之前介紹關於圓的對稱點的時候,就有說過一種作圖方法了;現在就是把一些方法集合在一起。
假設P、Q是一組關於圓O的對稱點且P≠Q,那麼由前面所說圓的對稱的定義知道幾個基本性質:
1.
通過PQ的圓必然和圓O正交;
2.
Q共線;
3.
OP×OQ=r2 (r為圓O半徑)
我們又把圓的對稱點定義為關於圓的反演點。
底下說明作圖方式:
已知圓O及不在圓上的一點P,求作點P關於圓O的對稱點Q。
一、P點在圓外
【作法一】
作直線OP
在圓O上任取一點A,作過A的切線
作AP的中垂線,與過A的切線交於B
以B為圓心,BA為半徑畫圓,與直線OP交於Q,則Q即為所求。
【作法二】
以OP為直徑做一圓,交圓O於A、B,
連接AB交OP於Q,Q即為所求。
(這是之前說過的作法)
【作法三】
連接OP
過O作OP的垂線交圓O於A、B
連接AP交圓O於C
連接BC交OP於Q,Q即為所求。
【作法四】
以P為圓心,OP為半徑畫圓,交圓O於A、B
分別以A、B為圓心,AO、BO為半徑畫圓,兩圓交於Q,Q即為所求。
二、P點在圓內
【作法一】
同P在圓外的作法一可得。
【作法二】
作直線OP
過P作OP的垂線交圓O於A、B
過A作圓O的切線與OP交於Q,Q即為所求。
【作法三】
同P在圓外的作法三可得。
【作法四】
如果OP>r/2
用P在圓外的作法四可得;
如果OP≦r/2
那麼第一步將與圓O沒有交點,故要修正
作OP中垂線交圓O於A、B
作OA中垂線與直線OP交於Q,Q即為所求。
作法一就是用基本定義,作出兩個與圓O正交且通過P的圓,那麼也會通過P的對稱點Q;其他就都是作滿足OP×OQ=r2的Q點。作法一和三,不管P的位置都可用,但作法三就別出心裁;值得注意的是作法四只用圓規就可以完成的作法,雖然最後對於P在二分之一半徑之內的情況,似乎不能只用圓規來作,但實際上還是可以。
那麼有沒有只用直尺的作法呢?有的,但那要先做極線。
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