摘要:
该初中数学课件聚焦“位似的坐标变化”,通过课前小测复习平移、对折等坐标变换,以情境问题“位似图形在坐标系中有何规律”驱动,搭建从旧知到新知的学习支架,引导学生用代数方法探究几何变换。
其亮点在于采用探究式教学,通过矩形、线段坐标缩放实例,让学生自主发现位似关系与规律,培养推理意识和几何直观。结构化小结明确坐标变化模型(kx,ky或-kx,-ky),典例与检测结合应用,助力学生掌握知识,也为教师提供完整教学链条,提升课堂效率。
内容正文:
第1章 图形的相似
九年级上册
1.4 图形的位似
第2课时 位似的坐标变化
课前小测
在直角坐标系中,△ABC的顶点为A(1,1),B(2,4),C(5,2).
(1)把三角形沿着x轴,y轴向右平移两个单位,再向下平移三个单位,求平移后的顶点A1,B1,C1的坐标;
A1(3,-2),B1(4, 1),C1(7, -1).
(2)将三角形沿着x轴对折,求所得的三角形顶点A2,B2,C2坐标;沿着y轴对折,求对折后顶点的A4,B4,C4坐标;
x轴对折:A2(1, -1),B2(2, -4),C2(5, -2).
y轴对折:A4(-1,1),B4(-2,4),C4(-5,2).
(3)求三角形关于原点对称的顶点A3,B3,C3的坐标.
A3 (-1, -1) ,B3 ( -2, -4) ,C3 ( -5, -2).
情境引入
问题:位似图形在直角坐标系中有什么规律呢?
情境引入
位似是一种特殊的相似,位似图形对应点的坐标也存在一定的规律.研究这种规律,可以借助数加强对形的理解,同时学会用代数方法研究几何变换的思想.
这节课咱们探究平面直角坐标系中的位似有哪些特征.
合作探究
探究一:平面直角坐标系中的位似
观察一:把图中的矩形顶点横、纵坐标都都缩小一半,得到四边形A′B′C′D′.
问题1:它与原来的矩形有什么关系?
与原来的图形相似.
合作探究
探究一:平面直角坐标系中的位似
问题2: 它们是位似图形吗?如果是,位似中心是哪个点?相似比多少?
分析:设经过O,B 的直线表达式为y=kx,把B(6,4)代入得y= x,把B ′代入,左右相等,则B ′在直线上,所以对应点的连线都经过点O,又因为对应边平行或共线,所以这两个矩形是位似图形.点O是它们的位似中心.相似比为2:1.
合作探究
探究一:平面直角坐标系中的位似
观察二:如图,在平面直角坐标系中有两点 A(1,2),B(2,1),把A,B 横、纵坐标扩大大为原来的3倍得到A′B′.
问题1:则线段AB和线段A′B′是位似图形吗?位似中心是哪个点?相似比是多少?
解:设直线AB的表达式为y=kx+b,把A,B代入得y=-x+3,同理可得直线 A′B′为y=-x+9,因为k相等,所以AB ∥A′B′,又因为对应点的连线都经过同一点O,所以线段AB和线段A′B′是位似图形,原点O是位似中心。相似比为1:3.
归纳小结
将图形的顶点坐标分别扩大(或缩小)相同的倍数,所得到的图形与原图形是位似图形,坐标原点是它们的位似中心. 扩大(或缩小)相同的倍数等于相似比.
合作探究
探究二:对应点坐标的变化规律
问题1 如图,以原点O为位似中心,位似比为2 ∶1,把线段AB放大得到A1B1,A2B2,填空并总结规律:
(1)A(1, 2), B(2, 0);
A1(____,____), B1(____,____);
A2(____,____) , B2(____,____ ).
(2)若P(x,y)是AB上一点,则其对应点的坐标为
P1(____,____),
P2(____,____).
2 4
4 0
-4 0
-2 -4
2x 2y
-2x -2y
合作探究
探究二:对应点坐标的变化规律
问题2 如图,以原点O为位似中心,位似比为 1:2,把线段AB缩小得到A1B1,A2B2,填空并总结规律:
(1)A (2,4), B (2 ,0),
A1(____,____), B1(____,____),
A2(____,____),B2(____,____);
(2)若P(x,y)是AB上一点,则其对应点的坐标为
P1(____,____),P2(____,____).
1 2
1 0
-1 -2
-1 0
归纳小结
如果以原点O为位似中心,相似比为k,画一个图形的位似图形,那么原图上的点P(x,y)对应的位似图形上的点坐标为P1( kx,ky ) 或 P2(-kx,-ky).
在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,变换后与变换前图形的相似比为k,那么对应点的坐标之比等于k(位似图形在原点同侧)或-k(位似图形在原点异侧).
对应点坐标的变化规律
典例分析
[例]
如图,四边形 OABC 的顶点坐标分别为( 0, 0),( 2, 0),( 4, 4),( -2, 2).
(1)如果四边形 OA’B‘C’ 与四边形 OABC 位似,位似中心是原点,它的面积等于四边形 OABC 面积的 倍,分别写出点 A', B', C' 的坐标.
(2)画出四边形 OA'B'C' .
典例分析
拓展:
如果横、纵坐标都乘以同一个数k(k≠0),所得图形与原图形位似,位似中心是原点,它们的相似比为为∣k∣,当∣k∣>1时,所得的图形比原图形大,当∣k∣<1时,所得图形比原图形小.
(2)顺次连接O,A',B', C',四边形OA'B'C'就是所要画的四边形.
解:(1)∵ 四边形 OA‘B‘C’与四边形OABC的面积比为 ,所以它们的相似比为 .
将点A,B,C的坐标分别扩大到原来的 或 - ,得到A‘(3,0),B’(6,6),C‘(-3,3)或 A'(-3,0),B'(-6,-6),C'(3,-3).
A′
B′
C′
随堂检测
位似的坐标变化 课堂评价测试
同学们要认真答题哦!
随堂检测
B
C
随堂检测
(-2,3)或(2,-3)
课堂小结
将图形的顶点坐标分别扩大(或缩小)相同的倍数,所得到的图形与原图形是位似图形,坐标原点是它们的位似中心.扩大(或缩小)的倍数等于它们的相似比
如果以原点O为位似中心,相似比为k,画一个图形的位似图形,那么原图上的点P(x,y)对应的位似图形上的点坐标为P1(kx,ky)或 P2(-kx,-ky).
平面直角坐标系中的位似
对应点坐标的变化规律
作业布置
详见教材练习题
P30 T1-2
谢
谢
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