2026年高联B卷几何命题思路分析:如何尺规作图作出更接近√π的长度
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若以尺规作图为出发点,首先要选定一个可作的目标长度。
尺规可构造数一定是代数数,而 是超越数,因此 不能被尺规精确作出。一个自然的办法,是先取优良的有理逼近 ,再作出 。
是 的连分数收敛分数;紧随其后的部分商 很大,所以它的逼近精度格外高。事实上,
于是,把 作为尺规目标十分合适。
令
这个恒等式给出了构图的次序:先作 ,再作 ;分别完成一次平方减法和平方加法;最后乘 ,并取两段长度之比。
一、作出母长度
由
可先取 为共同基准。
作半径为 的圆,取直径 ,圆心为 ;在 上取 ,使 。过 作 的垂线交圆于 ,则 。
再以 为圆心、为半径作圆,与原圆交于 。因为 是直径,
故 。
二、作出与
有了 ,接下来只需作两个有理倍数。
由于 是 的中点,过 作 的平行线交 于 ,由相似三角形得
所以 。
又因为 ,有 。过 作 的平行线交 于 ,则
点 在这里恰好兼顾了根式构造和分点比例。
三、分别构造两个根式
现在需要作出
在原圆上取 ,使 。由于 是直径,,故
再在 点作圆的切线,并在切线上截取 。由 ,有
四、完成最后的比例合成
此时
还需补上因子 。
取 的中点 ,则 。在 上截取 ,连接 ,过 作 的平行线交 于 。
由 ,
至此,完整构型得到,这就是今年高中数学联赛B卷的几何题。
原题
如图,设 是半径为 的圆 的直径,点 是线段 的中点,线段 上的点 满足 。圆周上的点 满足 ,且 。
弦 上的点 满足 。圆周上的点 满足 。直线 是圆的切线且 。弦 上的点 满足 ,线段 上的点 满足 。
证明
思路分析
若从题面正向求解,最直接的入口在最后一组平行线。
由 可得 ,于是
而 ,所以问题归结为求 与 。
这两段长度分别来自两个直角三角形。在以 为直径的圆上,故
是 点切线,故
题设又把 分别转成 ,因此只需回到弦 上求出这两段分点长度。
最后利用 ,可由 的相似关系得到
而 由最前面的单位圆数据确定:给出 ,再由 和 得 。
因此整条长度链为
完整过程
圆半径为 ,故 。由 得 。
在直角三角形 中,
又 ,故 。由于 是直径,,从而
由 得 。又因 且 ,有 ,故 。于是
点 在以 为直径的圆上,所以
而 是圆在 点的切线,故 ,于是
又因 是 的中点,
由 ,,故
证毕。
总结
从命题角度看,先决定两个勾股关系和共有的 ,的比例继而确定 的位置,中点 再补上最后的 。
整张图正是把这串代数关系逐项翻译成圆、平行线、切线和相似三角形。




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