内容正文:
22.4 图形的位似变换
一、知识点
知识点1 位似图形的概念
概率:如果两个相似多边形任意一组对应顶点P,P'所在的直线都过同一点O,且OP'=k· OP (k≠0),那么这样的两个多边形叫做位似多边形,点O叫做位似中心.其中k为相似多边形的相似比.
注意:判断两个图形是不是位似图形,需要从两方面去考察:一是这两个图形是相似的,二是要有特殊的位置关系,即每组对应点所在的直线都经过同一点.
【例1】方框中的两个图形不是位似图形的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:对应顶点的连线相交于一点的两个相似多边形叫位似图形.
据此可得A、B、C三个图形中的两个图形都是位似图形;
而D的对应顶点的连线不能相交于一点,故不是位似图形.
故选:D.
【例2】小聪在活动课上做“小孔成像”实验,如图所示,若OB=30cm,OB′=20cm,蜡烛火焰倒立像A′B′=6cm,则下列说法中,错误的是( )
A.蜡烛火焰AB和蜡烛火焰倒立像A′B′可以看成是位似图形
B.△ABO∽△A′B′O
C.蜡烛火焰AB长9cm
D.线段AB中点与线段A′B′中点的连线不一定经过点O
【解答】解:A、蜡烛火焰AB和蜡烛火焰倒立像A′B′可以看成是位似图形,说法正确,不符合题意;
B、∵AB∥A′B′,
∴△ABO∽△A′B′O,说法正确,不符合题意;
C、∵△ABO∽△A′B′O,
∴,即,
解得:AB=9,
∴蜡烛火焰AB长9cm,说法正确,不符合题意;
D、线段AB中点与线段A′B′中点的连线一定经过点O,故本选项说法错误,符合题意;
故选:D.
知识点2 位似图形的性质
(1)位似图形是一种特殊的相似图形,它具有相似图形的所有性质,即对应角相等,对应边的比相等.
(2)位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.(位似图形的相似比也叫做位似比)
(3)对应线段平行或者在一条直线上.
【例3】如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为O,且△ABC与△DEF的周长之比是3:2,则AO:DO的值为( )
A.3:5 B.3:2 C.4:9 D.9:4
【解答】解:∵△ABC与△DEF位似,位似中心为O,
∴△ABC∽△DEF,AB∥DE,
∵△ABC与△DEF的周长之比是3:2,
∴,
∵AB∥DE,
∴△OAB∽△ODE,
∴,
故选:B.
【例4】如图,△A'B'C'是△ABC以点O为位似中心经过位似变换得到的,且位似比为2:1,若AB=4,则A'B'的长度为 .
【解答】解:∵△A'B'C'是△ABC以点O为位似中心经过位似变换得到的,且位似比为2:1,
∴△ABC∽△A′B′C′,
∴,
∵AB=4,
∴2,
∴A′B′=2,
【例5】如图,正方形网格中,每个小正方形的边长是1个单位长度,以点O为位似中心,在网格中画△OA1B1,使△OA1B1与△OAB位似,A,B的对应点分别为A1,B1,且△OA1B1与△OAB的位似比为2:1,则下列说法不正确的是( )
A.点B1的坐标为(4,0) B.A1B1∥AB
C.△OA1B1与△OAB的周长之比为2:1 D.△OA1B1与△OAB的面积之比为
【解答】解:画出△OA1B1如图,
由图可得,点B1的坐标为(4,0),
故A选项正确,不符合题意;
∵△OA1B1与△OAB位似,位似比为2:1,
∴A1B1∥AB,△OA1B1与△OAB的周长之比为2:1,△OA1B1与△OAB的面积之比为4:1,
故B,C选项正确,不符合题意,D选项不正确,符合题意.
故选:D.
知识点3 位似多边形的画法
画位似图形的一般步骤:
(1) 确定位似中心;
(2)分别连接并延长位似中心和能代表原图的关键点;
(3)根据相似比,确定能代表所作的位似图形的关键点;
(4) 顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
注意:(1)利用位似进行作图的关键是确定位似中心和关键点.
(2)位似分为内位似和外位似,内位似的位似中心在连接两个对应点的线段上;外位似的位似中心在连接两个对应点的线段之外.
【例6】如图,在4×7的方格中,点A,B,C,D在格点上,线段CD是由线段AB位似放大得到,则它们的位似中心是( )
A.点P1 B.点P2 C.点P3 D.点P4
【解答】解:如图:交点即为它们的位似中心,
,
∴它们的位似中心为P1,
故选:A.
【例7】如图,在正方形网格中,两个阴影格点三角形位似,则位似中心是( )
A.点M B.点N C.点E D.点F
【解答】解:如图所示:
∵对应点的连线交于点E,
∴点E为位似中心,
故选:C.
【例8】如图所示,在平面直角坐标系中,有两点A(4,2),B(3,0),以原点为位似中心,A′B′与AB的相似比为,得到线段A′B′.正确的画法是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:画出图形,如图所示:
故选:D.
知识点4 平面直角坐标系中的位似变换
(1)在平面直角坐标系中,以原点为位似中心作一个图形的位似图形可以作两个.
(2)当位似图形在原点同侧时,其对应顶点的坐标的比为 k;当位似图形在原点两侧时,其对应顶点的坐标的比为-k.
(3) 当 k>1 时,图形扩大为原来的 k 倍;当 0<k<1时,图形缩小为原来的 k 倍.
【例9】如图,在平面直角坐标系中,矩形OEFG与矩形ABCD是位似图形,其中对应点C和F的坐标分别为(4,4),(﹣2,1),则位似中心的坐标是( )
A.(0,1.5) B.(0,2) C. D.(0,2.5)
【解答】解:根据题意得P为位似中心,
由题意得,CD=4,GF=2,DG=3,OG=1,
∵矩形OEFG与矩形ABCD是位似图形,
∴CD∥GF,
∴△CDP∽△FGP,
∴,即 ,
解得,GP=1,
∴OP=2,
∴位似中心P的坐标为(0,2).
故选:B.
【例10】在平面直角坐标系中,已知点A(﹣2,﹣2),B(﹣4,2),以原点O为位似中心,位似比为2:1,把△ABO扩大,则点B的对应点B′的坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(﹣8,4)
C.(﹣2,1)或(2,﹣1) D.(﹣8,4)或(8,﹣4)
【解答】解:∵B(﹣4,2),以原点O为位似中心,位似比为2:1,把△ABO扩大,
∴B′(﹣4×2,2×2)或B′[﹣4×(﹣2),2×(﹣2)],
即:B′(﹣8,4)或B′(8,﹣4);
故选:D.
【例11】如图,在平面直角坐标系中,对正方形ABCD及其内部的每个点进行如下操作:把每个点的横、纵坐标都乘以同一个实数a,将得到的点先向右平移m个单位长度,再向上平移n个单位长度(m>0,n>0),得到正方形A′B′C′D′及其内部的点,其中点A,B的对应点分别为A′,B′.已知正方形ABCD内部的一点F经过上述操作后得到的对应点F′与点F重合.
(1)m= ,n= .
(2)点F的坐标是 .
【解答】解:(1)根据题意得,解得,
∵0+n=2,
∴n=2;
故答案为:,2;
(2)设点F的坐标为(x,y),则F′(x,y),
根据题意得xx,解得x=1,
y+2=y,解得y=4,
所以点F的坐标是(1,4).
故答案为:(1,4).
二、课时练习
1.下列各选项的两个图形中,不是位似图形的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:不是位似图形.
故选:C.
2.在如图所示的平面直角坐标系中,△ABC与△DEF是以原点O为位似中心的位似图形,已知A(﹣2,0),D(3,0),则△ABC与△DEF的周长之比是( )
A.9:4 B.4:9 C.3:2 D.2:3
【解答】解:∵△ABC与△DEF是以原点O为位似中心的位似图形,
∴△ABC与△DEF的周长之比=OA:OD,
∵A(﹣2,0),D(3,0),
∴OA=2,OD=3,
∴△ABC与△DEF的周长之比=2:3.
故选:D.
3.如图,AC与BD相交于点O,△AOB是△COD关于点O的位似图形,△COD的面积是△AOB面积的4倍,若AO=2,则OC的长为( )
A. B.2 C.4 D.8
【解答】解:由题意可得:△AOB∽COD,
∵S△COD=4S△AOB,
设△AOB与△COD的相似比为k,
∴,则,
解得.
在△AOB与△COD中,AO与CO是对应边,
∴.
∵AO=2,
∴OC=2×OA=4
故选:C.
4.两千四百多年前,我国学者墨子就在《墨经》中记载了小孔成像实验的做法与成因,茗茗同学从中得到启发,在活动课上做“小孔成像”实验,他认为小孔成像是光在均匀介质中沿直线传播形成的一种物理现象,也可以利用数学知识解决隐藏在其中的问题.如图,若OB=30cm,OB′=20cm,蜡烛火焰倒立像A′B′=6cm,则下列说法中,错误的是( )
A.蜡烛火焰AB和蜡烛火焰倒立像A′B′可以看成是位似图形
B.△ABO~△A'B'O
C.蜡烛火焰AB长9cm
D.线段AB的中点与线段A′B′的中点的连线不一定经过点O
【解答】解:由题意得:OB⊥AB,OB′⊥A′B′,
∴∠ABO=∠A′B′O=90°,
∵∠AOB=∠A′OB′,
∴△ABO~△A'B'O,故B选项正确;
∴,蜡烛火焰AB和蜡烛火焰倒立像A′B′可以看成是位似图形,故B选项正确;
∴,
解得:AB=9,
∴蜡烛火焰AB长是9cm,故C选项正确;
线段AB的中点与线段A′B′的中点的连线一定经过点O,故D不正确,
故选:D.
5.如图,四边形AEFG与四边形ABCD是位似图形,位似比为1:4,则AE:BE=( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5
【解答】解:∵四边形AEFG与四边形ABCD是位似图形,位似比为1:4,
∴
∵AB=AE+BE,
∴,
∴4AE=AE+BE
∴3AE=BE
∴AE:BE=1:3,
故选:B.
6.一张标准对数视力表由一些形状相同但大小不一定相同的符号“E”组成的,我们可以借助平面直角坐标系中的位似变换来对符号“E”进行放大或缩小.如图,两个符号“E”在第一象限,且关于原点O位似.若点A(6,8),点B(3,4),点C(10,4),则点D的坐标是( )
A.(4,2) B.(5,3) C.(5,2) D.(6,2)
【解答】解:∵两个符号“E”在第一象限,且关于原点O位似,
而点A(6,8),点B(3,4),
∴相似比为,
∴点C(10,4)的对应点D的坐标是(10,4),即D(5,2).
故选:C.
7.在平面直角坐标系中,已知点A(﹣4,2),B(﹣6,﹣4),以原点O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,则点A的对应点A'的坐标是( )
A.(﹣8,4) B.(8,﹣4)
C.(﹣8,4)或(8,﹣4) D.(﹣2,1)或(2,﹣1)
【解答】解:∵△ABC的一个顶点A的坐标是(﹣4,2),以原点O为位似中心相似比为1:2将△ABC缩小得到它的位似图形△A′B′C′,
∴若A′与A在原点同侧,则将A点的横纵坐标均乘以,得到点A′的坐标是:(4,2),即(﹣2,1),
若A′与A在原点异侧,则将A点的横纵坐标均乘以,得到点A′的坐标是:[(﹣4),2],即(2,﹣1),
综上所述:点A的对应点A′的坐标是(﹣2,1)或(2,﹣1).
故选:D.
8.在平面直角坐标系中,我们把一个点的纵坐标与横坐标的乘积称为该点的“点积值”.如图,▱OABC,点A在x轴正半轴上,点B在直线上,当点C的“点积值”为20,点B的“点积值”为50时,点A的坐标为( )
A.(4,0) B.(5,0) C.(6,0) D.(8,0)
【解答】解:∵点B在直线上,
∴设,
∵点B的“点积值”为50,
∴,解得:x=±10,
∴B(10,5)或B(﹣10,﹣5),
∵四边形OABC是平行四边形,
∴OA=BC,
∴设C(c,5)或C(c,﹣5),
∵点C的“点积值”为20,
∴5c=20或﹣5c=20,解得:c=±4,
∴BC=OA=6,
∵点A在x轴正半轴上,
∴A(6,0).
故选:C.
9.如图,△ABC与△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,且点B′,C′,O在同一直线上,若OC=4,OC′=3,下列结论错误的是( )
A.∠BAC=∠B′A′C′ B.AB∥A′B′
C. D.
【解答】解:∵△ABC与△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,点B′,C′,O在同一直线上,若
∴△ABC∽△A′B′C′,,所以C选项不符合题意;
∴∠BAC=∠B′A′C′,所以A选项不符合题意;
()2,所以D选项符合题意;
∴AB∥A′B′,所以B选项不符合题意.
故选:D.
10.如图,点A在反比例函数的图象上,过点A作AB⊥x轴于点B,AC⊥y轴于点C,以点O为位似中心把四边形OBAC放大得到四边形OB'A'C',过点A'的反比例函数表达式为y,则四边形OBAC和四边形OB'A'C'的位似比为( )
A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4
【解答】解:∵点A在反比例函数上,过点A'的反比例函数表达式为y,
∴S矩形ACOB=4,S矩形A′C′OB′=9,
∵以O为位似中心把四边形OBAC放大得到四边形OB′A′C′,
∴四边形OBAC和四边形OB'A'C'的位似比为:,
故选:A.
11.如图,△ABC中,点D、E、F分别是AB、BC、AC的中点,则与△ADF位似的三角形是 .
【解答】解:∵点D、E、F分别是AB、BC、AC的中点,
∴DF∥BC,ED∥AC,EF∥AB,
∴△ADF∽△ABC,则△ADF与△ABC是位似图形.
同理可得:△EFD与△ADF也是位似图形.
故答案为:△ABC或△EFD.
12.已知五边形ABCDE的边长分别为2,3,4,5,6,五边形A′B′C′D′E′和五边形ABCDE位似.若五边形A′B′C′D′E′的最短边长为6,则其周长为 .
【解答】解:由题意得,五边形A′B′C′D′E′与五边形ABCDE的相似比为6:2=3:1,
∴五边形A′B′C′D′E′的边长分别为6,9,12,15,18,
∴五边形A′B′C′D′E′的周长为6+9+12+15+18=60.
故答案为:60.
13.如图,以点O为位似中心,把△AOB缩小后得到△COD,使△COD∽△AOB,且相似比为,已知点A(3,6),则点C的坐标为 .
【解答】解:由题意得,点A与点C是对应点,
△AOB与△COD的相似比是3,
∴点C的坐标为(3,6),即(1,2),
当点C值第三象限时,C(﹣1,﹣2)
故答案为:(1,2)或(﹣1,﹣2).
14.如图,在△ABP中,B、P两个顶点在x轴上,点A在x轴的上方,以点P为位似中心作△ABP的位似图形△CDP,其中点B、P、D在x轴上对应的数分别为﹣3、﹣1和3.
(1)△ABP与△CDP的位似比为 ;
(2)若点A的纵坐标为a,则点C的纵坐标为 .
【解答】解:(1)∵点B、P、D在x轴上对应的数分别为﹣3、﹣1和3,
∴BP=2,PD=4,
∴,
∴△ABP与△CDP的位似比为.
故答案为:.
(2)根据题意,作出△CDP如图所示,
过点C作CM⊥x轴于点M,过点A作AN⊥x轴于点N,
由(1)可知,△ABP与△CDP的位似比为,
∴,
∵点A的纵坐标为a,
∴AN=a,
∴CM=2a,
∵点C在第四象限,
∴点C的纵坐标为﹣2a.
故答案为:﹣2a.
15.如图,点A(3,4)在反比例函数L:的图象上,点B(3,1),以点O为位似中心,在AB的右侧方将线段AB放大为原来的n倍得到线段A1B1(n>1).
(1)k= ;
(2)若线段A1B1与L总有交点,则n的最大值为 .
【解答】解:(1)∵点A(3,4)在反比例函数的图象上,
∴,
∴k=12,
故答案为:12;
(2)根据题意得B1的坐标为(3n,n),
由线段A1B1与L总有交点知,
解得n=2或n=﹣2(舍),
∴n的最大值为2,
故答案为:2.
16.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC三个顶点的坐标分别是A(2,2),B(4,0),C(4,﹣4).
(1)以点O为位似中心,请在y轴左侧画出△ABC的位似图形△A1B1C1,使△ABC与△A1B1C1的相似比为2:1.
(2)在线段AB上确定一点P,使,请画出点P并直接写出点P的坐标 .
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
(2)如图,取格点M,N,使AM:BN=2:3,且AM∥BN,连接MN交AB于点P,
此时△APM∽△BPN,
∴,
则点P即为所求.
设点P的坐标为(x,y),
∵,
∴,
∴,
∴x,y,
∴点P的坐标为.
故答案为:.
17.在平面直角坐标系中,△AOB的顶点坐标分别为A(﹣1,3),O(0,0),B(﹣3,1).以坐标原点O为位似中心,将△AOB放大,记所得三角形为△A'OB'.若点A的对应点A'的纵坐标为﹣6,求点B'的横坐标.
【解答】解:∵以坐标原点O为位似中心,将△AOB放大,所得三角形为△A′O′B′,A(﹣1,3),点A的对应点A′的纵坐标为﹣6,
∴△AOB与△A′O′B′相似比为:3:6=1:2,
∵B(﹣3,1),
∴B′的横坐标为﹣3×(﹣2)=6.
18.如图,在平面直角坐标系中,△ABC三个顶点的坐标分别为A(0,6),B(8,0),C(11,4)(网格中每个小正方形的边长为1).
(1)以点B为位似中心,分别在第一象限和第四象限画出△ABC的位似图形△A1BC1和△A2BC2,使得画出的图形与△ABC的相似比为1:2.
(2)在(1)的作图下,连接A1C2和A2C1:
①直接写出四边形A1C2A2C1的形状.
②求四边形A1C2A2C1的面积.
【解答】解:(1)如图,△A1BC1和△A2BC2即为所求.
(2)①由题意得,A1C1∥AC∥A2C2,A1C1=A2C2,
∴四边形A1C2A2C1为平行四边形.
由勾股定理得,AB10,BC5,AC,
∴AB2+BC2=AC2,
∴∠ABC=90°,
即C1C2⊥A1A2,
∴四边形A1C2A2C1为菱形.
②由题意得,5,,
∴A1A2=10,C1C2=5.
∵四边形A1C2A2C1为菱形,
∴四边形A1C2A2C1的面积为A1A2•C1C225.
19.如图,△ABC与△DEF位似,点O为位似中心.
(1)若△ABC与△DEF的相似比为1:2,AC=2,求DF的长;
(2)若∠O=22°,∠ABC=38°,求∠OFE的度数.
【解答】解:(1)∵△ABC与△DEF的相似比为1:2,
∴,
∴DF=2AC=4;
(2)∵∠O=22°,∠ABC=38°,
∴∠OCB=180°﹣22°﹣38°=120°.
∵△ABC与△DEF位似,点O为位似中心,
∴,
∴△OBC∽△OEF,
∴∠OFE=∠OCB=120°.
20.如图,在平面直角坐标系中,△OAB的顶点坐标分别为O(0,0),A(2,1),B(1,﹣2).
(1)画出△OAB向上平移1个单位,再向左平移2个单位后得到的△O1A1B1;
(2)以原点O为位似中心,在y轴的右侧画△OAB的一个位似△OA2B2,使它与△OAB的位似比为2:1;
(3)判断△O1A1B1和△OA2B2是位似图形吗?若是,请直接写出位似中心的坐标;若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)如图,△O1A1B1即为所求.
(2)如图,△OA2B2即为所求.
(3)△O1A1B1和△OA2B2是位似图形.
连接B2B1,OO1,A2A1并延长,相交于点P,
则△O1A1B1和△OA2B2是以点P为位似中心的位似图形,
∴位似中心的坐标为(﹣4,2).
21.如图,AB和A'B'与x轴垂直,A点的坐标是(2,4),△AOB和△A'OB'是位似三角形,且位似比是1:3,点C是OA′的中心,反比例函数y)的图象经过点C,与A'B'交于点D.
(1)求点D坐标;
(2)连接BD、CD,求四点边形ABDC的面积.
【解答】解:(1)∵△AOB和△A'OB'是位似三角形,且位似比是1:3,
∴,
∵A点坐标是(2,4),
∴OB=2,AB=4,
∴,
∴A'B'=12,OB'=6,
∴A'(6,12),
∵点C是OA′的中点,
∴C(3,6),
∴k=3×6=18即反比例函数为:,
∵A'B'⊥x轴,
∴xD=xA'=6,
∴即D(6,3);
(2)如图,
∵A(2,4),B(2,0),C(3,6),D(6,3),A'(6,12),B'(6,0),
∴S△OAB2×4=4,
S△DBB′(6﹣2)×3=6,
△A′OB′的面积6×12=36,
△A′CD的面积(12﹣3)×(6﹣3),
∴S四边形ABDC.
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22.4 图形的位似变换
一、知识点
知识点1 位似图形的概念
概率:如果两个相似多边形任意一组对应顶点P,P'所在的直线都过同一点O,且OP'=k· OP (k≠0),那么这样的两个多边形叫做位似多边形,点O叫做位似中心.其中k为相似多边形的相似比.
注意:判断两个图形是不是位似图形,需要从两方面去考察:一是这两个图形是相似的,二是要有特殊的位置关系,即每组对应点所在的直线都经过同一点.
【例1】方框中的两个图形不是位似图形的是( )
A. B.
C. D.
【例2】小聪在活动课上做“小孔成像”实验,如图所示,若OB=30cm,OB′=20cm,蜡烛火焰倒立像A′B′=6cm,则下列说法中,错误的是( )
A.蜡烛火焰AB和蜡烛火焰倒立像A′B′可以看成是位似图形
B.△ABO∽△A′B′O
C.蜡烛火焰AB长9cm
D.线段AB中点与线段A′B′中点的连线不一定经过点O
知识点2 位似图形的性质
(1)位似图形是一种特殊的相似图形,它具有相似图形的所有性质,即对应角相等,对应边的比相等.
(2)位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.(位似图形的相似比也叫做位似比)
(3)对应线段平行或者在一条直线上.
【例3】如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为O,且△ABC与△DEF的周长之比是3:2,则AO:DO的值为( )
A.3:5 B.3:2 C.4:9 D.9:4
【例4】如图,△A'B'C'是△ABC以点O为位似中心经过位似变换得到的,且位似比为2:1,若AB=4,则A'B'的长度为 .
【例5】如图,正方形网格中,每个小正方形的边长是1个单位长度,以点O为位似中心,在网格中画△OA1B1,使△OA1B1与△OAB位似,A,B的对应点分别为A1,B1,且△OA1B1与△OAB的位似比为2:1,则下列说法不正确的是( )
A.点B1的坐标为(4,0) B.A1B1∥AB
C.△OA1B1与△OAB的周长之比为2:1 D.△OA1B1与△OAB的面积之比为
知识点3 位似多边形的画法
画位似图形的一般步骤:
(1) 确定位似中心;
(2)分别连接并延长位似中心和能代表原图的关键点;
(3)根据相似比,确定能代表所作的位似图形的关键点;
(4) 顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
注意:(1)利用位似进行作图的关键是确定位似中心和关键点.
(2)位似分为内位似和外位似,内位似的位似中心在连接两个对应点的线段上;外位似的位似中心在连接两个对应点的线段之外.
【例6】如图,在4×7的方格中,点A,B,C,D在格点上,线段CD是由线段AB位似放大得到,则它们的位似中心是( )
A.点P1 B.点P2 C.点P3 D.点P4
【例7】如图,在正方形网格中,两个阴影格点三角形位似,则位似中心是( )
A.点M B.点N C.点E D.点F
【例8】如图所示,在平面直角坐标系中,有两点A(4,2),B(3,0),以原点为位似中心,A′B′与AB的相似比为,得到线段A′B′.正确的画法是( )
A. B.
C. D.
知识点4 平面直角坐标系中的位似变换
(1)在平面直角坐标系中,以原点为位似中心作一个图形的位似图形可以作两个.
(2)当位似图形在原点同侧时,其对应顶点的坐标的比为 k;当位似图形在原点两侧时,其对应顶点的坐标的比为-k.
(3) 当 k>1 时,图形扩大为原来的 k 倍;当 0<k<1时,图形缩小为原来的 k 倍.
【例9】如图,在平面直角坐标系中,矩形OEFG与矩形ABCD是位似图形,其中对应点C和F的坐标分别为(4,4),(﹣2,1),则位似中心的坐标是( )
A.(0,1.5) B.(0,2) C. D.(0,2.5)
【例10】在平面直角坐标系中,已知点A(﹣2,﹣2),B(﹣4,2),以原点O为位似中心,位似比为2:1,把△ABO扩大,则点B的对应点B′的坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(﹣8,4)
C.(﹣2,1)或(2,﹣1) D.(﹣8,4)或(8,﹣4)
【例11】如图,在平面直角坐标系中,对正方形ABCD及其内部的每个点进行如下操作:把每个点的横、纵坐标都乘以同一个实数a,将得到的点先向右平移m个单位长度,再向上平移n个单位长度(m>0,n>0),得到正方形A′B′C′D′及其内部的点,其中点A,B的对应点分别为A′,B′.已知正方形ABCD内部的一点F经过上述操作后得到的对应点F′与点F重合.
(1)m= ,n= .
(2)点F的坐标是 .
二、课时练习
1.下列各选项的两个图形中,不是位似图形的是( )
A. B. C. D.
2.在如图所示的平面直角坐标系中,△ABC与△DEF是以原点O为位似中心的位似图形,已知A(﹣2,0),D(3,0),则△ABC与△DEF的周长之比是( )
A.9:4 B.4:9 C.3:2 D.2:3
3.如图,AC与BD相交于点O,△AOB是△COD关于点O的位似图形,△COD的面积是△AOB面积的4倍,若AO=2,则OC的长为( )
A. B.2 C.4 D.8
4.两千四百多年前,我国学者墨子就在《墨经》中记载了小孔成像实验的做法与成因,茗茗同学从中得到启发,在活动课上做“小孔成像”实验,他认为小孔成像是光在均匀介质中沿直线传播形成的一种物理现象,也可以利用数学知识解决隐藏在其中的问题.如图,若OB=30cm,OB′=20cm,蜡烛火焰倒立像A′B′=6cm,则下列说法中,错误的是( )
A.蜡烛火焰AB和蜡烛火焰倒立像A′B′可以看成是位似图形
B.△ABO~△A'B'O
C.蜡烛火焰AB长9cm
D.线段AB的中点与线段A′B′的中点的连线不一定经过点O
5.如图,四边形AEFG与四边形ABCD是位似图形,位似比为1:4,则AE:BE=( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5
6.一张标准对数视力表由一些形状相同但大小不一定相同的符号“E”组成的,我们可以借助平面直角坐标系中的位似变换来对符号“E”进行放大或缩小.如图,两个符号“E”在第一象限,且关于原点O位似.若点A(6,8),点B(3,4),点C(10,4),则点D的坐标是( )
A.(4,2) B.(5,3) C.(5,2) D.(6,2)
7.在平面直角坐标系中,已知点A(﹣4,2),B(﹣6,﹣4),以原点O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,则点A的对应点A'的坐标是( )
A.(﹣8,4) B.(8,﹣4)
C.(﹣8,4)或(8,﹣4) D.(﹣2,1)或(2,﹣1)
8.在平面直角坐标系中,我们把一个点的纵坐标与横坐标的乘积称为该点的“点积值”.如图,▱OABC,点A在x轴正半轴上,点B在直线上,当点C的“点积值”为20,点B的“点积值”为50时,点A的坐标为( )
A.(4,0) B.(5,0) C.(6,0) D.(8,0)
9.如图,△ABC与△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,且点B′,C′,O在同一直线上,若OC=4,OC′=3,下列结论错误的是( )
A.∠BAC=∠B′A′C′ B.AB∥A′B′
C. D.
10.如图,点A在反比例函数的图象上,过点A作AB⊥x轴于点B,AC⊥y轴于点C,以点O为位似中心把四边形OBAC放大得到四边形OB'A'C',过点A'的反比例函数表达式为y,则四边形OBAC和四边形OB'A'C'的位似比为( )
A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4
11.如图,△ABC中,点D、E、F分别是AB、BC、AC的中点,则与△ADF位似的三角形是 .
12.已知五边形ABCDE的边长分别为2,3,4,5,6,五边形A′B′C′D′E′和五边形ABCDE位似.若五边形A′B′C′D′E′的最短边长为6,则其周长为 .
13.如图,以点O为位似中心,把△AOB缩小后得到△COD,使△COD∽△AOB,且相似比为,已知点A(3,6),则点C的坐标为 .
14.如图,在△ABP中,B、P两个顶点在x轴上,点A在x轴的上方,以点P为位似中心作△ABP的位似图形△CDP,其中点B、P、D在x轴上对应的数分别为﹣3、﹣1和3.
(1)△ABP与△CDP的位似比为 ;
(2)若点A的纵坐标为a,则点C的纵坐标为 .
15.如图,点A(3,4)在反比例函数L:的图象上,点B(3,1),以点O为位似中心,在AB的右侧方将线段AB放大为原来的n倍得到线段A1B1(n>1).
(1)k= ;
(2)若线段A1B1与L总有交点,则n的最大值为 .
16.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC三个顶点的坐标分别是A(2,2),B(4,0),C(4,﹣4).
(1)以点O为位似中心,请在y轴左侧画出△ABC的位似图形△A1B1C1,使△ABC与△A1B1C1的相似比为2:1.
(2)在线段AB上确定一点P,使,请画出点P并直接写出点P的坐标 .
17.在平面直角坐标系中,△AOB的顶点坐标分别为A(﹣1,3),O(0,0),B(﹣3,1).以坐标原点O为位似中心,将△AOB放大,记所得三角形为△A'OB'.若点A的对应点A'的纵坐标为﹣6,求点B'的横坐标.
18.如图,在平面直角坐标系中,△ABC三个顶点的坐标分别为A(0,6),B(8,0),C(11,4)(网格中每个小正方形的边长为1).
(1)以点B为位似中心,分别在第一象限和第四象限画出△ABC的位似图形△A1BC1和△A2BC2,使得画出的图形与△ABC的相似比为1:2.
(2)在(1)的作图下,连接A1C2和A2C1:
①直接写出四边形A1C2A2C1的形状.
②求四边形A1C2A2C1的面积.
19.如图,△ABC与△DEF位似,点O为位似中心.
(1)若△ABC与△DEF的相似比为1:2,AC=2,求DF的长;
(2)若∠O=22°,∠ABC=38°,求∠OFE的度数.
20.如图,在平面直角坐标系中,△OAB的顶点坐标分别为O(0,0),A(2,1),B(1,﹣2).
(1)画出△OAB向上平移1个单位,再向左平移2个单位后得到的△O1A1B1;
(2)以原点O为位似中心,在y轴的右侧画△OAB的一个位似△OA2B2,使它与△OAB的位似比为2:1;
(3)判断△O1A1B1和△OA2B2是位似图形吗?若是,请直接写出位似中心的坐标;若不是,请说明理由.
21.如图,AB和A'B'与x轴垂直,A点的坐标是(2,4),△AOB和△A'OB'是位似三角形,且位似比是1:3,点C是OA′的中心,反比例函数y)的图象经过点C,与A'B'交于点D.
(1)求点D坐标;
(2)连接BD、CD,求四点边形ABDC的面积.
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