如何用圓規畫45°角?


已知

給定的角度是 45°

要求

我們需要解釋如何畫 45° 角

解答

作圖步驟

 1. 首先,畫一條以 O 為起點的射線 OA。

 2. 以 O 為圓心,相同的半徑畫一個圓弧,該圓弧與 OA 相交於點 B。

3. 以 B 為圓心,與之前相同的半徑畫一個圓弧,與之前畫的圓弧相交於點 C。

4. 以 C 為圓心,與之前相同的半徑畫一個圓弧,與步驟 2 中畫的圓弧相交,設交點為 D。

5. 畫一條經過 C 點的射線 OE。則 ∠EOA = 60∘ 。

6. 畫一條經過 D 點的射線 OF。則 ∠ FOE = 60∘ 。

7. 接下來,以 C 和 D 為圓心,半徑大於 ½ CD,畫弧相交於點 G。

8. 畫射線 OG,它是 ∠FOE 的角平分線,即 ∠FOG = ∠EOG = 1/2 ∠FOE = 1/2 (60∘ ) = 30∘ 。

因此, ∠GOA = ∠GOE + ∠ EOA = 30∘ + 60∘ = 90∘。

9. 現在以 O 為圓心,任意半徑大於 OB,畫一個圓弧與射線 OA 和 OG 相交於 H 和 I。

10. 接下來,以 H 和 I 為圓心,半徑大於 1/2 HI,畫弧相交於點 J。

11.  畫射線 OJ。這條射線 OJ 就是所求的 ∠ GOA 的角平分線。

 因此, ∠GOJ = ∠AOJ = 1/2  ∠GOA =  1/2(90∘) = 45∘。

 

 證明

(i)連線 BC。

則,OC = OB = BC 三角形。(根據作圖)

∴   ∠COB 是等邊三角形。

∴   ∠COB = 60∘。

∴   ∠EOA = 60∘。

 

(ii)連線 CD。

則,OD = OC = CD (根據作圖)

∆DOC 是等邊三角形。

∴ ∠DOC = 60∘。

∴ ∠ FOE = 60∘。

 

(iii)連線 CG 和 DG。

在 ΔODG 和 ΔOCG 中,

OD = OC                           

 [相同圓弧的半徑]

DG=CG                             [相同半徑的弧]

OG=OG                            [公共邊]

∴ Δ ODG = ΔOCG          [SSS 全等]

 ∴ ∠ DOG=  ∠COG           [全等三角形對應角相等]

∴ ∠FOG = ∠ EOG = 1/2 ∠FOE = 1/2 (60∘) = 30∘

 

因此, ∠GOA =  ∠GOE +  ∠EOA = 30∘ + 60∘ = 90∘。

 

iv)  連線 HJ 和 IJ。

在 ΔOIJ 和 ΔOHJ 中,

OI = OH          

[相同圓弧的半徑]

IJ = HJ              

[相同半徑的弧]

OJ = OJ             

 [公共邊]

 ∴ ΔOIJ  ΔOHJ

[SSS 全等]

 ∴  ∠IOJ = ∠ HOJ

[全等三角形對應角相等]

 

∴ ∠AOJ= ∠GOJ= 1/2  ∠GOA = ½(90°)=45  


更新於: 2022年10月10日

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