4.3相似多边形(导学案)数学北师大版九年级上册
2025-11-24
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 3 相似多边形 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 相似多边形 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1022 KB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-10-27 |
| 作者 | 墨里知数 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54360296.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
4.3 相似多边形 导学案
1. 理解相似多边形的定义,掌握相似比的概念,能识别和判断两个多边形是否相似,并运用相似性质解决简单几何问题.
2. 经历猜想对应角、对应边的关系,再通过测量、推理等方式验证猜想,体会数形结合思想和归纳推理思想,提升从具体情境中抽象数学概念的直观感知能力与逻辑推理能力.
3. 感受数学与生活的联系,体会几何图形的美感,增强学习数学的兴趣;在合作探究中培养逻辑推理能力和数学表达能力.
学习重点:理解并掌握相似多边形的定义及其性质.
学习难点:能从具体图形中抽象出相似关系,并会将相似比灵活运用.
第一环节 自主学习
温故知新:
1. 线段的比是指用同一长度单位度量的两条线段的长度的比;若线段,,则b=1:2
2. 成比例线段的定义:若四条线段 满足 ,则称这四条线段成比例.
3. 全等多边形的定义:两个多边形如果对应边都相等,且对应角都相等,那么这两个多边形叫做全等多边形
新知自研:自研课本第86-87页的内容.
【学法指导】
情景引入
如图,计算机显示屏上的多边形,投影到银幕上后成为了多边形.它们的形状相同吗?
自研课本P86-87页的内容,思考:
●探究一:相似多边形的本质特征
问题展示:根据图中信息,完成下列任务
◆1. 这两个六边形形状相同,大小不同.
◆2. 用量角器测量图中两个六边形的各内角并记录测量结果:
原六边形()
测量值(°)
投影六边形()
测量值(°)
◆3. 根据测量出的角度,可以发现对应位置的角相等,即,,,,,.
◆4. 用直尺测量两个六边形的各边长度并记录数据
原六边形边长()
长度(cm)
投影六边形边长()
长度(cm)
◆5. 计算每组对应线段的比值,可以发现
◆6. 总结前面两个环节发现的结果: ① 两个六边形对应角相等; ② 两个六边形对应边成比例.
◆7. 知识归纳
相似多边形的定义:
各角分别相等、各边成比例的两个多边形叫做相似多边形.如:六边形与六边形相似,记作: ,其中“”读作相似于.
相似比的定义:
相似多边形对应边的比叫做相似比.
练一练
1.判断对错.
(1)两个形状 “看起来差不多” 的多边形是相似多边形. ( )
(2)若四边形ABCD四边形 A'B'C'D',则∠A =∠ A',∠B = ∠B',∠ C = ∠ C',∠ D = ∠ D'.
(√)
(3)若五边形M和五边形N的相似比为,则五边形N和五边形M的相似比为.(√)
2. 已知四边形ABCD与四边形相似,AB = 4cm, A'B' = 6cm, BC = 5cm:
(1)求四边形ABCD与四边形的相似比.
(2)求B'C'的长度.
解:(1)求相似比 相似比是前一个多边形与后一个多边形对应边的比
(2)设,则: 交叉相乘得:
●探究二 特殊多边形的相似性判断
◆1. (1)等边三角形:每个内角都是60°,三边长度相等;
(2)正方形:每个内角都是90°,四边长度相等;
(3)正n边形:每个内角都为,每条边长度相等.
◆2. 若两个等边三角形的边长分别为a和b,则对应角均为60°(各角相等),对应边的比为,因此相似;同理,所有的正方形也都相似;任意两个同边数的正多边形,都满足各角分别相等、各边成比例,因此任意两个同边数的正多边形都相似 .
◆3. 菱形的四边长度相等,但角的大小不确定,只能确定角的关系为对角相等、邻角互补,因此两个菱形不一定相似.
◆4. 若菱形的边长为2cm,;菱形的边长为4cm, ,则:
对应角:,;
对应边的比:;
由于对应角不相等,这两个菱形不相似.
◆5. 知识归纳
任意两个正多边形都相似,相似的条件必须是对应角相等+对应边成比例,缺一不可.
练一练
1. (1)任意两个等腰三角形相似吗?为什么?
(2)请尝试总结:什么样的特殊四边形一定相似?什么样的特殊四边形不一定相似?
解:(1)任意两个等腰三角形不一定相似。 因为相似三角形的定义是对应角相等,对应边成比例。等腰三角形的特点是“两腰相等,两底角相等”,但不同等腰三角形的顶角或底角可能不相等,导致对应角不满足相似条件。
(2)一定相似的特殊四边形:正四边形(正方形),因为所有正方形都满足“对应角相等+对应边成比例”。
不一定相似的特殊四边形:矩形、菱形、平行四边形、等腰梯形,因为它们都仅满足其中一个条件,或两个条件都不满足.
●探究三 实际场景中的相似多边形判断
问题情境:一块长3 m、宽1.5m 的矩形黑板如图所示,镶在其外围的木质边框宽7.5cm.边框的内外边缘所成的矩形相似吗?为什么?
◆1. 矩形的所有内角均为90°;要判断各边成比例,需要边框内外矩形的长和宽.
◆2. 内矩形(黑板):长a = 3m = 300cm,宽b = 1.5m = 150cm
外矩形(黑板 + 边框):边框宽7.5cm,因此长a' = 315cm,宽b' = 165cm.
◆3. 矩形的长的比: = ;宽的比: =
边框内外的矩形,虽“各角分别相等”,但各边不成比例,因此不相似.
练一练
针对以上问题,若边框宽改为x cm,当x为何值时,边框内外矩形相似?
【分析】矩形是特殊多边形,对应角均为直角(相等),因此相似的关键条件是对应边成比例(即长宽比相等).设内外矩形相似,则:
【解答】将,,,代入比例式:
移项化简:
当且仅当时,边框内外矩形相似
第二环节 合作探究
小组群学
在小组长的带领下:
A.小组合作,共同测量多边形的角度与长度;
B.交流探究三中实际情境问题的解决方法..
1. 下列关于相似多边形的说法, 正确 的是( C )
A. 所有矩形都相似 B. 所有菱形都相似
C. 所有正五边形都相似 D. 所有平行四边形都相似
2. 若多边形多边形,相似比为,则多边形多边形的相似比为( B )
A. B.
C. D.
3. 两个多边形相似的 充要条件 是( D )
A. 形状相同 B. 对应角相等
C. 对应边成比例 D. 对应角相等且对应边成比例
4. 若两个相似多边形的周长比为,则它们的相似比为( A )
A. B.
C. D.
5. 下列各组多边形中, 一定不相似 的是( D )
A. 两个正三角形 B. 两个正方形
C. 两个等腰梯形(底角均为) D. 两个矩形(长宽比为和)
6. 四边形四边形,若,,则相似比
7. 两个相似多边形的相似比为,则它们的周长比为,面积比为
8. 矩形的长为,宽为,矩形与矩形相似,若矩形的宽为,则其长为
9. 已知正六边形的边长为,正六边形的边长为,判断它们是否相似,并求相似比和周长比。
解:
正六边形的各角相等、各边成比例,因此相似。
相似比:
周长比:正六边形的周长为边长,因此周长比等于相似比,即
题型一:相似多边形定义的辨析
1. (2023·山东青岛模拟) 下列图形中一定相似的是( C )
A. 两个等腰三角形 B. 两个直角三角形
C. 两个正五边形 D. 两个平行四边形
【分析】要判断“一定相似”的图形,需严格依据相似多边形的定义(对应角相等、对应边成比例):
【解答】A. 两个等腰三角形:等腰三角形的顶角或底角可能不同(如顶角30°与顶角60°的等腰三角形),对应角不相等,故不一定相似。
B. 两个直角三角形:直角三角形的锐角可能不同(如30°-60°-90°与45°-45°-90°的直角三角形),对应角不相等,故不一定相似。
C. 两个正五边形:正五边形的所有内角均为108°((5-2)×180°/5=108°),所有边均相等,因此对应角相等、对应边成比例,一定相似。
D. 两个平行四边形:平行四边形的角(如60°与90°)或边的比例可能不同(如边长1:2与2:3的平行四边形),故不一定相似。
【点评】本题考查相似多边形的本质特征(对应角相等+对应边成比例)。正多边形(如正五边形、正方形)因角和边的统一性,一定相似;而等腰三角形、直角三角形、平行四边形等特殊图形需满足额外条件才相似.
2. (2022·江苏苏州中考模拟) 已知四边形ABCD和四边形A'B'C'D',不能判定它们相似的是( D )
A. 各角分别相等且各边成比例 B. 各边成比例且∠A=∠A'
C. 两组邻边成比例且夹角相等 D. 一组对边成比例且∠A=∠A'
【分析】逐一分析选项是否满足相似四边形的判定条件(对应角相等+对应边成比例).
【解答】A. 各角分别相等且各边成比例:这是相似多边形的定义,直接判定相似,能判定.
B. 各边成比例且∠A=∠A':若四边形各边成比例,则连接对角线分成的两个三角形均相似(SSS),从而对应角相等(如△ABC∽△A'B'C',△ACD∽△A'C'D'),故四边形对应角相等,能判定.
C. 两组邻边成比例且夹角相等:如AB/A'B'=BC/B'C',∠B=∠B'(夹角相等),则△ABC∽△A'B'C'(SAS),同理若CD/C'D'=DA/D'A',∠D=∠D',则△ACD∽△A'C'D',从而四边形对应角相等、对应边成比例,能判定.
D. 一组对边成比例且∠A=∠A':仅一组对边成比例(如AB/A'B'=CD/C'D')和一组角相等(∠A=∠A'),无法保证其他边成比例或其他角相等(如梯形与平行四边形,一组对边成比例、∠A相等,但其他边/角不同),不能判定.
【点评】本题考查四边形相似的判定逻辑。相似四边形需满足“全角相等+全边成比例”,仅部分边或角的条件(如一组对边成比例、一组角相等)无法保证整体相似。选项D是典型的“不充分条件”,需重点识别。
3. (2021·湖北武汉模拟) 下列说法正确的是( C )
A. 所有矩形都相似 B. 所有菱形都相似
C. 所有正方形都相似 D. 所有等腰梯形都相似
【分析】判断“所有XX都相似”的关键是是否满足相似多边形的定义(对应角相等+对应边成比例):
【解答】A. 所有矩形:矩形的角均为90°(对应角相等),但边的比例不一定相等(如长2宽1的矩形与长3宽1的矩形,边比不同),故不一定相似。
B. 所有菱形:菱形的边均相等(对应边成比例),但角不一定相等(如角60°的菱形与角90°的菱形,对应角不同),故不一定相似。
C. 所有正方形:正方形的角均为90°(对应角相等),边均相等(对应边成比例),一定相似。
D. 所有等腰梯形:等腰梯形的底角不一定相等(如底角60°的等腰梯形与底角45°的等腰梯形,对应角不同),故不一定相似。
【点评】本题考查特殊多边形的相似性。正多边形(如正方形、正五边形)因角和边的统一性,必然满足相似条件;而矩形、菱形、等腰梯形等图形仅满足部分条件,需额外约束(如矩形的长宽比相等、菱形的角相等)才相似。
4. (2020·广东广州中考改编) 若两个四边形内角分别相等,,,,,,,且相似,则的长度为( B )
A. 8 B. 10
C. 12 D. 15
【分析】相似四边形的核心性质是对应边成比例(对应角相等已满足)。需先确定对应边的顺序:
【解答】四边形的边按顺时针(或逆时针)顺序排列,即对应,对应,对应,对应(因内角分别相等,边的顺序需对应)。
计算相似比:,,故相似比(原四边形:相似四边形)。
求:,已知,则。
【点评】本题考查相似四边形的对应边成比例。关键是确定对应边的顺序(需与内角顺序一致),通过已知边的比例求出相似比,再计算未知边。若对应边顺序错误(如对应),则会得到错误结果(如是正确的,若对应错误则可能选C或D)
题型二: 特殊多边形的相似判断
5.(2023·浙江杭州中考)判断下列说法正确的是( A )
A. 任意两个正六边形都相似; B. 任意两个菱形都相似;
C. 任意两个等腰三角形都相似; D. 任意两个矩形都相似
【分析】解题关键:相似多边形的定义——对应角相等,对应边成比例。
【解答】A.正六边形的每个内角均为 (计算公式:),因此对应角相等;正六边形的边均相等,因此对应边成比例(比例为边长之比)。满足相似条件,正确。
B.菱形的边均相等,因此对应边成比例,但菱形的角不一定相等(如一个菱形的角为 ,另一个为 )。不满足对应角相等的条件,错误。
C. 等腰三角形的两腰相等,因此对应边成比例,但顶角不一定相等(如一个顶角为 ,另一个为 )。不满足对应角相等的条件,错误。
D.矩形的四个角均为 ,因此对应角相等,但对应边的比例不一定相等(如一个矩形长2宽1,另一个长3宽1,边的比例为 和 ,不成比例)。不满足对应边成比例的条件,错误。
【点评】考查特殊多边形的相似判断,核心是掌握相似多边形的定义(对应角相等、对应边成比例)。正多边形(如正六边形)的角和边均满足相似条件,因此任意两个正多边形都相似;而菱形、矩形、等腰三角形等特殊多边形,需同时满足角和边的条件,否则不相似.
6.(2022·四川成都模拟)关于菱形的相似性,正确的是( A )
A. 有一个角为 的两个菱形一定相似; B. 边长相等的两个菱形一定相似;
C. 对角线相等的两个菱形一定相似; D. 任意两个菱形都不相似
【分析】解题关键:菱形相似的核心条件——对应角相等(菱形的边均相等,因此对应边必成比例)。
【解答】A. 菱形的邻角互补、对角相等。若一个角为 ,则其余角分别为 、、,因此对应角相等;菱形的边均相等,对应边成比例(比例为边长之比)。满足相似条件,正确。
B. 边长相等的菱形,对应边成比例(比例为1),但角不一定相等(如一个角为 ,另一个为 )。不满足对应角相等的条件,错误。
C. 菱形的对角线相等()时,菱形变为正方形(四个角均为 ),此时两个正方形相似。但“对角线相等”若指两条对角线的长度相等(如菱形1的对角线为 和 ,菱形2的对角线为 和 ),则它们的角互补(,,),不相等。因此“对角线相等的两个菱形”不一定相似,错误。
D. 正方形是特殊的菱形,两个正方形的对应角相等、对应边成比例,因此相似。错误。
【点评】考查菱形的相似性,关键是理解菱形的性质(边相等、角互补)。菱形的边均成比例,因此相似的核心是对应角相等。有一个角相等的菱形,所有对应角均相等,因此一定相似;而边长相等、对角线相等的菱形,不一定满足对应角相等,因此不一定相似。解题时需注意区分“一定相似”与“不一定相似”的情况,避免混淆
7.(2021·山东济南中考模拟)判断下列命题正确的是( A )
A. 所有正七边形都相似; B. 所有等腰梯形都相似;
C. 所有矩形都相似; D. 所有平行四边形都相似
【分析】解题关键:相似多边形的定义(对应角相等、对应边成比例)及特殊多边形的性质。
逐一分析选项:
【解答】A.正多边形的性质:① 每个内角相等(计算公式:,正七边形每个内角为);② 每条边相等。因此,任意两个正七边形的对应角相等(均为约128.57°),对应边成比例(比例为边长之比),完全满足相似条件。正确。
B.等腰梯形的两腰相等、两底平行,但对应角不一定相等(如一个等腰梯形的底角为60°,另一个为90°)。即使两底比例相同,角不相等则不相似。错误。
C.矩形的四个角均为90°(对应角相等),但对应边比例不一定相等(如矩形1:长2、宽1;矩形2:长3、宽1,边比例为2:3≠1:1)。错误。
D. 平行四边形的对角相等、邻角互补,但对应角不一定相等(如菱形的角为60°,矩形的角为90°),且对应边比例不一定相等。错误。
【点评】重点考查正多边形的相似性。正多边形是特殊的多边形,其角和边的统一性(所有角相等、所有边相等)决定了任意两个同边数的正多边形都相似。而等腰梯形、矩形、平行四边形等非正多边形,需同时满足“角相等”和“边成比例”两个条件才相似,因此“所有”这类多边形都相似的命题不成立。
8.(2012·贵州中考)如图,六边形ABCDEF∽六边形GHIJKL,相似比为2:1,则下列结论正确的是( B )
A.∠E=2∠K B.BC=2HI
C.六边形ABCDEF的周长=六边形GHIJKL的周长 D.S六边形ABCDEF=2S六边形GHIJKL
【分析】根据相似多边形的性质对各选项进行逐一分析即可.
【解答】解:A、∵六边形ABCDEF∽六边形GHIJKL,∴∠E=∠K,故本选项错误;
B、∵六边形ABCDEF∽六边形GHIJKL,相似比为2:1,∴BC=2HI,故本选项正确;
C、∵六边形ABCDEF∽六边形GHIJKL,相似比为2:1,∴六边形ABCDEF的周长=六边形GHIJKL的周长×2,故本选项错误;
D、∵六边形ABCDEF∽六边形GHIJKL,相似比为2:1,∴S六边形ABCDEF=4S六边形GHIJKL,故本选项错误.
【点评】本题考查相似多边形的性质.
题型三 相似比的计算与应用
9.(2011·海南·中考真题)如图所示,在长为8cm,宽为6cm的矩形中,截去一个矩形(图中阴影部分),如果剩下的矩形与原矩形相似,那么剩下矩形的面积是( B )
A.28cm2 B.27cm2
C.21cm2 D.20cm2
【分析】根据题意,剩下矩形与原矩形相似,利用相似形的对应边的比相等可得.
【解答】
解:依题意,在矩形ABDC中截取矩形ABFE,
则矩形ABDC∽矩形FDCE,
则
设DF=xcm,得到:
解得:x=4.5,
则剩下的矩形面积是:4.5×6=27cm2.
【点评】本题就是考查相似形的对应边的比相等,分清矩形的对应边是解决本题的关键.
10.(2023·江苏连云港中考) 如图,正六边形ABCDEF与正六边形A'B'C'D'E'F'相似,已知正六边形ABCDEF的边长为4,正六边形A'B'C'D'E'F'的周长为36.
(1) 求两个正六边形的相似比;
(2) 若正六边形ABCDEF的面积为24,求正六边形A'B'C'D'E'F'的面积.
【分析】本题考查相似多边形的性质,核心知识点为:相似多边形的周长比等于相似比(对应边的比);相似多边形的面积比等于相似比的平方正六边形是特殊的多边形,所有边长相等,周长等于边长×6,因此可通过周长快速求边长,进而计算相似比;面积比则需通过相似比的平方推导。
【解答】正六边形的边长为,周长为;
正六边形的周长为,边长为。
相似比为对应边的比(或周长的比),即:
(2) 求正六边形的面积
相似多边形的面积比等于相似比的平方,即:
设正六边形的面积为,则:
解得:
【点评】本题是中考常见的基础题,重点考查相似多边形的性质应用,难度较低。解题关键在于:明确“相似比”的定义(对应边/周长的比);牢记“面积比=相似比的平方”这一核心结论。
11. (2022·四川德阳中考模拟) 已知四边形ABCD∽四边形EFGH,相似比为3∶5,四边形ABCD的周长为27cm,面积为18cm².
(1) 求四边形EFGH的周长;
(2) 求四边形EFGH与四边形ABCD的面积差。
【分析】本题考查相似多边形的基本性质,关键知识点如下:周长比与相似比的关系:相似多边形的周长比等于其相似比(对应边的比);面积比与相似比的关系:相似多边形的面积比等于其相似比的平方
【解答】(1)相似多边形的周长比等于相似比。
已知四边形与四边形的相似比为,因此它们的周长比为。
设四边形的周长为,则:
解得:
(2) 求四边形与四边形的面积差
相似多边形的面积比等于相似比的平方.
相似比为,因此面积比为.
设四边形的面积为,则:
解得:
面积差为:
【点评】本题是相似多边形性质的典型基础题,难度极低,属于中考中的“送分题”.解题的核心是牢记周长比与面积比的规律.
12. (2020·山东泰安模拟) 两个相似多边形的一组对应边分别为6cm和9cm,且较小多边形的面积比较大多边形的面积小45cm².
(1) 求两个多边形的相似比;
(2) 求两个多边形的面积。
【分析】本题考查相似多边形的核心性质,涉及两个关键知识点:相似比的定义;面积比与相似比的关系第(1)问直接利用相似比的定义即可求解;
第(2)问需要结合面积差建立方程,通过相似比的平方关系设变量,进而求出两个多边形的面积,重点考查方程思想在几何中的应用.
【解答】相似比是对应边的比,且对应边需与多边形的大小对应(较小边对应较小多边形,较大边对应较大多边形)。 已知两个相似多边形的一组对应边分别为(较小边)和(较大边),因此相似比为:
(2) 求两个多边形的面积
相似多边形的面积比等于相似比的平方,因此面积比为:
设较小多边形的面积为较大多边形的面积为(根据面积比设变量,简化计算);
根据题意“较小多边形的面积比较大多边形的面积小”,建立方程:
解得:;
因此,较小多边形的面积为,较大多边形的面积为.
【点评】本题是相似多边形性质的经典应用题型,重点考查相似比的顺序;面积比的平方关系;方程思想的应用.
题型四 实际情境中的相似多边形问题
13.(2010·山东潍坊·中考真题)如图所示,一般书本的纸张是在原纸张多次对开得到的.矩形沿对开后,再把矩形沿对开,依此类推.若各种开本的矩形都相似,那么等于( B ).
A. B.
C. D.
【分析】根据矩形ABCD与矩形ABFE相似,且矩形ABCD的面积是矩形ABFE面积的2倍,根据相似图形面积比是相似比的平方,即可得
【解答】∵矩形ABCD的面积是矩形ABFE面积的2倍,
∵各种开本的矩形都相似,
∴,
∴.
故选B
14.(2016·山西·中考真题)宽与长的比是(约0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形蕴藏着丰富的美学价值,给我们以协调和匀称的美感.我们可以用这样的方法画出黄金矩形:作正方形ABCD,分别取AD、BC的中点E、F,连接EF:以点F为圆心,以FD为半径画弧,交BC的延长线于点G;作GH⊥AD,交AD的延长线于点H,则图中下列矩形是黄金矩形的是( D )
A.矩形ABFE B.矩形EFCD
C.矩形EFGH D.矩形DCGH
【分析】先根据正方形的性质以及勾股定理,求得DF的长,再根据DF=GF求得CG的长,最后根据CG与CD的比值为黄金比,判断矩形DCGH为黄金矩形.
【解答】解:设正方形的边长为2,则CD=2,CF=1
在直角三角形DCF中,
∴矩形DCGH为黄金矩形
【点评】本题主要考查了黄金分割,解决问题的关键是掌握黄金矩形的概念.解题时注意,宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形,图中的矩形ABGH也为黄金矩形.
15.(2018·重庆·中考真题)制作一块3m×2m长方形广告牌的成本是120元,在每平方米制作成本相同的情况下,若将此广告牌的四边都扩大为原来的3倍,那么扩大后长方形广告牌的成本是( D )
A.360元 B.720元 C.1080元 D.2160元
【分析】根据题意求出长方形广告牌每平方米的成本,根据相似多边形的性质求出扩大后长方形广告牌的面积,计算即可.
【解答】3m×2m=6m2,
∴长方形广告牌的成本是120÷6=20元/m2,
将此广告牌的四边都扩大为原来的3倍,
则面积扩大为原来的9倍,
∴扩大后长方形广告牌的面积=9×6=54m2,
∴扩大后长方形广告牌的成本是54×20=1080元,
【点评】本题考查的是相似多边形的性质,掌握相似多边形的面积比等于相似比的平方是解题的关键
4.3相似多边形
1. 满足相似多边形的条件:各角分别相等+各边成比例
2. 相似比的定义:相似多边形对应边的比叫做相似比
3. 任意两个正多边形都相似
4. 任意两个菱形不一定相似
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4.3 相似多边形 导学案
1. 理解相似多边形的定义,掌握相似比的概念,能识别和判断两个多边形是否相似,并运用相似性质解决简单几何问题.
2. 经历猜想对应角、对应边的关系,再通过测量、推理等方式验证猜想,体会数形结合思想和归纳推理思想,提升从具体情境中抽象数学概念的直观感知能力与逻辑推理能力.
3. 感受数学与生活的联系,体会几何图形的美感,增强学习数学的兴趣;在合作探究中培养逻辑推理能力和数学表达能力.
学习重点:理解并掌握相似多边形的定义及其性质.
学习难点:能从具体图形中抽象出相似关系,并会将相似比灵活运用.
第一环节 自主学习
温故知新:
1. 线段的比是指用_______________度量的两条线段的长度的比;若线段,,则b=_______
2. 成比例线段的定义:若四条线段 满足_______ ,则称这四条线段成比例.
3. 全等多边形的定义:两个多边形如果______________,且______________,那么这两个多边形叫做全等多边形
新知自研:自研课本第86-87页的内容.
【学法指导】
情景引入
如图,计算机显示屏上的多边形,投影到银幕上后成为了多边形.它们的形状相同吗?
自研课本P86-87页的内容,思考:
●探究一:相似多边形的本质特征
问题展示:根据图中信息,完成下列任务
◆1. 这两个六边形______________,______________.
◆2. 用量角器测量图中两个六边形的各内角并记录测量结果:
原六边形()
测量值(°)
投影六边形()
测量值(°)
◆3. 根据测量出的角度,可以发现______________,即,,,,,.
◆4. 用直尺测量两个六边形的各边长度并记录数据
原六边形边长()
长度(cm)
投影六边形边长()
长度(cm)
◆5. 计算每组对应线段的比值,可以发现
◆6. 总结前面两个环节发现的结果: ① 两个六边形对应角_______; ② 两个六边形对应边_______.
◆7. 知识归纳
相似多边形的定义:
______________、______________的两个多边形叫做相似多边形.如:六边形与六边形相似,记作: ,其中“”读作_______.
相似比的定义:
相似多边形对应边的比叫做_______.
练一练
1.判断对错.
(1)两个形状 “看起来差不多” 的多边形是相似多边形. ( )
(2)若四边形ABCD四边形 A'B'C'D',则∠A =∠ A',∠B = ∠B',∠ C = ∠ C',∠ D = ∠ D'.
( )
(3)若五边形M和五边形N的相似比为,则五边形N和五边形M的相似比为.( )
2. 已知四边形ABCD与四边形相似,AB = 4cm, A'B' = 6cm, BC = 5cm:
(1)求四边形ABCD与四边形的相似比.
(2)求B'C'的长度.
●探究二 特殊多边形的相似性判断
◆1. (1)等边三角形:每个内角都是_______,三边长度_______;
(2)正方形:每个内角都是_______,四边长度_______;
(3)正n边形:每个内角都为______________,每条边长度_______.
◆2. 若两个等边三角形的边长分别为a和b,则对应角均为60°(各角相等),对应边的比为_______,因此_______;同理,所有的正方形_______;任意两个同边数的正多边形,都满足各角分别相等、各边成比例,因此任意两个同边数的正多边形_______ .
◆3. 菱形的四边_______,但角的大小不确定,只能确定角的关系为对角相等、邻角互补,因此两个菱形______________.
◆4. 若菱形的边长为2cm,;菱形的边长为4cm, ,则:
对应角:,;
对应边的比:;
由于对应角不相等,这两个菱形_______.
◆5. 知识归纳
任意两个正多边形都相似,相似的条件必须是______________+______________,缺一不可.
练一练
1. (1)任意两个等腰三角形相似吗?为什么?
(2)请尝试总结:什么样的特殊四边形一定相似?什么样的特殊四边形不一定相似?
●探究三 实际场景中的相似多边形判断
问题情境:一块长3 m、宽1.5m 的矩形黑板如图所示,镶在其外围的木质边框宽7.5cm.边框的内外边缘所成的矩形相似吗?为什么?
◆1. 矩形的所有内角均为_______;要判断各边成比例,需要边框内外矩形的______________.
◆2. 内矩形(黑板):长a = 3m = _______,宽b = 1.5m = _______
外矩形(黑板 + 边框):边框宽7.5cm,因此长a' = _______,宽b' = _______.
◆3. 矩形的长的比: = _______;宽的比: =_______
边框内外的矩形,虽“各角分别相等”,但______________,因此不相似.
练一练
针对以上问题,若边框宽改为x cm,当x为何值时,边框内外矩形相似?
【分析】矩形是特殊多边形,对应角均为直角(相等),因此相似的关键条件是对应边成比例(即长宽比相等).设内外矩形相似,则:
【解答】
第二环节 合作探究
小组群学
在小组长的带领下:
A.小组合作,共同测量多边形的角度与长度;
B.交流探究三中实际情境问题的解决方法..
1. 下列关于相似多边形的说法, 正确 的是( )
A. 所有矩形都相似 B. 所有菱形都相似
C. 所有正五边形都相似 D. 所有平行四边形都相似
2. 若多边形多边形,相似比为,则多边形多边形的相似比为( )
A. B.
C. D.
3. 两个多边形相似的 充要条件 是( )
A. 形状相同 B. 对应角相等
C. 对应边成比例 D. 对应角相等且对应边成比例
4. 若两个相似多边形的周长比为,则它们的相似比为( )
A. B.
C. D.
5. 下列各组多边形中, 一定不相似 的是( )
A. 两个正三角形 B. 两个正方形
C. 两个等腰梯形(底角均为) D. 两个矩形(长宽比为和)
6. 四边形四边形,若,,则相似比
7. 两个相似多边形的相似比为,则它们的周长比为_______,面积比为_______
8. 矩形的长为,宽为,矩形与矩形相似,若矩形的宽为,则其长为_______
9. 已知正六边形的边长为,正六边形的边长为,判断它们是否相似,并求相似比和周长比。
题型一:相似多边形定义的辨析
1. (2023·山东青岛模拟) 下列图形中一定相似的是( )
A. 两个等腰三角形 B. 两个直角三角形
C. 两个正五边形 D. 两个平行四边形
2. (2022·江苏苏州中考模拟) 已知四边形ABCD和四边形A'B'C'D',不能判定它们相似的是( )
A. 各角分别相等且各边成比例 B. 各边成比例且∠A=∠A'
C. 两组邻边成比例且夹角相等 D. 一组对边成比例且∠A=∠A'
3. (2021·湖北武汉模拟) 下列说法正确的是( )
A. 所有矩形都相似 B. 所有菱形都相似
C. 所有正方形都相似 D. 所有等腰梯形都相似
4. (2020·广东广州中考改编) 若两个四边形内角分别相等,,,,,,,且相似,则的长度为( )
A. 8 B. 10
C. 12 D. 15
题型二: 特殊多边形的相似判断
5.(2023·浙江杭州中考)判断下列说法正确的是( )
A. 任意两个正六边形都相似; B. 任意两个菱形都相似;
C. 任意两个等腰三角形都相似; D. 任意两个矩形都相似
6.(2022·四川成都模拟)关于菱形的相似性,正确的是( )
A. 有一个角为 的两个菱形一定相似; B. 边长相等的两个菱形一定相似;
C. 对角线相等的两个菱形一定相似; D. 任意两个菱形都不相似
7.(2021·山东济南中考模拟)判断下列命题正确的是( )
A. 所有正七边形都相似; B. 所有等腰梯形都相似;
C. 所有矩形都相似; D. 所有平行四边形都相似
8.(2012·贵州中考)如图,六边形ABCDEF∽六边形GHIJKL,相似比为2:1,则下列结论正确的是( )
A.∠E=2∠K B.BC=2HI
C.六边形ABCDEF的周长=六边形GHIJKL的周长 D.S六边形ABCDEF=2S六边形GHIJKL
题型三 相似比的计算与应用
9.(2011·海南·中考真题)如图所示,在长为8cm,宽为6cm的矩形中,截去一个矩形(图中阴影部分),如果剩下的矩形与原矩形相似,那么剩下矩形的面积是( )
A.28cm2 B.27cm2
C.21cm2 D.20cm2
10.(2023·江苏连云港中考) 如图,正六边形ABCDEF与正六边形A'B'C'D'E'F'相似,已知正六边形ABCDEF的边长为4,正六边形A'B'C'D'E'F'的周长为36.
(1) 求两个正六边形的相似比;
(2) 若正六边形ABCDEF的面积为24,求正六边形A'B'C'D'E'F'的面积.
11. (2022·四川德阳中考模拟) 已知四边形ABCD∽四边形EFGH,相似比为3∶5,四边形ABCD的周长为27cm,面积为18cm².
(1) 求四边形EFGH的周长;
(2) 求四边形EFGH与四边形ABCD的面积差。
12. (2020·山东泰安模拟) 两个相似多边形的一组对应边分别为6cm和9cm,且较小多边形的面积比较大多边形的面积小45cm².
(1) 求两个多边形的相似比;
(2) 求两个多边形的面积。
题型四 实际情境中的相似多边形问题
13.(2010·山东潍坊·中考真题)如图所示,一般书本的纸张是在原纸张多次对开得到的.矩形沿对开后,再把矩形沿对开,依此类推.若各种开本的矩形都相似,那么等于( ).
A. B.
C. D.
14.(2016·山西·中考真题)宽与长的比是(约0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形蕴藏着丰富的美学价值,给我们以协调和匀称的美感.我们可以用这样的方法画出黄金矩形:作正方形ABCD,分别取AD、BC的中点E、F,连接EF:以点F为圆心,以FD为半径画弧,交BC的延长线于点G;作GH⊥AD,交AD的延长线于点H,则图中下列矩形是黄金矩形的是( )
A.矩形ABFE B.矩形EFCD
C.矩形EFGH D.矩形DCGH
15.(2018·重庆·中考真题)制作一块3m×2m长方形广告牌的成本是120元,在每平方米制作成本相同的情况下,若将此广告牌的四边都扩大为原来的3倍,那么扩大后长方形广告牌的成本是( )
A.360元 B.720元 C.1080元 D.2160元
4.3相似多边形
1. 满足相似多边形的条件:______________+______________
2. 相似比的定义:相似多边形对应边的比叫做_______
3. 任意两个正多边形_______
4. 任意两个菱形_______相似
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