10 有条件限制的等腰直角三角形绘制

发布于 2025-10-26 23:02:07

近期在各位大佬的指点下,给小朋友绘制简单的平面几何图形,感觉已渐入佳境。然而,今天晚上遇到了一个题目,却又不晓得怎么精确录入。再次求助大家!题目和图形见下:

image.png

第(2)问里面我找了过(1,0)和(1,2)的线段与AB相交得到C点,然后旋转,算是取巧,但总算是顺利画出来了。

第(3)问里面的等腰直角三角形有几个限制条件,我画不出来了。求助大佬们。

另外第(2)问是否还有别的合适的画法。

O(∩_∩)O谢谢先!

查看更多

关注者
1
被浏览
281
M
M 6天前
这家伙很懒,什么也没写!

楼主好像经常要给小朋友画平几草图,提几个拙见以供参考。

  1. 首要原则:怎么简单怎么来,不要只局限于题目的已知条件,对画草图这个目的,结论也是你的已知条件。比如灰原老师@u70550 给的答案就是一个很好的例证,结论+包提供的几个命令,很轻松就能画出来了。
  2. 结合自己的喜好和画图思维,熟练掌握包中的相关命令。有的命令偏向解析的方式(坐标),有的命令偏向几何方式(尺规),虽然命令背后的逻辑都是坐标运算,但是画图的时候要顺着自己的习惯去思考,这样才能事半功倍。

    比如你提到的:

    第(2)问里面我找了过(1,0)和(1,2)的线段与AB相交得到C点,然后旋转,算是取巧,但总算是顺利画出来了。

    这里显然是几何的痕迹多一点,我觉得就挺好的,只要自己思维顺畅就没问题。这题的数值比较简单,坐标很容易就能计算出来,但是万一下次碰到的数值比较奇怪,自己算就比较麻烦了,能简则简,能通用则通用。

  3. 当一种思维进行不下去的时候,可以结合几何知识,看能不能推出某些结论或者别的等量关系,从而简化坐标的计算。

    比如第(3)问中,如果不利用结论,只从题面入手也是可行的:
    1). 等腰直角三角形OCD,∠OBD=45°,D在第四象限 => 点C一定是△OBD的外心
    2). C在OB的中垂线上,OM⊥OB => 点C是MB的中点
    3). ∠OMC = 45°+22.5° = ∠DBC,CM=CB=CO=CD => △OMC≌△DBC,OM = BD
    4). 角平分线定理 => OM/AM = 1/sqrt(2) => OM = 4(sqrt(2)-1)

    有了2),就能定义出相关点

    \tkzDefLine[bisector](O,B,A) \tkzGetPoint{b}
    \tkzInterLL(B,b)(A,O) \tkzGetPoint{M}
    \tkzDefMidPoint(M,B) \tkzGetPoint{C}
    \tkzDefPointBy[rotation= center C angle 90](O) \tkzGetPoint{D}

    如果计算比较强,也可以不用\tkzDefLine[bisector],直接根据3)4)定义点

    \tkzDefPoint(0,4*sqrt(2)-4){M}
    \tkzDefShiftPoint[B](-135:{4*sqrt(2)-4}){D}
    \tkzDefMidPoint(M,B) \tkzGetPoint{C}

    完整代码

    \documentclass{article}
    
    \usepackage{tkz-euclide}
    
    \begin{document}
    
    \begin{tikzpicture}
    \tkzInit[xmin=-1,xmax=5,ymin=-2,ymax=5]
    \tkzDrawX[thick]
    \tkzDrawY[thick]
    \tkzDefPoint(0,0){O}
    \tkzDefPoint(4,0){B}
    \tkzDefPoint(0,4){A}
    
    % \tkzDefLine[bisector](O,B,A) \tkzGetPoint{b}
    % \tkzInterLL(B,b)(A,O) \tkzGetPoint{M}
    % 利用 2) 定义C
    % \tkzDefMidPoint(M,B) \tkzGetPoint{C}
    % 利用旋转得到 D
    % \tkzDefPointBy[rotation= center C angle 90](O) \tkzGetPoint{D}
    
    % 利用 3) 4) 直接定义 M,D,C
    \tkzDefPoint(0,4*sqrt(2)-4){M}
    \tkzDefShiftPoint[B](-135:{4*sqrt(2)-4}){D}
    \tkzDefMidPoint(M,B) \tkzGetPoint{C}
    
    \tkzDrawSegments[semithick](A,O O,B B,A M,B C,O C,D B,D O,D)
    
    \tkzLabelPoints[below left](O)
    \tkzLabelPoints[left](A,M)
    \tkzLabelPoints[below](D,B)
    \tkzLabelPoints[above](C)
    \end{tikzpicture}
    
    \end{document}
  4. 强化圆的知识,围绕圆可以推导出许多实用的性质,及时发现外接圆等隐藏的圆,做到图中无圆,心中有圆,一定可以避免掉很多主动计算,从而加快画图速度。
  5. 结合高中三角函数,解三角形等知识,硬算,这里就不展开了。对于初中几何草图来说,非必要也不推荐使用。
  6. 草图毕竟只是草图,有些苛刻的条件,实在无法精确画出,自己估算一下比例,多试几个点,做到“形似”也是可以接受的。
  7. 利用外部工具 Geogebra,Desmos,几何画板等,无论描点也好,导出图片也好,转成 tikz 代码也好,都是以备不需的手段。
4 个回答
越来越少
越来越少 5天前
这家伙很懒,什么也没写!

492608efa18cce3232fc280773a10f13.png
EAB 上运动, 保持三角形 EOD 为等腰直角三角形, 点 D 的轨迹是直线 BD, 线段 ED 的中点 C 的轨迹是 OB 的中垂线 GF.

对点做旋转, 取中点就行了. 下面复制了前面答主的代码.

\begin{tikzpicture}
\tkzDefPoints{0/0/O,4/0/B,0/4/A}

\tkzDefPointBy[rotation=center B angle -45](O)
\tkzGetPoint{E}
\tkzDefPointBy[rotation=center O angle -90](E)
\tkzGetPoint{D}
\tkzDefMidPoint(E,D)
\tkzGetPoint{C}

\tkzInterLL(O,A)(B,C)
\tkzGetPoint{M}

\tkzDrawPolygons(O,A,B O,B,D O,B,M O,C,D)
\tkzLabelPoints[below left](O)
\tkzLabelPoints[left](A,M)
\tkzLabelPoints[below](D,B)
\tkzLabelPoints[left](A,M)
\tkzLabelPoints[above](C)
\end{tikzpicture}

60c1fbc1cd653925177d19b852e1c48b.png

Sagittarius Rover
Sagittarius Rover 2025-10-26
这家伙很懒,什么也没写!
第(2)问里面我找了过(1,0)和(1,2)的线段与AB相交得到C点,然后旋转,算是取巧,但总算是顺利画出来了

另外第(2)问是否还有别的合适的画法

其实注意到A(4,0)B(0,4),那么直线AB的方程显然是x+y=4,又因为x_C=1,瞪眼立得C(1,3),又因为旋转的是90°,再瞪眼又显然有D(3,-1)...

直接定下所有点的坐标,然后连线画图就行了😀...

并不需要照着题目的意思慢慢旋转,画图就要找最容易确定图形的思路(?)


第(3)问里面的等腰直角三角形有几个限制条件,我画不出来了

我觉得可以用要证的结论「BD+OB=AB」来取巧

因为要证的结论就一定是对的,这就免去了搜题这一步了😀.

注意到∠OBD=45°,而△OAB又是等腰直角,所以AB⊥CD. 又因为「BD=AB-OB=4√2-4」,所以其实只要确定了「D」点,它是AB过B的垂线,向左下延长「4(√2-1)」的长度得到的,即可唯一确定这个图形.

这样做顶多有一丢丢浮点误差,但是肉眼很难分辨的...

\documentclass[border=5pt]{standalone}
\usepackage{tkz-base}
\usepackage{tkz-euclide}
\begin{document}
\tkzSetUpLine[line width=.8pt]
\begin{tikzpicture}
\tkzInit[xmin=-1,xmax=5,ymin=-2,ymax=5]
\tkzDrawX[noticks,thick]
\tkzDrawY[noticks,right=2pt,thick]
\tkzDefPoints{0/0/O,0/4/A,4/0/B}
\def\lenBD{\fpeval{4*(\tkzSqrTwo-1)}}% 4(√2-1)

% 计算|BD|长度并定点
% \node {\lenBD};
\tkzDefPointWith[orthogonal normed,K=\lenBD](B,A) 
\tkzGetPoint{D}

% 利用角平分线确定M点
\tkzDefLine[bisector,normed](O,B,A) 
\tkzGetPoint{m}
\tkzInterLL(O,A)(B,m)
\tkzGetPoint{M}

% tkz-euclide可以很轻松地通过等腰直角三角形地斜边确定直角顶点
% 实际上手动求垂直平分线 + 确定交点也不难...
\tkzDefTriangle[isosceles right](O,D) 
\tkzGetPoint{C}

%
\tkzLabelPoints[below left](O)
\tkzLabelPoints[left](A,M)
\tkzLabelPoints[below](D,B)
\tkzLabelPoints[left](A,M)
\tkzLabelPoints[above](C)
\tkzDrawPolygons(O,A,B O,B,D O,B,M O,C,D)
\end{tikzpicture}
\end{document}

image.png

Sagittarius Rover
这家伙很懒,什么也没写!

灰原老师到此一游...
(其实是不慎把回复点成了答案)

撰写答案

请登录后再发布答案,点击登录

发布
问题

分享
好友

手机
浏览

扫码手机浏览