抛物线的尺规作图方法

(整期优先)网络出版时间:2021-04-07
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抛物线的尺规作图方法

李恩斌 1 李轩宇 2

1 四川省巴中市第二中学 636600 2 四川省巴中市奇章中学 636025

摘 要:尺规作图是数学理性思维的体现,也是数学与艺术的结合,而抛物线是初中和高中数学中非常重要的内容,学习时往往需要数形结合,鉴于此本文给出五种抛物线的尺规作图方法,希望对各位读者理解尺规作图和抛物线有所帮助。

关键词:尺规作图、抛物线、数学思想

  1. 菱形法

606d031932f6e_html_7a2cafec0e0537e.png 图1

作法:1、建立如图1所示直角坐标系,O为坐标原点,直线L⊥x轴交于点M,F为x轴正半轴上一点,使606d031932f6e_html_d1141575ced243cb.gif =606d031932f6e_html_5519d8c3bc3b8e54.gif 。2、在x轴负半轴上任取一点A,以A为圆心,606d031932f6e_html_9c61b92c51d2611e.gif 为半径作弧,交直线L于B,C两点。3、分别以B、C和F为圆心,606d031932f6e_html_9c61b92c51d2611e.gif 为半径作弧,分别交于点D、E,则D、E在抛物线上。4、同理可作出D1,E1,D2,E2……均在抛物线上,用光滑的曲线连接这些点,即得所求抛物线。

  1. 中垂线法

606d031932f6e_html_4b71cae98104264b.png 图2

作法:1、建立如图2所示直角坐标系,O为坐标原点,直线L⊥x轴交于点M,F为x轴正半轴上一点,使606d031932f6e_html_d1141575ced243cb.gif =606d031932f6e_html_5519d8c3bc3b8e54.gif 。2、在直线L上任取一点A,连接FA交y轴于B点。3、过B点作FA的垂线,再过A点作x轴的平行线与该垂线交于点C,则C在抛物线上。4、同理可得C1,C2……均在抛物线上,用光滑的曲线连接这些点,即得所求抛物线。

  1. 垂线作弧法

606d031932f6e_html_e2a51965d4c11387.png 图3

作法:1、建立如图3所示直角坐标系,O为坐标原点,直线L⊥x轴交于点M,F为x轴正半轴上一点,使606d031932f6e_html_d1141575ced243cb.gif =606d031932f6e_html_5519d8c3bc3b8e54.gif 。2、在x轴正半轴上任取一点A,过A作x轴的垂线。3、以F为圆心,606d031932f6e_html_f0fa9e986a049f70.gif 为半径作弧,交该垂线于B、C两点,则B、C在抛物线上。4、同理可得B1,C1,B2,C2……均在抛物线上,用光滑的曲线连接这些点,即得所求抛物线。

  1. 等角法

606d031932f6e_html_d0c6cea2c7157afd.png 图4

作法:1、建立如图4所示直角坐标系,O为坐标原点,直线L⊥x轴交于点M,F为x轴正半轴上一点,使606d031932f6e_html_d1141575ced243cb.gif =606d031932f6e_html_5519d8c3bc3b8e54.gif 。2、过点F作直线FA交L于点A,过点A作x轴的平行线AN。3、在直线AN上找一点C,作∠AFC=∠CAF,则点C在抛物线上。4、同理可得C1,C2……均在抛物线上,用光滑的曲线连接这些点,即得所求抛物线。

  1. 相交法

606d031932f6e_html_836dfe449e76f854.png 图5

作法:1、建立如图5所示直角坐标系,O为坐标原点,直线L⊥x轴交于点M,F为x轴正半轴上一点,使606d031932f6e_html_d1141575ced243cb.gif =606d031932f6e_html_5519d8c3bc3b8e54.gif 。2、在x轴负半轴上任取一点A1,以F为圆心,606d031932f6e_html_83e886cd4f10d3ec.gif 为半径画圆弧。3、在x正半轴上取点A1’,使606d031932f6e_html_d0950b015656c422.gif =606d031932f6e_html_b0b40069cb0d9726.gif ,过点A1’作x轴的垂线,与圆弧交于点B、B’,则B、B’在抛物线上。4、同理可得B1、B1’、B2、B2’……均在抛物线上,用光滑的曲线连接这些点,即得所求抛物线。

本文仅给出作图方法,证明略。抛物线中还有很多尺规作图的问题,希望本文起到一个抛砖引玉的作用,给各位读者带来一些感悟。