4.平面上任意給定一個圓及一條與此圓不相交的直線。請使用沒有刻度的直尺與圓規做一個正方形,使得此正方形相鄰的兩個頂點在此給定圓的圓周上,另二個頂點則在所給定的直線上(假設這樣的正方形確定存在)。(五分)
↑請大家仔細看清楚這句話!

回應

其實是可以,不過前提是直線AB到圓心的距離要小於圓的直徑。不然沒有辦法使正方形的兩個頂點在圓周上。
1.先做出直線AB的垂線(要通過圓O的圓心)得垂線CD
2.以CD為半徑畫一圓(圓O2)並取圓周和AB線斷ㄉ交點E.F。
3.分別畫出線段ED及DF的中垂線GH和IJ(也要過圓O的圓周)
4.連接G.I得正方形GIJH→EF=GH=IJ=GI且互相垂直

☆不過我不太確定第一步的垂線怎麼畫,我是回家才想到的。不過應該可以用圓規出來。因為我原本是想:直尺的角不是90度嗎?用那個來畫應該可以吧!不知道行不行就是了......XD
我....沒寫到證明.只是我知道將垂線通過圓心就會將正方形頻分成兩個邊長是2:1的長方形之後在其中一個長方形中沿著兩個相鄰的編畫出一個也是2:1的長方形在畫出對角線.然後因為兩個對角線重疊.所以確定那個是正方形(拜託有誰知道怎麼貼圖)
似乎有兩個正方形 一大一小 先寫大的
前提:線AB距離圓O必須小於直徑
1.過O點做 線段OH 垂直 線AB 於C點
2.另作一直角三角形DEF 線段DE:線段EF=2:1
3.以C為頂點 OC為一邊,作角D=角OCP(P為圓上一點)
4.過P作平行 線AB 交圓於Q點
5.分別過P.Q兩點垂直 線AB 於R.S兩點
6.連 線段PQ 線段QR 線段RS 線段SP
則正方形PQRS為所求

小正方形則是
從上面第3點開始 作角以後 跟圓會有兩個交點
離 線AB 較遠的是大正方行的一點
離 線AB 較近的是小正方形的一點
不知道寫的對不對


嗯...我的想法和你差不多,一樣是有前提的,不過我還是搞不太懂,假如線AB距離圓O大於直徑,那不是就畫不出正方形了嗎?所以我還是不太懂孫文先先生的意思,拜託看的懂的人解釋一下 :-P
引用:

yl871809 寫道:
引用:

寫道:
如果沒有前提,到底該怎麼解?

嗯....我爸說,題目上已說『假設有此正方形』,所以是不需要前提的,我聽了覺得有道理,所以告訴大家一下。


若是這樣,當圓心到線段的距離大於圓的直徑這情況,該怎麼作?
我是用賤招
設圓心為O,線為L
作OI垂直L交L於I,再另外做一個1:2:根號5ㄉ直角三角形,作角OIK=,那個直角三角形邊長1的對角,交圓週於N,再做NM平形OI交L於M,則其中2點即為N.M剩下懶ㄉ說ㄌ
引用:

寫道:
引用:

yl871809 寫道:
引用:

寫道:
如果沒有前提,到底該怎麼解?

嗯....我爸說,題目上已說『假設有此正方形』,所以是不需要前提的,我聽了覺得有道理,所以告訴大家一下。


若是這樣,當圓心到線段的距離大於圓的直徑這情況,該怎麼作?

所以題目才需說「有這個正方形」,意思就是說這個正方形已話的出來。
嗯..我有個學長是這樣解的,他是先在其他地方隨意畫一個正方形,將正方形對分成兩個長方形,接著在長方形內畫對角線,再用圓規截下長方形的對角線與正方形的邊的夾角(大家應該知道怎麼用圓規複製吧!),接著找出圓形的圓心,做一條通過圓心垂直另一條線的垂線,接著再利用圓規複製的角畫出二條通過垂點的直線(垂線的左右各一條),接著再將線延長到與圓形相交,則兩條線與圓形相交的點即為題目要求的正方形的其中兩個頂點,接著再用圓規將此正方形畫出來即可(正方形的其中一個邊剛好在題目所提供的線上)....好累啊..不過畫起來很簡單,可是我找不到地方放圖片,要不然我就畫好弄上來放就好了..... :-D
引用:

寫道:
我說ㄉ誇張一點
有ㄍ直徑為1 cmㄉ圓,但是直線ab到此圓圓心的距離是十萬八千公里(假設)

請問降子也可以畫出符合題意的正方形ㄇ :-o

你到底有沒有看懂題目?題目上面有說:「假設此正方形存在。」,OK?
我用的方法是:
作一通過圓心垂直L的垂線L",交L於點B.再作任一弦L'垂直此垂線,並交此垂線於點A.二等分線段AB於點C.以A為圓心AC為半徑畫圓,此圓交L'於點A' B',連A'B , B'B.延長此二線交圓於D E, D' E'.分別作DK,EM 和L"平行. 或作D'K' E'M' 平行L" 接著連接DE或D'E'. 作出一大正方形及小正方形.
引用:

yl871809 寫道:
引用:

寫道:
我說ㄉ誇張一點
有ㄍ直徑為1 cmㄉ圓,但是直線ab到此圓圓心的距離是十萬八千公里(假設)

請問降子也可以畫出符合題意的正方形ㄇ :-o

你到底有沒有看懂題目?題目上面有說:「假設此正方形存在。」,OK?


那請問距離到底是多少?
如何畫ㄋ
針對大家的討論,我做個總結吧!
孫文先敬上

假設給定圓的圓心為O,給定直線為L。
作法如右圖所示:
(1) 過圓心O做直線L的垂線,交L於P。
(2) 在L上取異於P點的點Q,過點Q做直線L的垂線M。
(3) 在直線M上,且與圓心O在L的同側取一點R,使得線段QR=2PQ。
(4) 做射線PR交圓O於A、A'。
(5) 過A(或A')做直線L的垂線交L於D(或D')。
(6) 過A(或A')做直線OP的垂線交OP於S、交圓O於B(或B')。
(7) 過B(或B')做直線L的垂線交L於C(或C')。
(8) 四邊形ABCD(與A'B'C'D')即為所求正方形。
證明:
AB與DC都垂直於OP,所以AB與DC平行
QR、DA與CB都垂直於L,所以QR、DA與CB平行
ASPD、 ABCD為矩形,且 DA/DP=QR/QP=2QP/QP=2,即DA=2DP。
AB為圓O的弦,OS⊥AB AS=SB
DA=2DP=2AS=AS+SB=AB,得證ABCD為正方形。
同理可證,A'B'C'D'為正方形,即此種情況有二解。
討論:
若射線PR與圓O切於點A,同樣的作圖方法可得所求之正方形;此時恰有一解;若射線PR與圓O沒有交點,則此正方形不存在;但題目已說明不考慮這種情況。
評分標準:
(1) 做出圖形→4/7。
(2) 證明所做圖形正確→2/7。
(3) 討論一解或二解→1/7。