内容正文:
25.7相似多边形和图形的位似
(30分提至70分使用)
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概
讲
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。(对于三角形,有更简便的判定方法,如SSS, SAS, AA等)
二、图形的位似
1. 定义:如果两个图形不仅是相似图形,而且对应顶点的连线相交于一点,对应边互相平行(或在同一条直线上),那么这样的两个图形叫做位似图形,这个交点叫做位似中心,这时的相似比又称为位似比。
2. 位似图形的性质:
· 位似图形一定是相似图形,相似图形不一定是位似图形。
· 位似图形的对应点和位似中心在同一条直线上。
· 位似图形的对应点到位似中心的距离之比等于位似比。
· 位似图形的对应边平行(或在同一条直线上)。
3. 利用位似变换作图:
· 确定位似中心。
· 分别连接位似中心和能代表原图的关键点并延长(或反向延长)。
· 根据位似比,确定能代表所作的位似图形的关键点。
· 顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形。
4. 以坐标原点为位似中心的位似变换:
· 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 ( -k )。即若原图形的某一点坐标为 ((x, y)),则其位似图形对应点的坐标为 ((kx, ky)) 或 。
型
习
练
题
相似多边形
1.将以下多边形各边向外平移1个单位并适当延长,得到如图所示的图形,变化前后的两个图形不一定相似的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了相似多边形的判定,正确掌握相似图形的判定方法是解题关键.
利用相似多边形的判定方法:对应角相等,对应边成比例的两个图形相似,进而判断即可.
【详解】解:∵矩形对应边向外平移1个单位后,对应边的比值不一定相等,
∴变化前后的两个矩形不相似,
∵三角形、菱形、正方形边长改变后对应比值仍相等,且对应角相等,
∴变化前后的两个三角形、菱形、正方形相似,
故选:C.
2.已知,如图,四边形四边形,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相似图形的性质.
根据相似图形的性质得到,根据多边形内角和计算即可.
【详解】解:∵四边形四边形,,
∴,
∴.
故选:C.
3.如图,四边形和四边形是位似图形,位似比为,且四边形的周长为36,则四边形的周长为( )
A.16 B.24 C.54 D.81
【答案】C
【分析】本题考查了位似图形的性质,位似图形的周长比等于位似比,理解位似的性质是解题的关键.根据位似比等于相似比,其对应的周长比等于相似比回答即可.
【详解】解:∵四边形和四边形是位似图形,位似比为,
∴四边形和四边形的周长比为,
∵四边形的周长为36,
∴四边形的周长为.
故选:C.
4.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.
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
位似图形相关概念
6.如图,与是位似图形,是位似中心,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了位似图形的性质,相似三角形的性质与判定,熟练掌握位似图形的性质是解题的关键.根据位似图形的性质可得,则可证明,得到,据此可得答案.
【详解】解:∵与是位似图形,是位似中心,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选:C.
7.如图,以点O为位似中心,把放大为原图形的2倍得到,下列说法中,错误的是( )
A. B.
C. D.C、O、三点在同一条直线上
【答案】B
【分析】本题主要考查了位似图形的性质,相似三角形的判定和性质.根据位似图形的性质,相似三角形的判定和性质,逐项判断,即可求解.
【详解】解:∵把放大为原图形的2倍得到,
∴,,C、O、三点在同一条直线上,故A,C,D正确,不符合题意;
∴,,
∴,
∴,故B错误,符合题意;
故选:B
8.如图,以点O为位似中心,作四边形的位似图形,已知,若四边形的周长是2,则四边形的周长是( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】B
【分析】本题考查了位似图形的性质,三角形相似的判定与性质,熟练掌握位似图形的周长比等于相似比是解题的关键.根据位似图形的性质可得,然后推出,得到,那么四边形的周长与四边形的周长的比等于,即可求解.
【详解】解:∵四边形与四边形是位似图形,且,
,
,
,
∴四边形的周长与四边形的周长的比为,
∵四边形的周长是2,
∴四边形的周长为6.
故选:B.
9.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.
10.如图,与是位似图形,点是位似中心,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了位似三角形、相似三角形的面积比等于相似比的平方,位似图形是相似图形的一种特殊情况,根据与是位似图形,且位似比是,可知,再根据即可求出.
【详解】解:与是位似图形,
,
,
,
,
,
.
故选: C.
求两个位似图形的相似比
11.如图,和是以点为位似中心的位似图形,若,则与的周长比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查位似图形的性质,相似图形的性质,把握相似图形的周长比等于其相似比是解题关键.
由位似比推出相似比,进而得出周长比.
【详解】解:∵和是以点为位似中心的位似图形,,
,
与的相似比为,
与的周长比为.
故选:A.
12.如图,四边形与四边形位似,其位似中心为点O,且,则四边形与四边形的周长之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了位似的概念、位似多边形的性质等知识点,先根据题意求出两个相似多边形的相似比,再根据相似多边形的性质求解即可.
【详解】解:∵四边形与四边形位似,位似中心为点O,且,
∴即四边形与四边形位似比为,
∴四边形与四边形的周长之比是.
故选:A.
13.如图,在平面直角坐标系中,若与是位似图形,位似中心是原点O.若,,,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出位似比,再利用位似比求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
,
∵与是位似图形,位似中心是原点O,
∴,
∴,
∵,
∴点B的坐标为,
故选:B.
【点睛】本题考查了利用二次根式的性质化简,用勾股定理解三角形,利用相似求坐标,求两个位似图形的相似比等知识,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
14.如图,与位似,点为位似中心,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是位似变换的概念和性质,两个图形不仅是相似图形,而且对应顶点的连线相交于一点,对应边互相平行,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.根据位似图形的概念得到,进而求出,根据位似变换的性质计算,得到答案.
【详解】解:∵与位似,,
∴,,
∴,
∴.
故选:C.
15.如图,与位似,点是它们的位似中心,且,则下列结论正确的有( )
①;②;③;④
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查的是位似变换、相似三角形的性质,由题意得:,且,推出,即可判断;
【详解】解:由题意得:,且,
∴相似比为,
∴,故②正确,③错误;
∴,故④错误;
∵,
∴,
∴,
∴,故①正确;
故选:B
判断位似中心
16.如图,在的方格纸中,点A,B,C,D均在格点上,线段与线段位似,则下面四点中,可能是它们的位似中心的是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】D
【分析】本题考查了找位似中心,连接、并延长,则交点即为它们的位似中心,结合图形即可得解.
【详解】解:连接、并延长,如图:交点即为它们的位似中心,
∴它们的位似中心为,
故选:D.
17.如图,与是位似图形,则位似中心为( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】A
【分析】本题考查了位似图形的位似中心,结合与是位似图形,故连接,它们都经过点,即可作答.
【详解】解:∵与是位似图形,
∴连接,它们都经过点,如图所示:
即位似中心为点,
故选:A.
18.如图,在正方形网格图中,与是位似图形,则位似中心是( )
A.点R B.点P C.点Q D.点O
【答案】D
【分析】本题考查确定位似中心,理解位似图形的概念是解题的关键.根据位似图形的概念,连接对应点,交点即是位似中心.
【详解】解:连接,交于点O,
∴点O是位似中心,
故选:D.
19.如图,若与是位似图形,则位似中心的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了位似图形,熟练掌握位似图形的性质是解题关键.连接,并延长与的延长线相交,交点坐标即为位似中心的坐标.
【详解】解:如图,连接,并延长与的延长线相交,交点即为位似中心,
由图可知,位似中心的坐标为,
故选:D.
20.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标分别是,是由经过位似变换得到的,则位似中心的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用已知坐标得出位似比,进而求出位似中心的坐标.
【详解】解:如图,连接并延长,交轴于点,
,
是由经过位似变换得到的,
相似比为,
则,即,
解得.
故位似中心P的坐标为.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了位似变换以及坐标与图形的性质,得出位似比是解题关键.
画位似图形
21.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.请以原点为位似中心,在轴上方画出的位似(点、、的对应点分别为点、、),使得与的相似比为.
【答案】见解析
【分析】本题考查画位似图形,根据位似图形的性质找到对应点,然后顺次连接即可画出图形.
【详解】解:如图,即为所求
22.如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,的顶点和点O均为格点(网格线的交点).
(1)以O为位似中心,在网格中画出的异侧位似图形,且满足与的位似比为;
(2)若的面积为,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查了位似的作图和相似三角形的性质,正确作图是关键.
(1)根据位似的作图方法作图即可;
(2)根据位似图形的相似比进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:与的位似比为,
与的面积比为.
的面积为,
的面积为.
23.如图,的顶点都在网格点上,点B的坐标.
(1)以点O为位似中心,把按放大在y轴的左侧,画出放大后的;
(2)点A的对应点D的坐标是 ;
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查作图-位似变换,掌握位似的定义和性质是解题的关键.
(1)位似中心为点O,根据位似比,连接,,并反向延长一倍,在y轴的左侧,即可求解;
(2)根据题意求出点A的坐标,再根据位似比,即可求解.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:∵点A的坐标为,
∴点A的对应点D的坐标是,
故答案为:.
24.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,.
(1)在轴右侧,以原点为位似中心,画出,使它与位似,且相似比为(点,,的对应点分别为点);
(2)在(1)的条件下,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)1
【分析】本题主要考查了作位似图形,相似三角形的性质,
对于(1),连接,并延长至,使,同理得到点,再依次连接可得答案;
对于(2),先求出,再根据相似比可得面积比,进而得出答案.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求作的三角形;
(2)解:,,,
,
∵与的相似比为,
∴与的面积比为,
∴面积.
25.如图,在平面直角坐标系中,方格图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.
(1)画出关于x轴对称的;
(2)以原点O为位似中心,在y轴的左侧画出一个,使它与位似,且相似比为.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了轴对称作图和位似作图,熟练掌握轴对称的性质和位似的性质,是解题的关键.
(1)先作出点A、B、C的对应点、、,然后顺次连接即可;
(2)先作出点、、的对应点、、,然后顺次连接即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求作的三角形;
(2)解:如图,即为所求作的三角形;
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25.7相似多边形和图形的位似
(30分提至70分使用)
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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。(对于三角形,有更简便的判定方法,如SSS, SAS, AA等)
二、图形的位似
1. 定义:如果两个图形不仅是相似图形,而且对应顶点的连线相交于一点,对应边互相平行(或在同一条直线上),那么这样的两个图形叫做位似图形,这个交点叫做位似中心,这时的相似比又称为位似比。
2. 位似图形的性质:
· 位似图形一定是相似图形,相似图形不一定是位似图形。
· 位似图形的对应点和位似中心在同一条直线上。
· 位似图形的对应点到位似中心的距离之比等于位似比。
· 位似图形的对应边平行(或在同一条直线上)。
3. 利用位似变换作图:
· 确定位似中心。
· 分别连接位似中心和能代表原图的关键点并延长(或反向延长)。
· 根据位似比,确定能代表所作的位似图形的关键点。
· 顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形。
4. 以坐标原点为位似中心的位似变换:
· 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 ( -k )。即若原图形的某一点坐标为 ((x, y)),则其位似图形对应点的坐标为 ((kx, ky)) 或 。
型
习
练
题
相似多边形
1.将以下多边形各边向外平移1个单位并适当延长,得到如图所示的图形,变化前后的两个图形不一定相似的是( )
A. B.
C. D.
2.已知,如图,四边形四边形,,,,则( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形和四边形是位似图形,位似比为,且四边形的周长为36,则四边形的周长为( )
A.16 B.24 C.54 D.81
4.如图,五边形五边形,若,,则下列结论中正确的是( )
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.
位似图形相关概念
6.如图,与是位似图形,是位似中心,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
7.如图,以点O为位似中心,把放大为原图形的2倍得到,下列说法中,错误的是( )
A. B.
C. D.C、O、三点在同一条直线上
8.如图,以点O为位似中心,作四边形的位似图形,已知,若四边形的周长是2,则四边形的周长是( )
A.4 B.6 C.8 D.12
9.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
10.如图,与是位似图形,点是位似中心,,则( )
A. B. C. D.
求两个位似图形的相似比
11.如图,和是以点为位似中心的位似图形,若,则与的周长比为( )
A. B. C. D.
12.如图,四边形与四边形位似,其位似中心为点O,且,则四边形与四边形的周长之比是( )
A. B. C. D.
13.如图,在平面直角坐标系中,若与是位似图形,位似中心是原点O.若,,,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
14.如图,与位似,点为位似中心,若,则( )
A. B. C. D.
15.如图,与位似,点是它们的位似中心,且,则下列结论正确的有( )
①;②;③;④
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
判断位似中心
16.如图,在的方格纸中,点A,B,C,D均在格点上,线段与线段位似,则下面四点中,可能是它们的位似中心的是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
17.如图,与是位似图形,则位似中心为( )
A.点 B.点 C.点 D.点
18.如图,在正方形网格图中,与是位似图形,则位似中心是( )
A.点R B.点P C.点Q D.点O
19.如图,若与是位似图形,则位似中心的坐标是( )
A. B. C. D.
20.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标分别是,是由经过位似变换得到的,则位似中心的坐标为( )
A. B. C. D.
画位似图形
21.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.请以原点为位似中心,在轴上方画出的位似(点、、的对应点分别为点、、),使得与的相似比为.
22.如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,的顶点和点O均为格点(网格线的交点).
(1)以O为位似中心,在网格中画出的异侧位似图形,且满足与的位似比为;
(2)若的面积为,求的面积.
23.如图,的顶点都在网格点上,点B的坐标.
(1)以点O为位似中心,把按放大在y轴的左侧,画出放大后的;
(2)点A的对应点D的坐标是 ;
24.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,.
(1)在轴右侧,以原点为位似中心,画出,使它与位似,且相似比为(点,,的对应点分别为点);
(2)在(1)的条件下,求的面积.
25.如图,在平面直角坐标系中,方格图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.
(1)画出关于x轴对称的;
(2)以原点O为位似中心,在y轴的左侧画出一个,使它与位似,且相似比为.
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