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直尺与圆规三等分任意一个角的证明方法

5、将C点与D点相连形成线段CD
6、作CD的中垂线交AB的延长线于N
以N为圆心,以CN为半径划弧CD ,交∠AOB的弧(弧Ⅰ)于F点,分出的弧FB是∠A OB的弧(弧Ⅰ)的三分之一
7、连接FB,以FB为半径,以A为圆心划弧交弧Ⅰ于G,
连接GO和FO,则∠AOG=∠GOF=∠FOB
二、证明
在上法三等分任意角∠AOB图的基础上连接GF和AG(见图二)
2、把该弧的弦AB 用平行线法分成3等分,使AL=LC=CB(作法略)
3、用圆规找出AB的中点O′,以O′为圆心,以A O′
为半径划弧Ⅱ,它实际上是平角∠A O′B的弧(也是以AB为直径的半圆的弧)
4、以B点为圆心,以B O′为半径划弧交平角∠A O′B的弧(弧Ⅱ)于D
5、将C点与D点相连形成线段CD
6、作CD的中垂线交AB的延长线于N
以N为圆心,以CN为半径划弧CD ,交∠AOB的弧(弧Ⅰ)于F点,分出的弧FB是∠A OB的弧(弧Ⅰ)的三分之一
7、连接FB,以FB为半径,以A为圆心划弧交弧Ⅰ于G,
连接GO和FO,则∠AOG=∠GOF=∠FOB
二、证明
在上法三等分任意角∠AOB图的基础上连接GF和AG(见图二)
2、把该弧的弦AB 用平行线法分成3等分,使AL=LC=CB(作法略)
3、用圆规找出AB的中点O′,以O′为圆心,以A O′
为半径划弧Ⅱ,它实际上是平角∠A O′B的弧(也是以AB为直径的半圆的弧)
4、以B点为圆心,以B O′为半径划弧交平角∠A O′B的弧(弧Ⅱ)于D
5、将C点与D点相连形成线段CD
6、作CD的中垂线交AB的延长线于N
以N为圆心,以CN为半径划弧CD ,交∠AOB的弧(弧Ⅰ)于F点,分出的弧FB是∠A OB的弧(弧Ⅰ)的三分之一
7、连接FB,以FB为半径,以A为圆心划弧交弧Ⅰ于G,
连接GO和FO,则∠AOG=∠GOF=∠FOB
二、证明
在上法三等分任意角∠AOB图的基础上连接GF和AG(见图二)
从上面作图时可知AG=FB,所以∠AOG=∠FOB
这时只要能证明∠GOF也=∠FOB
,即可证明∠AOG=∠FOB=∠GOF,则任意角∠AOB就被三等分
1、以AO为半径,以O为圆心将弧AB(弧1)从右下方适当延长,再以B为圆心,以G F为半径划弧交弧AB(弧1)的延长线于P,连接OP和BP,则新形成的△POB与△GOF全等,即在他们中,∠GOF=∠BOP
2、连接GP交BO于T,从图上看,GP连线似乎经过E点,因未做数学证明,所以,不能确认。

这时,在以边GO和PO及弧GP形成的由三个角组成的扇形中,扇形两边的两个角相等(∠GOF=∠BOP),所以,F点和B点,**和P点都是以GP的中垂线RO为对称轴对称分布的点。

,所以FB与GP平行。

同样,在以边AO和BO及弧AB(弧1)形成的扇形中,扇形也是由三个角组成的,两边的两个角也相等,连接GE(E点是AB和FO的交点)和FH(H点是AB和GO的交点),这时,**和F点,A点和B点,H点和E点都是以AB的中垂线SO为对称轴对称分布的点,所以GF与AB平行。

对称轴两边对应的角相等,所以∠GAB=∠FBA ∠GFH=∠FG
E ∠GEH=∠FHE
3、作GF的延长线至V, 因为GF与AB平行,所以内错角相等即∠VFB=∠FBA
4、在△AGE和△BFH中,已知∠FBA=∠GAB ∠GEH=∠FHE 所以,它们的第三个角也相等。

即∠AGE=∠BFH
5、因为∠AGE和∠BFH的同一侧的边FB和GP平行,所以,他们的另一侧的边AG和F
H也平行。

则形成平行四边形FGAH,其对角相等。

即∠GAH=∠GFH
已知∠GFH=∠FGE 所以∠FGE也=∠GAH
已知∠GAH(∠GAB)= ∠FBA,而∠FBA又=∠VFB
所以∠FGE=∠VFB
这样GE也与FB平行(同位角相等)
6、这时,GE连线和GP连线都与FB平行,且都经过**,所以,它们是相互重叠的同一
直线。

因为,经过同一点G与FB平行的只能有一条直线。

E点是GE直线上的点。

也在
这条线上,则GP连线必然经过E点。

也就是说AB,FO和GP在这一点相交。

7、在△AEO和△PEO中,AO和PO是同一弧的半径,所以AO=PO
EO是他们的公用边,而且已知∠AOG=∠FOB
∠GOF=∠BOP 所以∠AOG+∠GOF=∠POB+∠FOB
即∠AOE=∠EOP
所以△AEO和△PEO全等则对应角∠AEO=∠PEO
因为GF与AB(HE)平行,所以∠GFO=∠HEO(同位角相等)
因为EB与GP(ET)平行,所以∠BFO=∠TEO(同位角相等)
因此∠GFO=∠BFO △GOF和△FOB都是等腰三角形,所以,当他们的一个底角相等时,其顶角相等,即∠GOF=∠FOB ,
也=∠FOB,则任意角∠AOB被三等分。

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