内容正文:
24.1放缩与相似性
(30分提至70分使用)
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课
索
探
新
一、相似多边形
1. 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。
2. 相似比:相似多边形对应边的比叫做相似比(或相似系数)。
3. 性质:
· 相似多边形的对应角相等;
· 相似多边形的对应边成比例;
· 相似多边形周长的比等于相似比;
· 相似多边形面积的比等于相似比的平方。
4. 判定:如果两个多边形的对应角相等,对应边成比例,那么这两个多边形相似(即定义既是性质也是判定)。
二、位似图形
1. 定义:如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点所在的直线都经过同一点,对应边互相平行(或在同一直线上),那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心。
2. 位似中心:位似图形每组对应点所在直线的交点,位似中心可以在图形的内部、外部、边上或顶点处。
3. 性质:
· 位似图形一定是相似图形,具有相似图形的所有性质;
· 位似图形对应点的连线相交于位似中心;
· 位似图形对应边互相平行(或在同一直线上);
· 位似图形的相似比等于对应点到位似中心的距离之比。
4. 画法:
· 确定位似中心;
· 分别连接位似中心和图形的各顶点;
· 根据相似比,在位似中心的同侧或两侧截取对应点;
· 顺次连接各对应点,得到位似图形。
5. 作用:利用位似可以将一个图形放大或缩小。
型
习
练
题
相似多边形
1.如图,点、分别在矩形的边、上,且,,连接,若矩形与矩形相似,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是相似多边形的性质,熟记相似多边形对应边的比相等是解题的关键.
根据相似多边形的性质得到,结合题意得到,即可求出结果.
【详解】解:矩形与矩形相似,
,即,
∵,
∴,
,
:,
故选:.
2.用放大镜看到的六边形与原六边形相比较,不发生改变的是( )
A.每条边的长度 B.周长 C.面积 D.每个内角的度数
【答案】D
【分析】本题考查的知识点是相似多边形的性质,解题关键是熟练掌握相似多边形的性质.
根据相似多边形的性质即可得解.
【详解】解:由题意得:用放大镜看到的六边形与原六边形是相似的关系,
∴用放大镜看到的六边形与原六边形相比较,周长、面积、每条边的长度的长度均增大了,但每个内角的度数保持不变.
故选:D.
3.如图,五边形五边形,若,,则下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相似多边形的性质.熟练掌握相似多边形的性质是解题的关键.
根据相似多边形的性质,即相似多边形的对应角相等,对应边成比例来进行判断.
【详解】解: 五边形五边形,
,,.
已知,,则.
选项A:,错误,该选项不符合题意;
选项B:,错误,该选项不符合题意;
选项C: ,即正确,符合题意;
选项D:,,而不是,选项不符合题意;
故选C.
4.如图所示的两个四边形相似,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查相似多边形,根据相似多边形的性质,进行判断即可.
【详解】解:∵两个四边形相似,
∴,
∴,,
故只有选项B是错误的;
故选B.
5.若两个相似六边形的面积比为,则它们的相似比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是相似多边形的性质,根据相似图形的面积比等于相似比的平方即可求解.
【详解】解:∵两个相似六边形的面积比为,
∴相似比的平方为,
∴相似比为.
故选:B
位似图形的相关概念
6.下列说法不正确的是( )
A.两个相似形的周长比等于它们的相似比 B.任意两个矩形都相似
C.所有的正方形都是形状相同的图形 D.成位似关系的两个图形是相似形
【答案】B
【分析】此题主要考查了相似图形的判定,熟练应用判定方法是解题关键.利用相似图形的判定方法分别判断得出即可.
【详解】解:A、两个相似形的周长比等于它们的相似比,说法正确,不符合题意;
B、矩形的相似需满足对应边成比例且对应角相等.虽然所有矩形角均为直角,但若长宽比不同(如与的矩形),对应边不成比例,故不相似.因此“任意两个矩形都相似”错误,故此选项符合题意;
C、所有正方形边长相等且角均为直角,形状完全相同,仅大小不同,故均为相似图形.此说法正确,故此选项不符合题意;
D、位似图形通过缩放和平移得到,必为相似形.此说法正确,故此选项不符合题意;
故选:B.
7.下列关于位似图形的表述:
①相似图形一定是位似图形,位似图形一定是相似图形;②位似图形一定有位似中心;③位似图形上任意两点到位似中心的距离之比等于位似比.其中正确表述的序号是( )
A.② B.①② C.③ D.②③
【答案】A
【分析】本题考查了位似图形的性质和概念.根据位似图形的性质和定义(识别位似图形,关键是看两个相似多边形的对应顶点所在的直线是否相交于一点,相交于一点的就是位似图形,交点就是位似中心)逐个判断即可得.
【详解】解:①相似图形不一定是位似图形,位似图形一定是相似图形,则原命题错误;
②位似图形一定有位似中心,则原命题正确;
③位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于位似比,而非任意两点,则原命题错误;
综上,正确命题的序号是②,
故选:A.
8.如图四边形与四边形是位似图形,位似比为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了位似的知识;结合题意,根据位似图形的性质,得,可得,进一步即可得到答案.
【详解】解:∵四边形与四边形是位似图形,位似比为,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
9.如图,四边形与四边形是位似图形,位似比为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了位似的知识;结合题意,根据位似图形的性质,得,再结合,通过计算即可得到答案.
【详解】∵四边形与四边形是位似图形,位似比为,
∴
∵,
∴,
∴
∴
∴,
故选:B.
10.如图,与是以点为位似中心的位似图形,且点,,在同一直线上,若,,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了位似图形的性质,熟练掌握位似图形的定义和性质,是解题的关键.根据位似图形的性质逐项分析即可.
【详解】解:A.∵与是以点为位似中心的位似图形,
∴,故A正确,不符合题意;
B.∵与是以点为位似中心的位似图形,
∴,
∴,故B正确,不符合题意;
C.∵与是以点为位似中心的位似图形,
∴,故C正确,不符合题意;
D.∵与是以点为位似中心的位似图形,
∴,故D不正确,符合题意.
故选D.
求两个位似图形的相似比
11.如图,四边形和是以点为位似中心的位似图形.若,四边形的周长是,则四边形的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是位似变换、相似多边形的性质、相似三角形的性质,熟记相似多边形的周长比等于相似比是解题的关键.
根据位似图形的概念得到四边形,,得到,求出,再根据相似多边形的周长比等于相似比计算即可.
【详解】解:∵四边形和是以点为位似中心的位似图形,
∴四边形,,
,
,
∴四边形的周长∶四边形周长,
∵四边形的周长是,
∴四边形的周长是,
故选:C.
12.如图,与是位似图形,位似中心是点O,且与的面积比为,已知的周长是4,则的周长是( )
A.2 B.8 C.16 D.20
【答案】B
【分析】本题考查相似三角形的性质,熟练掌握相似三角形的性质是解题的关键,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可得到周长比为,从而求得的周长.
【详解】解:∵与的面积比为,
∴与的相似比为,
∵的周长是4,
∴的周长是8,
故选:B.
13.如图,五边形和五边形是以点O为位似中心的位似图形,若,则五边形和五边形的面积比为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了位似图形的定义,相似三角形的判定及性质,相似多边形的性质;由位似图形的定义得五边形五边形,由相似多边形的性质得,可判定,再由相似多边形的性质即可求解.
【详解】解:五边形和五边形是以点O为位似中心的位似图形,
五边形五边形,,
,
,
,
;
故选:A.
14.图,以顶点为位似中心放大后得到,若方格纸的边长为,则与的相似比是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是位似变换,掌握位似图形的概念是解题的关键.根据位似图形的概念得到,结合图形解答即可.
【详解】解:以顶点为位似中心放大后得到,
,
方格纸的边长为,则,,
与的相似比是,
故选:C.
15.如图,和是以点为位似中心的位似图形,且位似比为,那么的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查位似图形,根据位似比等于相似比,得到,进而求出的值即可.
【详解】解:由题意,得:,
∴,
∴,
∴
故选:A.
求位似图形的对应坐标
16.如图,在平面直角坐标系中,与是以原点O为位似中心的位似图形,且与的位似比为.若点A的坐标是,则对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了求位似图形的坐标,正确求出位似比是解题关键.
根据位似图形的点坐标变换规律求解即可得.
【详解】解:∵与的位似比为,点A的坐标是,
∴点的坐标是.
故选:D.
17.以原点O为位似中心,作的位似图形,与的相似比为.若点C的坐标为,则点的坐标为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】D
【分析】本题主要考查坐标系与位似图形;根据以原点为位似中心,位似比为k时,位似图形对应点的坐标的比为k或.据此计算即可.
【详解】解:∵相似比为,位似中心为原点O,点C的坐标为,
∴点的坐标为即或即,
∴点的坐标为或,
故选:D.
18.如图,在平面直角坐标系中,已知点,以原点为位似中心,将缩小为原来的,得到,若点的对应点在第三象限,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了求位似图形的对应点坐标,把点A的横纵坐标都乘以即可得到点的坐标.
【详解】解:∵以原点为位似中心,将缩小为原来的,得到,点的对应点在第三象限,,
∴,即,
故选:D.
19.在平面直角坐标系中,已知线段,点,,以原点为位似中心,相似比为,把线段缩小,则点的对应点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查的是位似变换的性质,熟练掌握位似图形的性质是解题的关键.在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或.
以原点为位似中心进行位似变换时,点的对应坐标可能为原坐标乘以相似比(同侧)或乘以相似比的相反数(异侧).
【详解】解:∵位似中心为原点,相似比为,
∴点的对应点的坐标为即或即.
故选C.
20.在平面直角坐标系中,已知,,.以坐标原点O为位似中心把缩小,得到,则点C的对应点的坐标为( ).
A. B.或 C. D.或
【答案】B
【分析】本题主要考查位似的性质.根据位似比的性质可知,用点C的坐标分别乘以即可求解.
【详解】解:∵以坐标原点O为位似中心把缩小得到,其位似比为,
∴点的对应点的坐标为或,
故选:B.
在坐标系中画位似图形
21.已知线段,,.
(1)求线段a与线段b的比.
(2)如果线段a、b、c、d成比例,求线段d的长.
(3)是a和c的比例中项吗?为什么?
【答案】(1)
(2)
(3)是的,理由见解析
【分析】本题主要考查了成比例线段,熟知比例线段的定义是解题的关键.
(1)根据所给长度进行计算即可;
(2)根据成比例线段的定义进行计算即可;
(3)根据比例中项的定义进行判断即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴线段a与线段b的比为.
(2)解:∵线段a、b、c、d成比例,
∴,
∴,
∴,即线段d的长为24.
(3)解:是的,理由如下:
∵,
∴,
∴b是a和c的比例中项.
22.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)请画出关于轴对称的,其中点,的对应点分别为点,,并写出点的坐标;
(2)以点为位似中心,在原点右侧将放大为原来的2倍,得到,请画出,其中点,的对应点分别为点,,并写出点的坐标.
【答案】(1)画图见解析,点的坐标为
(2)画图见解析,点的坐标为
【分析】本题考查了坐标系中的对称作图和位似作图,熟练掌握轴对称的性质和位似图形的性质是解题的关键;
(1)先画出点A、B、C关于x轴对称的点,再顺次连接即可;
(2)先画出点A、B、C以点为位似中心在原点右侧放大后的对应点,再顺次连接即可.
【详解】(1)解:如图所示,点的坐标为;
(2)解:如图所示,点的坐标为.
23.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,.
(1)以点O为位似中心,在第三象限中画出,使与位似,且相似比为;
(2)直接写出点、和点的坐标:
( , ),( , ),( , ).
【答案】(1)图见详解
(2);;
【分析】本题主要考查位似,熟练掌握位似的性质是解题的关键;
(1)根据“与位似,且相似比为”可进行作图;
(2)根据平面直角坐标系可进行求解.
【详解】(1)解:所作如图所示:
(2)解:由坐标系可知:,,;
故答案为;;.
24.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,的顶点都在格点上,建立平面直角坐标系.
(1)以原点O为位似中心,将缩小,使变化后得到的新三角形与原三角形的位似比为,请在平面直角坐标系中画出新三角形;
(2)在中有一个点,则变换后P的对应点的坐标为______.
【答案】(1)图见解析
(2)或
【分析】本题考查位似图形,解题的关键是掌握位似图形的画法以及点坐标的对应关系.
(1)连接,并取它们的中点,把三个中点连接就可以得到新三角形,再分别做这三个中点关于原点的对称点,还可以得到一个满足条件的三角形;
(2)先把横纵坐标缩小为原来的一半即可,还有一个点是所得的点关于原点的对称点.
【详解】(1)解:如下图即为所求作;
(2)解:变换后横纵坐标都变为原来的一半,即,
还有关于原点对称的一个点.
故答案是:或.
25.如图所示,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是一个单位长度,的顶点都在格点上.
(1)以点为位似中心,在y轴右侧画出的位似图形,使与的位似比为;
(2)以点为坐标原点,建立如图平面直角坐标系,若点在线段上,请直接写出点经过(1)的位似变换后的对应点的坐标.
(3)直接写出的面积为______.
【答案】(1)图见详解
(2)
(3)6
【分析】本题主要考查位似,熟练掌握位似是解题的关键;
(1)根据位似的性质可进行作图;
(2)根据“与的位似比为”可进行求解;
(3)根据割补法可进行求解.
【详解】(1)解:所作如图所示:
(2)解:∵与的位似比为,且,
∴;
(3)解:.
故答案为:.
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一、相似多边形
1. 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。
2. 相似比:相似多边形对应边的比叫做相似比(或相似系数)。
3. 性质:
· 相似多边形的对应角相等;
· 相似多边形的对应边成比例;
· 相似多边形周长的比等于相似比;
· 相似多边形面积的比等于相似比的平方。
4. 判定:如果两个多边形的对应角相等,对应边成比例,那么这两个多边形相似(即定义既是性质也是判定)。
二、位似图形
1. 定义:如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点所在的直线都经过同一点,对应边互相平行(或在同一直线上),那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心。
2. 位似中心:位似图形每组对应点所在直线的交点,位似中心可以在图形的内部、外部、边上或顶点处。
3. 性质:
· 位似图形一定是相似图形,具有相似图形的所有性质;
· 位似图形对应点的连线相交于位似中心;
· 位似图形对应边互相平行(或在同一直线上);
· 位似图形的相似比等于对应点到位似中心的距离之比。
4. 画法:
· 确定位似中心;
· 分别连接位似中心和图形的各顶点;
· 根据相似比,在位似中心的同侧或两侧截取对应点;
· 顺次连接各对应点,得到位似图形。
5. 作用:利用位似可以将一个图形放大或缩小。
型
习
练
题
相似多边形
1.如图,点、分别在矩形的边、上,且,,连接,若矩形与矩形相似,则的值为( )
A. B. C. D.
2.用放大镜看到的六边形与原六边形相比较,不发生改变的是( )
A.每条边的长度 B.周长 C.面积 D.每个内角的度数
3.如图,五边形五边形,若,,则下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示的两个四边形相似,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
5.若两个相似六边形的面积比为,则它们的相似比为( )
A. B. C. D.
位似图形的相关概念
6.下列说法不正确的是( )
A.两个相似形的周长比等于它们的相似比 B.任意两个矩形都相似
C.所有的正方形都是形状相同的图形 D.成位似关系的两个图形是相似形
7.下列关于位似图形的表述:
①相似图形一定是位似图形,位似图形一定是相似图形;②位似图形一定有位似中心;③位似图形上任意两点到位似中心的距离之比等于位似比.其中正确表述的序号是( )
A.② B.①② C.③ D.②③
8.如图四边形与四边形是位似图形,位似比为,则( )
A. B. C. D.
9.如图,四边形与四边形是位似图形,位似比为,则( )
A. B. C. D.
10.如图,与是以点为位似中心的位似图形,且点,,在同一直线上,若,,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
求两个位似图形的相似比
11.如图,四边形和是以点为位似中心的位似图形.若,四边形的周长是,则四边形的周长是( )
A. B. C. D.
12.如图,与是位似图形,位似中心是点O,且与的面积比为,已知的周长是4,则的周长是( )
A.2 B.8 C.16 D.20
13.如图,五边形和五边形是以点O为位似中心的位似图形,若,则五边形和五边形的面积比为( ).
A. B. C. D.
14.图,以顶点为位似中心放大后得到,若方格纸的边长为,则与的相似比是( )
A. B. C. D.
15.如图,和是以点为位似中心的位似图形,且位似比为,那么的值为( )
A. B. C. D.
求位似图形的对应坐标
16.如图,在平面直角坐标系中,与是以原点O为位似中心的位似图形,且与的位似比为.若点A的坐标是,则对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
17.以原点O为位似中心,作的位似图形,与的相似比为.若点C的坐标为,则点的坐标为( )
A. B.或 C. D.或
18.如图,在平面直角坐标系中,已知点,以原点为位似中心,将缩小为原来的,得到,若点的对应点在第三象限,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
19.在平面直角坐标系中,已知线段,点,,以原点为位似中心,相似比为,把线段缩小,则点的对应点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
20.在平面直角坐标系中,已知,,.以坐标原点O为位似中心把缩小,得到,则点C的对应点的坐标为( ).
A. B.或 C. D.或
在坐标系中画位似图形
21.已知线段,,.
(1)求线段a与线段b的比.
(2)如果线段a、b、c、d成比例,求线段d的长.
(3)是a和c的比例中项吗?为什么?
22.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)请画出关于轴对称的,其中点,的对应点分别为点,,并写出点的坐标;
(2)以点为位似中心,在原点右侧将放大为原来的2倍,得到,请画出,其中点,的对应点分别为点,,并写出点的坐标.
23.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,.
(1)以点O为位似中心,在第三象限中画出,使与位似,且相似比为;
(2)直接写出点、和点的坐标:
( , ),( , ),( , ).
24.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,的顶点都在格点上,建立平面直角坐标系.
(1)以原点O为位似中心,将缩小,使变化后得到的新三角形与原三角形的位似比为,请在平面直角坐标系中画出新三角形;
(2)在中有一个点,则变换后P的对应点的坐标为______.
25.如图所示,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是一个单位长度,的顶点都在格点上.
(1)以点为位似中心,在y轴右侧画出的位似图形,使与的位似比为;
(2)以点为坐标原点,建立如图平面直角坐标系,若点在线段上,请直接写出点经过(1)的位似变换后的对应点的坐标.
(3)直接写出的面积为______.
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