数学尺规作图

已知平面内任意两点和一条直线,
求作过这两个点且与直线相切的圆。
要求:尺规作图。
图片在此

设有直线l及l外任意两点A和B,求作过这两个点且与直线l相切的圆。若A、B分居直线l两侧,显然无解,当两已知点位于直线l同侧时,作直线AB,若AB∥直线l,只须作AB的垂直平分线交直线l于E,过A、B、E三点的圆即为所求,且只有一解。下面就AB与直线l相交的情况作简要解答。

作法:1、连接AB并延长交直线l于C,不影响题意,记A点位于C和B之间。如图。

2、取CB的中点P,以CB为直径作半圆P,过A作AD⊥CB交半圆P于D,连接CD,在直线l上取CE=CD。

3、取AB的中点M,作AB的垂直平分线m,过E作CE的垂线n交m于O,以OA为半径作⊙O即为所求。

证明:1、∵O在AB的垂直平分线m上,∴OB=OA,B点在⊙O上;

2、连接BD,△CBD是直角三角形,AD是斜边CB上的高,由射影定理(或△CDA∽△CBD)知CD²=CA*CB,则CE²=CA*CB。

3、连接CO。设CA=a,AM=MB=b,MO=m,那么OA²=b²+m²;

CO²=CM²+MO²=(a+b)²+m²==a²+b²+2ab+m²。CE²=CA*CB=a(a+2b)=a²+2ab,

OE²=CO²-CE²=(a²+b²+2ab+m²)-(a²+2ab)=b²+m²=OA²,∴OE=OA,E点在⊙O上;

4、∵OE⊥CE,可知⊙O与直线l相切。∴⊙O符合题目要求。

讨论:1、一般两解。图中在CE的反方向上取E'点,使CE'=CD,过E'、A、B的圆为另一解;

2、若A、B中有一点位于直线l上,,这时CD=0,只有一解。

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第1个回答  2012-04-15
这个要分两种情况。记两个点为AB,直线为l。
(1)AB与l平行:做AB的垂直平分线与l交于C,然后做过ABC三点的圆即可。
(2)AB与l相交:记交点为P。回想圆的切割线定理:如果切点为D,那么PD^2= PA×PB。
现在叙述D点的做法:任意做一个过AB的圆(比如以AB为直径的圆),过P点做这个圆的切线切于E点,那么PE^2=PA×PB。下面只需要以PE为半径在直线l上找到D点使得PD=PE即可。(这样的点有两个所以答案也是两个。)
第2个回答  2012-04-15

做那两个点的垂直平分线,交直线于一点,以这三个点为三角形,做这个三角形的外切圆 

圆规不太好,做的不标准

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