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刻度尺作图

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突然想到了一个问题,一直困惑了我很久
给你任意长度的线段,只用一把「刻度尺」如何作出线段的中点,不能单纯用尺子量,因为这样不精确,我想要精确的作法


IP属地:山东来自Android客户端1楼2025-03-05 20:41回复
    刻度尺就是测量,如果你说测量不精准,那我告诉你你尺规作图的也不精准。


    IP属地:上海来自iPhone客户端2楼2025-03-05 21:21
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      2025-05-14 23:21:56
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      设置多组平行实验,取其平均值。


      IP属地:云南来自Android客户端3楼2025-03-05 21:28
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        允许通过测量在曲线上寻找到某点距离为特定值的点吗(如图,在BC上寻找到点A距离为6的点)如果可以那就不是问题


        IP属地:辽宁来自iPhone客户端4楼2025-03-05 22:21
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          显然用刻度尺作出的定长线段可以直接确认其中点。
          那么关键就在于是否允许在射线CB上找到能使AD=6的点D


          IP属地:辽宁来自iPhone客户端5楼2025-03-05 22:57
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            如果尺子有一对平行边那就可以,连刻度都不需要


            IP属地:英国来自iPhone客户端6楼2025-03-06 00:24
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              这个刻度尺操作有什么。只是画一条线?


              IP属地:北京来自Android客户端7楼2025-03-06 20:53
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                将线段两端点重合,然后用刻度尺将折痕压实,折痕与线段相交的地方就是中点


                IP属地:海南来自Android客户端9楼2025-03-06 23:52
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                  2025-05-14 23:15:56
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                  刻度尺可以当圆规用


                  IP属地:湖南来自Android客户端10楼2025-03-07 01:59
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                    楼主你研究过“火柴棍作图”吗?过程比较复杂,但是结论是火柴棍作图等价于尺规作图。把你这个尺子看成一个火柴棍就可以了,甚至不需要刻度。
                    我把Matrix67的文章缩略转述一下给你,他介绍的比较详细——
                    火柴棍可以做的基本操作如下(显然一把尺子也可以做到,把尺子的长度视为单位长度即可):
                    1. 给定一点 A ,可以作一条通过 A 的单位长线段,或者以 A 为端点的单位长线段
                    2. 给定距离不超过单位长的两点 A 、 B ,可以作一条通过 A 、 B 的单位长线段,或者以 A 为端点过 B 的单位长线段
                    3. 给定距离不超过单位长的两点 A 、 B ,可以以 AB 为底作一个腰为单位长的等腰三角形 ABC 。
                    4. 给定距离不超过单位长的点 A 和直线 l ,可以作一条以 A 为端点,另一端点在 l 上的单位长线段。
                    进阶操作一:延长一条单位线段(图一)
                    做一系列等边三角形即可。注意到线段 CD 与 AB 平行且相距 √3/2 个单位,因而我们可以用这个操作将给定线段平移 √3/2 个单位。
                    进阶操作二:找出一条小于单位长度的线段的中点(图二)
                    AB 为已知线段。先作等腰三角形 ABC ;再作等边三角形 BDC 和 AEC 。 BD 和 AE 的交点 F 就在等腰三角形的中线上。 CF 的延长线与 AB 的交点就是我们所求的点 G 。(由于 CG 还平分了 ∠ACB 和 ∠DCE ,因此我们相当于有了一个平分不超过 120° 且不等于 60° 的角的办法,另外,由于 CG 还是 AB 的垂线,因此我们又有了过点 C 向已知线段作垂线的方法——先利用基本操作 4 摆出线段 CA 和 CB ,再找出 AB 的中点。即使 C 点离已知线段很远,垂线照样作得出,因为可以将已知线段不断平移 √3/2 个单位,让它与 C 的距离足够近,除非这个距离恰好为√3/2)
                    进阶操作三:找出一条恰为单位长度的线段的中点(图三)
                    AB 是一条长度恰为单位长的已知线段。首先在 AB 上任取一点 C ,然后作等腰三角形 ADC 。作等边三角形 CED ,与 AD 交于 F ;作等边三角形 AGD ,与 CD 交于 H ; CE 和 AG 交于点 I 。那么, DI 与 FH 的交点 J 就是 FH 的中点。 BH 与 AD 交于点 K , KJ 与 AB 交于点 L ,于是我们就成功地把 FH 的中点转移到了 AB 的中点。此外这个构造弥补了之前留下的空缺。现在不但能平分恰为 60° 的角,也能引出距离恰为 √3/2 的整倍数的垂线了。
                    进阶操作四:过已知线段外的一点,作已知线段的平行线(图四)
                    不断平移已知线段 AB ,直到它离点 C 足够近。以 C 为端点,利用公理 4 引单位长线段 CD 、 CE 。反向延长 CE 到 F ,则 ∠DCF 的平分线 CG 就与 AB 平行。
                    进阶操作五:找出距离大于单位长的两点的中点(图五)
                    已知很远的两点 A 、 B 。向任意方向作单位长线段 AC ,过 B 作它的平行线段 BD 。利用一系列等边三角形,构造逐渐向中间靠拢的中心对称图形,直到出现距离不超过单位长的对称点 E 、 F 。 EF 的中点也就是 AB 的中点。结合之前的方法,既然能找到任意线段的中点,平分大于 120° 的角也就不成问题了。
                    进阶操作六:做一条过已知两点的直线
                    为了连接 AB ,首先找出 AB 的中点 C ,然后找出 AC 的中点 D , BC 的中点 E ……如此下去,直到 AB 之间有足够多的点,相邻点的距离都小于单位长度即可。
                    进阶操作七:作出直线和圆的交点(图六)
                    给定点 A 、点 B 、圆心 C 以及圆周上一点 D ,需要找到直线 AB 与(隐形的)圆 C 的交点 L 。过 C 作 CE⊥AB 。在 CE 的反向延长线上截取 CF=CD (这是可以办到的,比如先作 ∠DCF 的角平分线,再过 D 作角平分线的垂线;后面还会反复用到这个技巧)。向任意方向作单位长度线段 FG 。过 E 作 CG 的平行线,交 FG 延长线于 H 。过 H 作 EC 的平行线,截取 HI=HG 。作 IJ∥HE 。最后,利用基本操作4 作单位长线段 JK ,则过 C 平行于 JK 的直线与 AB 的交点就是所求点 L 。


                    IP属地:内蒙古来自Android客户端11楼2025-03-07 04:00
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                      有刻度的尺子可以当“圆规”用


                      IP属地:广西来自Android客户端12楼2025-03-07 13:25
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                        同尺规作图,通过用刻度尺测量距离线段短点距离相同的点代替圆规


                        IP属地:北京来自Android客户端13楼2025-03-07 13:41
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                          看你精度要求,0.5mm以内直接测量即可,一般铅笔的笔记宽度也不止0.5mm了,要求更高精度就别手动作图了


                          IP属地:北京来自Android客户端14楼2025-03-07 13:43
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                            ①如果长度超过刻度尺量程的2倍要先从两端不断截取等长线段,直到中间剩余部分小于2倍量程,然后中间对剩下部分进行操作。
                            ②将刻度尺的某点a对准一个端点,第二点b与中间线段重合(一般来说a取带刻度一侧某点然后刻度侧贴合线段即可,这时b是一条线有无数多个),然后标记第三点c在“纸”上的位置(c不可与a,b共线,一般取刻度尺另一长边上某点,没有明显特征点就自己标记一个)。
                            ③将刻度尺旋转180度对另一个端点进行同样操作(尺子上的三点要相同,这时尺子与上次的关于中点中心对称)得到c'连接c和c',其与中间线段的交点即为整段线段的中点。
                            此法不带刻度也可,甚至不是直尺随便一个钢性物体都行,当然刻度尺更方便。现实中一般没有必要,笔尖一般都是零点几毫米,刻度尺精度1毫米,足够了,尺规也有误差的,一顿操作下来费时不说,搞不好误差更大了。


                            IP属地:河北来自Android客户端15楼2025-03-07 13:50
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                              2025-05-14 23:09:56
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                              可以作。
                              很容易在线段所在直线上作出三点使得其中一点到另外两点距离相等。
                              然后用单尺作图作出直线的平行线,再用单尺作图作出线段的中点。


                              IP属地:北京来自Android客户端16楼2025-03-08 19:09
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