用基本作圖得出角平分線的作圖,進(jìn)而解答即可.
由作圖步驟可得:是N/08的角平分線,
:.ZCEO^ZDEO,CM=MD,S^=—CD-OE,
四邊形OCED2
但不能得出NOCD=NECD
5.(2019?湖北宜昌)通過如下尺規(guī)作圖,能確定點(diǎn)。是3C邊中點(diǎn)的是()
【答案】A
【解析】作線段8c的垂直平分線可得線段2c的中點(diǎn).
作線段8c的垂直平分線可得線段BC的中點(diǎn).由此可知,選項(xiàng)/符合條件,故選A.
6.(經(jīng)典題)作一條線段等于已知線段。
已知:如圖,線段a.
求作:線段AB,使AB=a.
【答案】見解析。
【解析】作法:
①作射線AP;
②在射線AP上截取AB=a.
則線段AB就是所求作的圖形。
(已知)
A*r1Bi>
7.(經(jīng)典題)已知三邊作三角形。
已知:如圖,線段a,b,c.
求作:AABC,使AB=C,AC=b,BC=a.
--------------a
______________b
___________c
【答案】見解析。
【解析】作法:
①作線段AB=c;
②以A為圓心b為半徑作弧,以B為圓心
a為半徑作弧與前弧相交于C;
③連接AC,BCo
則AABC就是所求作的三角形。
-----------n
----------------b
(已知)
(已知三邊作三角形)
8.(經(jīng)典題)已知兩邊及夾角作三角形。
已知:如圖,線段m,n,Za.
求作:AABC,使NA=/a,AB=m,AC=n.
【答案】見解析。
【解析】作法:
①作NA=/a;
②在AB上截取AB=m,AC=n;
③連接BC。
則AABC就是所求作的三角形。
(已知)
:已知兩邊及夾角作三角形)
9.(經(jīng)典題)做已知線段的中點(diǎn)
已知:如圖,線段MN.
求作:點(diǎn)O,使MONO(即O是MN的中點(diǎn)).
【答案】見解析。
【解析】作法:①分別以M、N為圓心,大于1/2MN的相同
線段為半徑畫弧,兩弧相交于P,Q;
②連接PQ交MN于O.
則點(diǎn)0就是所求作的MN的中點(diǎn)。
(作線段的中點(diǎn)、)
10.(經(jīng)典題)作已知角的角平分線。
已知:如圖,ZAOB,
求作:射線OP,使/AOP=/BOP(即OP平分/AOB)o
【答案】見解析。
【解析】作法:
①以O(shè)為圓心,任意長度為半徑畫弧,
分另?。萁籓A,OB于M,N;
②分別以M、N為圓心,大于1/2MN
的相同線段為半徑畫弧,兩弧交/AOB內(nèi)于P;
③作射線OP。則射線OP就是NAOB的角平分線。
(作角平分線)
11.(經(jīng)典題)已知兩角及夾邊作三角形。
已知:如圖,/a,ZP,線段m.
求作:ZABC,使/A=/a,ZB=ZP,AB=m.
【答案】見解析。
【解析】作法:
①作線段AB=tn;
②在AB的同旁作/A=/a,作,
ZA與/B的另一邊相交于Co
則AABC就是所求作的圖形(三角形)。
m
,(已知)1
(已知兩角及夾邊作三角形)
12.(2019?河北模擬題)如圖,已知AABC(ACVBC),,用尺規(guī)在BC上確定一點(diǎn)P,使PA+PC=BC,則符
合要求的作圖痕跡是()
A
P
C.P'、D.
【答案】D
【解析】要使PA+PC=BC,必有PA=PB,所以選項(xiàng)中只有作AB的中垂線才能滿足這個條件,故D正確
D選項(xiàng)中作的是AB的中垂線,
;.PA=PB,
VPB+PC=BC,
/.PA+PC=BC
13.(2019?麗水模擬題)如圖,小紅在作線段AB的垂直平分線時,是這樣操作的:分別以點(diǎn)A,B為圓心,
大于線段AB長度一半的長為半徑畫弧,相交于點(diǎn)C,D,則直線CD即為所求.連結(jié)AC,BC,AD,BD,
根據(jù)她的作圖方法可知,四邊形ADBC一定是()
A.矩形B.菱形C.正方形D.等腰梯形
【答案】B
【解析】根據(jù)垂直平分線的畫法得出四邊形ADBC四邊的關(guān)系進(jìn)而得出四邊形一定是菱形。
???分別以A和B為圓心,大于AB的長為半徑畫弧,兩弧相交于C、D,
;.AC=AD=BD=BC,
,四邊形ADBC一定是菱形。
14.(2019?湖南益陽)已知M、N是線段48上的兩點(diǎn),AM=MN=2,NB=\,以點(diǎn)/為圓心,/N長為半徑畫
?。辉僖渣c(diǎn)6為圓心,2M長為半徑畫弧,兩弧交于點(diǎn)C,連接/C,BC,則AABC一定是()
A.銳角三角形B.直角三角形C.鈍角三角形D.等腰三角形
【答案】B
【解析】依據(jù)作圖即可得到/C=/N=4,BC=BM=3,48=2+2+1=5,進(jìn)而得到/C2+8C2=/32,即可得
出2U3C是直角三角形.
如圖所示,AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+}=5,
:.AC2+BC2=AB2,
...△/5C是直角三角形,且N4C8=90。,故選B.
二、填空題
15.(2019武漢)如圖,80是矩形/8CD的對角線,在8/和8。上分別截取BE,BF,使BE=BF;分別
以E,F為圓心,以大于士E尸的長為半徑作弧,兩弧在內(nèi)交于點(diǎn)G,作射線BG交AD于點(diǎn)P,若
2
AP=3,則點(diǎn)P到BD的距離為.
【答案】3
【解析】結(jié)合作圖的過程知:BP平分/ABD,
':ZA=90°,AP=3,
...點(diǎn)P到AD的距離等于4P的長,為3。
16.(2019濟(jì)南)如圖,在RtZMBC中,ZC=90°,以頂點(diǎn)8為圓心,適當(dāng)長度為半徑畫弧,分別交48,
BC于同M,N,再分別以點(diǎn)M,N為圓心,大于基N的長為半徑畫弧,兩弧交于點(diǎn)P,作射線8尸交/C
一2ABCD
于點(diǎn)。.若N/=30°,則(-------=________.
3△ABD
【答案玲.
【解析】由作法得8。平分N/3C,
VZC=90°,NZ=30。,
N/BC=60。,
???/ABD=NCBD=3。。,
:?DA=DB,
在Rt/^CD中,BD=2CD,
:.AD=2CDf
^ABCD
SAABD
=1/2
17.(2019甘肅省蘭州市)如圖,矩形4BCD,NA4c=60。.以點(diǎn)/為圓心,以任意長為半徑作弧分別交
4B.ZC于點(diǎn)M、N兩點(diǎn),再分別以點(diǎn)M、N為圓心,以大于的長為半徑作弧交于點(diǎn)P,作射線/尸
交BC于點(diǎn)、E,若BE=l,則矩形/BCD的面積等于.
【答案】3耳.
【解析】由題可知/尸是/歷IC的角平分線
ZBAC=6Oo
:./BAE=NE4C=3Q。
:.AE=2BE=2.
'.AB=73
:.NAEB=60。
又:Z.AEB=NEAC+NECA
:.ZEAC=ZECA=3Oo
..AE—EC—2
,BC=3
18.(2019四川成都)如圖,口4BCD的對角線NC與50相交于點(diǎn)O,按以下步驟作圖:①以點(diǎn)/為圓心,
以任意長為半徑作弧,分別交于點(diǎn)M,N;②以點(diǎn)。為圓心,以/〃長為半徑作弧,交OC于點(diǎn);
③以點(diǎn)"'為圓心,以"N長為半徑作弧,在/CO8內(nèi)部交前面的弧于點(diǎn)N';④過點(diǎn)N'作射線ON'交BC
于點(diǎn)E,若43=8,則線段?!甑拈L為.
【答案】4
【解析】此題考察的是通過尺規(guī)作圖構(gòu)造全等三角形的原理及兩直線平行的判定,連接MN和因?yàn)?/p>
AM=OM',AN=ON',MN=M'N',所以AAMN=AOM'N'(SSS),所以,AMAN=AM'ON',
所以。E〃AB,又因?yàn)?。是AC中點(diǎn),所以O(shè)E是△ABC的中位線,所以。E=:A3,所以O(shè)E=4.
三、填空題
19.(2019?六盤水模擬題)如圖,在AABC中,利用尺規(guī)作圖,畫出AABC的外接圓或內(nèi)切圓(任選一個.不
寫作法,必須保留作圖痕跡)
【答案】見解析。
【解析】分別利用三角形外心的確定方法以及內(nèi)心的確定方法得出圓心位置,進(jìn)而得出即可。
圖2
20.(2019石景山二模)下面是小華設(shè)計的“作一個角等于已知角的2倍”的尺規(guī)作圖過程.
已知:ZAOB.
求作:NAPC,使得
作法:如圖,
①在射線OB上任取一點(diǎn)C;
②作線段OC的垂直平分線,
交O/于點(diǎn)尸,交于點(diǎn)。;
③連接PC-,
所以//PC即為所求作的角.
根據(jù)小華設(shè)計的尺規(guī)作圖過程,
(1)使用直尺和圓規(guī)補(bǔ)全圖形(保留作圖痕跡);
(2)完成下面的證明(說明:括號里填寫推理的依據(jù)).
證明:???£)2是線段。。的垂直平分線,
:.OP=().
:.ZO=ZPCO.
?:ZAPC=ZO+ZPCO().
,NAPC=2/A0B.
【答案】見解析。
(2)PC;線段垂直平分線上的點(diǎn)到線段兩個端點(diǎn)的距離相等;
三角形的一個外角等于與它不相鄰的兩個內(nèi)角的和.
21.(2019?湖北省仙桃市)請僅用無刻度的直尺完成下列畫圖,不寫畫法,保留畫圖痕跡.
(1)如圖①,四邊形/BCD中,AB=AD,/B=/D,畫出四邊形/BCD的對稱軸加;
(2)如圖②,四邊形48。中,AD//BC,/4=/D,畫出2c邊的垂直平分線".
【答案】見解析。
【解析】本題考查了軸對稱作圖,根據(jù)全等關(guān)系可以確定點(diǎn)與點(diǎn)的對稱關(guān)系,從而確定對稱軸所在,即
可畫出直線.
(1)連接/C,/C所在直線即為對稱軸加.
如圖①,直線機(jī)即為所求
(2)(2)延長R4,CD交于一點(diǎn),連接/C,BC交于一點(diǎn)、,連接兩點(diǎn)獲得垂直平分線
如圖②,直線”即為所求
093)
22.(2019?四川省達(dá)州市)如圖,在比A4BC中,ZACB=90°,AC=2,BC=3.
(1)尺規(guī)作圖:不寫作法,保留作圖痕跡.
①作N/C2的平分線,交斜邊48于點(diǎn)D;
②過點(diǎn)。作2C的垂線,垂足為點(diǎn)反
(2)在(1)作出的圖形中,求。E的長.
【答案】見解析。
【解析】(1)利用基本作圖,先畫出CD平分//C3,然后作。EL8C于E。
(2)利用CD平分NACB得至I]ZBCD=45°,再判斷ACDE為等腰直角三角形,所以DE=CE,然后證明LBDE
s^BAC,從而利用相似比計算出DE.
平分//C3,
ZBCD=—ZACB=45°,
2
?:DELBC,
...△CDE為等腰直角三角形,:.DE=CE,
':DE//AC,:.ABDEsABAC,
,DE_BEDE_3-DE
,*AC-BC,~~
..DE=一.
5
23.(2019?廣東)如圖,在A4BC中,點(diǎn)D是4B邊上的一點(diǎn).
(1)請用尺規(guī)作圖法,在A4BC內(nèi),求作使/ADE=/B,DE交AC于E;(不要
求寫作法,保留作圖痕跡)
ADAE
(2)在(1)的條件下,若不3=2,求薪的值.
L)D
I).
【答案】見解析。
【解析】(1)如圖所示,/4DE為所求.
(2)?:NADE=NB
:.DE//BC
.AEAD
EC-DB
ADAE
*.**=2.*?------2
DBEC
24.(2019?廣西貴港)尺規(guī)作圖(只保留作圖痕跡,不要求寫出作法):
如圖,已知A4BC,請根據(jù)基本事實(shí)作出使△DEP/△4BC.
【答案】見解析。
【解析】本題考查了作圖-復(fù)雜作圖:復(fù)雜作圖是在五種基本作圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行作圖,一般是結(jié)合了幾何
圖形的性質(zhì)和基本作圖方法.解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性質(zhì)
把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.也考查了全等三角形的判定.
先作一個/。=//,然后在的兩邊分別截取ED=84DF=AC,連接所即可得到AD跖。如圖,
FC
D1
△DE尸即為所求.
25.(2019?湖北孝感)如圖,放ZUBC中,ZACB=90°,一同學(xué)利用直尺和圓規(guī)完成如下操作:
①以點(diǎn)C為圓心,以CB為半徑畫弧,交4B于點(diǎn)G;分別以點(diǎn)G、B為圓心,以大于會"GB的長為半徑畫
弧,兩弧交點(diǎn)K,作射線CK;
②以點(diǎn)8為圓心,以適當(dāng)?shù)拈L為半徑畫弧,交于點(diǎn)交的延長線于點(diǎn)N;分別以點(diǎn)M、N為圓心,
以大于£兒亞的長為半徑畫弧,兩弧交于點(diǎn)尸,作直線8P交NC的延長線于點(diǎn)。,交射線CK于點(diǎn)E.
請你觀察圖形,根據(jù)操作結(jié)果解答下列問題;
(1)線段CD與CE的大小關(guān)系是_______;
(2)過點(diǎn)。作。尸交的延長線于點(diǎn)尸,若/C=12,BC=5,求力”/。2尸的值.
【答案】見解析。
【解析】(1)由作圖知C£_L/8,BD平分/CBF,據(jù)此得/1=/2=/3,結(jié)合/CE8+N3=/2+/CDE
=90。知/(7。=/。?!?從而得出答案;
CD=CE,
由作圖知BD平分NCBF,
;./1=/2=/3,
?/NC£5+N3=N2+NCDE=90。,
:.ZCEB=ZCDE,
:.CD=CE,
故答案為:CD=CE;
(2)證ABCD出LBFD得CD=DF,從而設(shè)CD=DA=x,求出48="否^^=匕,矢口5山/。/尸=累
BC5解之求得苫=竽,結(jié)合尸可得答案.
即一5c=3=5
,
AB12+K13
,:BD平分NCBF,BCLCD,BFLDF,
:.BC=BF,/CBD=NFBD,
在4BCD和A5FD中,
'/DCBLDFB
ZCBD=ZFBD,
,BD=BD
:.ABCD經(jīng)4BFD(AAS),
:.CD=DF,
設(shè)CD=DF=x,
=:22=13,
在RtA4CB中,^SJAC+BC
5
sinZDAF=-=—
ADAB13
解得苫=竽
,:BC=BF=5,
DF
:.tanZDBF=—
BF252
26.(2019?廣東模擬題)如圖,點(diǎn)。在A/BC的48邊上,且N/CD=NA.
(1)作NADC的平分線DE,交BC于點(diǎn)£(用尺規(guī)作圖法,保留作圖痕跡,不要求寫作法);
(2)在(1)的條件下,判斷直線。E與直線/C的位置關(guān)系(不要求證明).
A
BC
【答案】見解析。
【解析】(1)根據(jù)角平分線基本作圖的作法作圖即可;
(2)根據(jù)角平分線的性質(zhì)可得田金/8。。,根據(jù)三角形內(nèi)角與外角的性質(zhì)可得再根據(jù)
22
同位角相等兩直線平行可得結(jié)論.
DE//AC
;DE平分/BDC,
:.ZBDE^=-ZBDC,
2
':NACD=NA,NACD+ZA=ZBDC,
:.ZA=^-ZBDC,
2
ZA=ZBDE,
:.DE//AC.
27.(2019平谷二模)下面是小元設(shè)計的“經(jīng)過已知直線外一點(diǎn)作這條直線的垂線”的尺規(guī)作圖過程.
已知:如圖1,直線/和/外一點(diǎn)P.
求作:直線/的垂線,使它經(jīng)過點(diǎn)P
作法:如圖2,
(I)在直線/上任取一點(diǎn)4
(2)連接4P,以點(diǎn)尸為圓心,4P長為半徑作弧,交直線/于點(diǎn)2(點(diǎn)/,8不重合);
(3)連接BP,作//P8的角平分線,交AB于點(diǎn)、H;
(4)作直線尸〃,交直線/于點(diǎn)
所以直線尸”就是所求作的垂線.
根據(jù)小元設(shè)計的尺規(guī)作圖過程,
(1)使用直尺和圓規(guī)
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