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第11讲 相似与位似多边形(知识详解+8典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:相似多边形
知识点02:位似多边形(特殊的相似)
典例精讲·例题解析
(举三反三)
题型01:判断多边形相似
题型02:相似多边形的性质
题型03:位似图形、位似中心判断
题型04:求位似图形的对应坐标
题型05:位似作图题
题型06:规则图形嵌套相似(矩形、菱形)
题型07:位似与相似三角形模型综合
题型08:相似位似实际应用
课后作业·巩固延伸
一、单选题(6)
二、填空题(11)
三、解答题(7)
【知识点01】相似多边形
1. 定义
边数相同的两个多边形,同时满足对应角相等、对应边成比例,则两个多边形相似。
核心要点(缺一不可):仅对应角相等或仅对应边成比例,多边形不一定相似。
反例:任意两个矩形(角相等,边不一定成比例);任意两个菱形(边成比例,角不一定相等)。
2. 相似比
相似多边形对应边的比值为相似比。
性质:若多边形A∽多边形B,相似比为,则多边形B与A的相似比为;全等多边形相似比。
3. 相似多边形核心性质(必考)
设两个相似多边形相似比为:
对应角相等,对应边成比例;
对应对角线的比值、对应中线的比值、周长比值 = ;
面积比值 = (高频易错点);
相似具有传递性:若A∽B,B∽C,则A∽C。
【知识点02】位似多边形(特殊的相似)
1. 定义
两个多边形相似,且所有对应顶点的连线相交于同一点(位似中心),对应边互相平行或在同一直线上,称两个图形位似。
重要关系:位似图形一定是相似图形,相似图形不一定是位似图形。
2. 位似三要素
位似中心、相似比、对应顶点;位似中心可在图形内部、外部、边上或顶点处。
3. 位似图形性质
对应顶点连线经过位似中心,对应边平行或共线;
任意一组对应点到位似中心的距离之比 = 相似比;
周长比 = 相似比,面积比 = ;
4. 平面直角坐标系位似规律(上海考情重点)
以原点为位似中心,相似比为,原图形点坐标,则对应位似点坐标为: 或 。
取值规律: 图形放大; 图形缩小;正负号代表位似点与原点点在中心同侧/异侧。
补充:非原点位似中心,不可直接乘,需通过横纵距离差计算坐标。
5. 位似作图四步骤
确定位似中心 → 连接中心与图形关键点 → 按相似比截取对应点 → 顺次连线,得到位似图形。
【题型01】判断多边形相似
【典例1】(25-26九年级上·上海静安·期末)下列各选项中的两个图形一定相似的是( )
A.两个直角三角形 B.两个矩形
C.两个等腰梯形 D.两个正五边形
【变式1-1】(25-26九年级上·上海普陀·阶段检测)下列两个图形中,一定相似的是( )
A.两个矩形 B.两个等腰直角三角形
C.两个菱形 D.有一条边长是6厘米的两个等腰三角形
【变式1-2】(25-26九年级上·上海宝山·阶段检测)下列选项中的两个图形一定相似的是( )
A.两个等腰三角形 B.两个矩形 C.两个菱形 D.两个正方形
【变式1-3】(24-25九年级下·上海·开学考试)两个下列图形必定互为相似形的是( )
A.等腰三角形 B.平行四边形 C.正方形 D.等腰梯形
【题型02】相似多边形的性质
【典例2-1】(23-24九年级上·上海金山·期末)将一张矩形纸片沿较长边的中点对折,如果得到的两个矩形都和原来的矩形相似,那么原来矩形较长边和较短边的比是( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(24-25九年级上·上海·期中)矩形中,E、F分别为中点,如果矩形与矩形相似,那么它们的相似比为______.
【典例2-3】(2025·上海静安·一模)我们把常用的纸的短边与长边的比叫作“白银比”,把这样的矩形称为“白银矩形”.如图,一张规格为的矩形纸片,将其长边对折(为折痕),得到两个全等的矩形纸片,且这两种规格的矩形纸片相似,那么这个“白银比”为____.
【变式2-1】(23-24九年级上·上海松江·期末)某同学对“两个相似的四边形”进行探究.四边形和四边形是相似的图形,点A与点、点B与点、点C与点、点D与点分别是对应顶点,已知.该同学得到以下两个结论:①四边形和四边形的面积比等于;②四边形和四边形的两条对角线的和之比等于k.对于结论①和②,下列说法正确的是()
A.①正确,②错误 B.①错误,②正确 C.①和②都错误 D.①和②都正确
【变式2-2】(24-25九年级上·上海·期中)将矩形沿它的一条对称轴对折,如果对折后得到的新矩形与矩形相似,那么对折后得到的新矩形与矩形的相似比是______.
【变式2-3】(25-26九年级上·上海·单元复习)已知四边形和四边形是相似的图形,并且点与点、点与点、点与点、点与点分别是对应顶点,已知,,,,,,,求,的长和的度数.
【题型03】位似图形、位似中心判断
【典例3-1】(25-26九年级上·福建漳州·阶段检测)下列每个选项的两个图形中,不是位似图形的是( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,在正方形网格中,与(其顶点都在该网格的格点上)是位似三角形.若取格点,则这两个三角形的位似中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【变式3-1】下面四个图中,均与相似,且对应点交于一点;则与成位似图形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式3-2】如图,在正方形网格图中,与是位似图形,且和的顶点均在格点上,则位似中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【变式3-3】如图,网格中的两个三角形是位似图形,则它们的位似中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【题型04】求位似图形的对应坐标
【典例4-1】(24-25九年级上·湖南邵阳·期中)如图,已知和是以点为位似中心的位似图形,且和的周长之比为,点的坐标为,则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【典例4-2】在平面直角坐标系中,的顶点A的坐标为,若以原点O为位似中心,画的位似图形,使与的相似比为,则点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
【典例4-3】已知在平面直角坐标系中,的顶点分别为,若以原点为位似中心,相似比为2,将放大,则点A的对应点的坐标为______.
【变式4-1】(2026·广东深圳·二模)如图,在平面直角坐标系中,,,以原点为位似中心画一个三角形,使它与位似,位似比为,则点的对应点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
【变式4-2】(2026·浙江温州·三模)如图,与是位似图形,,都与x轴平行,点A,D与位似中心点P都在x轴上,点C,E在y轴上.若点B的坐标是,点F的横坐标为,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(2026·辽宁铁岭·一模)如图,在平面直角坐标系中,正方形与正方形是以原点为位似中心的位似图形,且位似比为,点,,在轴上,若正方形的边长为,则点坐标是________.
【题型05】位似作图题
【典例5】如图,在直角坐标系中,的位置如图所示,.
(1)以原点O为位似中心,在y轴右侧画出的位似图形,使它与的相似比是;
(2)在(1)中,若点是边上一点,则点M对应的位似点的坐标为 .
【变式5-1】网格是研究几何图形的一种工具,能帮助我们直观感知图形性质解决几何问题.如图,的顶点都在网格点上,点的坐标为.
(1)以点为位似中心,把按放大,请在轴的左侧,画出放大后的.
(2)点的对应点的坐标是__________,点的对应点的坐标是__________.
【变式5-2】如图,三个顶点的坐标分别为,,,以原点O为位似中心,将的各边放大为原来的2倍得到.
(1)在图中第一象限内画出符合要求的(不要求写画法);
(2)计算的面积.
【变式5-3】如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为、、.
(1)画出将向左平移3个单位,再向上平移1个单位后的;
(2)以原点为位似中心,相似比为2,在轴的左侧,画出将放大后的;
(3)已知与是关于某一点为位似中心的位似图形,请直接写出点的坐标.
【
题型06】规则图形嵌套相似(矩形、菱形)
【典例6-1】如图,矩形,是以坐标原点为位似中心的位似图形,已知,若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【典例6-2】在研究相似问题时,甲、乙同学的观点如下:
甲:将邻边边长为5和8的矩形按图①的方式向外扩张,得到新的矩形,它们的对应边间距均为1,则新矩形与原矩形相似.
乙:将边长5、12、13的三角形按图②的方式向外扩张,得到新三角形,它们的对应边间距为1,则新三角形与原三角形相似.对于两人的观点,下列说法正确的是( )
A.两人都对 B.两人都不对 C.甲对、乙不对 D.甲不对,乙对
【变式6-1】如图,美工组用机械臂绘图时,对平面直角坐标系中的菱形执行了两步操作:先以O为位似中心将菱形放大为原来的2倍,然后拖动菱形平移,得到菱形.已知,,,若菱形内部一点F经过上述操作后得到的对应点与它本身重合,则点F的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式6-2】如图,四边形,是以坐标原点O为位似中心的位似图形,已知点A,的坐标分别为,,若四边形的面积为8,则四边形的面积为( )
A.12 B.18 C.24 D.27
【变式6-3】如图,点A在反比例函数的图象上,过点A作轴于点B,轴于点C,以点O为位似中心把四边形放大得到四边形,过点的反比例函数表达式为,则四边形和四边形的位似比为( )
A. B. C. D.
【题型07】位似与相似三角形模型综合
【典例7】如图,四边形与四边形是位似图形,点是位似中心,, ,求的长.
【变式7-1】如图,在正方形网格中,点A、B、C都在格点上,(要求仅用无刻度的直尺,不要求写画法,保留必要的作图痕迹)
(1)在图1中,以C为位似中心,位似比为;请画出放大后的.
(2)在图2中,线段上作点M,利用格点作图使得.
(3)在图3中,利用格点在边上作-个点D,使得.
【变式7-2】如图,在矩形中,.
(1)如图1,矩形的顶点分别在和边上,点在矩形的内部,以点为位似中心,作矩形的位似矩形,且使得矩形的顶点恰好落在对角线上;(不要求写作法)
(2)在(1)中,若,求矩形的面积;
(3)如图2,在一个矩形空地上,王师傅准备修建一个矩形的花坛,要求点位于对角线上,且点分别在和边上,设的长为,矩形的面积为,求当为何值时,有最大值?并求出最大值.
【变式7-3】如图1,在平面直角坐标系中,直线与反比例函数的图象交于点A,B;与y轴交于点C,点A的横坐标为.
(1)求k的值;
(2)连接,点D为y轴上一点,连接,若与位似且位似中心为点C,求点D的坐标;
(3)设点N在第二象限的反比例函数图象上,点P在x轴上,设点,连接,,,,,若,求点N的坐标.
【题型08】相似位似实际应用
【典例8】如图,一幅装饰画的长为,宽为,镶在其外围的横向木质边框宽.若边框的内外边缘所成的矩形相似,求纵向木质边框的宽度
【变式8-1】综合与实践
学校组织“数学文化节”,启航小组承担了校园宣传栏主题展板的设计任务,活动报告如下:
活动任务
设计数学文化节展板
成员
组长:组员:
基本信息
有两张标准矩形板(一种制作展板的常用材料),尺寸为.
版面规划
用矩形表示整张板.
展板一:
如图1,在展板上下边缘各留宽为的空白,左右边缘各留宽为的空白,中间(即矩形)为图案区域.
展板二:
如图2,在展板上下边缘各留宽为的空白,左右边缘各留宽为的空白,中间部分纵向分割成四个全等的矩形图案区域,且每相邻两个矩形区域之间的间隔均为.
问题解决
确定版面图案区域的具体信息,如下:
……
(1)根据版面规划,若展板一中,且图案区域与整块展板相似(即矩形矩形,求的值;
(2)根据版面规划,若展板二中的四个矩形图案区域都与整块展板相似(如矩形矩形),则的值为___________.
【变式8-2】综合与实践
主题:某数学实践小组以标准对数视力表为例,探索视力表中的数学知识
操作:步骤一:用硬纸板复制视力表中视力为0.1,0.2所对应的“E”,并依次编号为①,②,垂直放在水平桌面上,开口的底部与桌面的接触点为,;
步骤二:如1图所示,将②号“E”沿水平桌面向右移动,直至从观测点O看去,对应顶点,与点O在一条直线上为止.
结论:这时我们说,在处用①号“E”测得的视力与在处用②号“E”测得的视力相同.
探究:(1)①如1图,与之间存在什么关系?请说明理由;
②由标准视力表中的,,可计算出时,___________mm;
运用:(2)如果将视力表中的两个“E”放在如2图所示的平面直角坐标系中,两个“E”字是位似图形,位似中心为点O,①号“E”与②号“E”的相似比为,点P与点Q为一组对应点.若点Q的坐标为,则点P的坐标为___________.
【变式8-3】 数学社团活动课上,同学们研究一个问题:任意给定一个矩形,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的?
【阶段一】同学们认为可以先研究给定矩形为正方形的情况,即是否存在一个正方形,其周长和面积都为原正方形周长和面积的?
思路一:设给定的正方形的边长为a,则其周长为4a,面积为a2. 若新正方形的周长是原正方形周长的,则新正方形的边长为,此时新正方形的面积是____①____.
思路二:正方形是相似图形,周长之比等于相似比,面积之比等于相似比的平方. 如果新正方形的面积是原正方形面积的,则新正方形与原正方形相似比为,此时新正方形周长应是原正方形周长的____②____.
结论:____③____(“存在”或“不存在”)一个新正方形,其周长和面积都为给定正方形周长和面积的.
拓展:除正方形外,上面的结论对哪种图形也成立?请写出一种图形.____④____
【阶段二】同学们对矩形(不包括正方形)的情况进行探究.
活动一:从特殊的矩形入手,如果已知矩形的长和宽分别为4和2,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的?
分析:设新矩形长和宽为,,根据题意,得
思路一:消去未知数y,得到关于x的方程,根据方程的解的情况解决问题.
思路二:借助一次函数与反比例函数的图象(画出简单的函数图象即可)研究.
结论:____⑤____(“存在”或“不存在”)一个新矩形,使其周长和面积都是长和宽分别为4和2的矩形周长和面积的.
活动二:对于一般的矩形,如果已知矩形的长和宽分别为m和n,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的?若存在,请指出需要满足的条件;若不存在,请说明理由.
请你完成以下任务:
(1)将【阶段一】中的①~④分别补充完整.
(2)分别按照【阶段二】中活动一的思路一、思路二解决问题,并将⑤补充完整.
(3)完成对【阶段二】中活动二的研究.
1. 两大核心概念
相似多边形:两角一边(对应角等、对应边成比例),周长比,面积比;
位似多边形:特殊相似,满足顶点共中心、对应边平行,具备相似所有性质。
2. 分层解题思路
基础题:直接套用相似比,求边长、周长、面积、坐标;
中档题:判断相似/位似,结合性质列式计算、规范作图;
压轴题:多边形拆分为三角形,结合经典相似模型+方程思想解题。
3. 核心记忆口诀
相似看边角,位似看交点;周长照比例,面积平方算;原点可缩放,定点差值算。
一、单选题
1.(24-25九年级上·上海徐汇·期中)上海人民广场占地面积约为,若按比例尺缩小后,其面积大约相当于
A.一个篮球场的面积 B.一张乒乓球台台面的面积
C.《中学生报》的一个版面的面积 D.《数学》课本封面的面积
2.如图,与是以点O为位似中心的位似图形,若,的周长为4,则的周长为( )
A.16 B.12 C.8 D.4
3.如图,与是位似图形,位似中心为点O.若的面积为m,,则的面积是( )
A. B. C. D.
4.(2024·上海黄浦·二模)小明在研究梯形的相似分割问题,即如何用一条直线将一个梯形分割成两个相似的图形.他先从等腰梯形开始进行探究,得到下面两个结论.结论1:存在与上、下底边相交的直线,能将等腰梯形分割成两个相似的图形;结论2:不存在与两腰相交的直线,能将等腰梯形分割成两个相似的图形.对这两个结论,你认为( )
A.结论1、结论2都正确 B.结论1正确、结论2不正确;
C.结论1不正确、结论2正确 D.结论1、结论2都不正确.
5.(2025·上海奉贤·一模)下列哪个选项中的矩形与图中的矩形不是相似形( )
A. B.
C. D.
6.如图,在平面直角坐标系中,两个矩形的对称中心与原点重合,且它们是位似图形,位似中心为点.若点,的对应点为点,已知点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.如图,四边形四边形,则的长为______.
8.如图,已知与位似,位似中心为O,且与的周长之比是,则的值为______.
9.如图,与是以坐标原点O为位似中心的位似图形,已知点A的坐标为,点D的坐标为 .则的值为_______.
10.如图,在平面直角坐标系中,以点为位似中心,将放大后得到.若,则的长为______.
11.(25-26九年级上·上海·单元复习)如图,正六边形与正六边形是关于原点的位似图形,相似比为,若点,则正六边形的周长为_________;
12.(25-26九年级上·上海·阶段检测)已知四边形与四边形是相似的图形,并且点与点、点与点、点与点、点与点分别是对应点,其中、、,那么______.
13.(2026·上海金山·一模)如果一个图形上的点和另一个图形上的点,...分别对应,并且它们的连线都经过同一点,那么这两个图形叫做位似图形,点是位似中心.如图,四边形和四边形是位似图形,点的坐标分别为、,如果的长为,那么的长为_____.
14.如图,在菱形中,,点E、F是对角线上的点(点E、F不与B、D重合),分别连接若四边形是菱形,且与菱形是相似菱形,那么菱形的边长是_______.(用a的代数式表示).
15.(24-25九年级上·上海嘉定·期中)如图,平面直角坐标系中,点、的坐标分别为、,(点、点、点的对应点分别是点、点、点),的坐标为,点在第四象限,那么点的坐标为_____
16.(2026·上海黄浦·二模)如图,正方形内接于正方形,即点E、F、G、H分别在正方形的四边上.请画出点A、B、C、D分别关于、、、的对称点P、Q、R、S,如果四边形的面积恰好是正方形面积的一半,那么的值是_____.
17.定义:如果两个三角形不仅是相似三角形,而且每组对应点所在的直线都经过同一个点,那么这两个三角形叫做位似三角形,它们的相似比又叫做位似比,这个点叫做位似中心.如图,已知点A、B、C的坐标分别为,,,点P坐标为.以点P为位似中心,与△ABC位似,且位似比为,那么点B的对应点的坐标为________.
三、解答题
18.如图,一个矩形广场的长为60,宽为40,广场内两条纵向小路宽均为2,如果设两条横向小路宽都为x,那么当x为多少时,小路内外边缘所围成的两个矩形相似.
19.如图,一个矩形休闲广场的长为,宽为,广场内左右两侧的两条纵向人行小路的宽均为3.5m,如果设上下两侧的两条横向人行小路的宽都为m,那么当为多少时,人行小路内外边缘所围成的两个矩形相似?
20.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为点,,.
(1)请以原点为位似中心,在位似中心的异侧画出一个,使它与的相似比为;点的对应点的坐标为______;
(2)若内部任意一点的坐标为,求出经过(1)的变化后点的对应点的坐标为;(用含,的代数式表示).
21.如图,在由边长为1的小正方形组成的网格中有和格点(网格线的交点)O.
(1)以点O为位似中心,在网格内将放大为原来的2倍,得到,画出放大后的;
(2)将绕点O顺时针旋转,得到,请你画出,并直接写出边在旋转过程中扫过的面积.
22.框中是小明对一道题目的解答以及老师的批注:
题目:某村计划建造如图所示的矩形蔬菜温室,要求长与宽的比为2:1,在温室内,沿前面内墙保留宽的空地,其他三面内墙各保留宽的通道.当温室的长与宽各是多少时,矩形蔬菜种植区域的面积是?
解:设矩形蔬菜种植区域的宽度为,则长为.
根据题意,得
解这个方程,得(不合题意,舍去),
所以温室的长为,宽为
答:当温室的长为,宽为时,矩形蔬菜种植区域的面积是.
老师批改时在他的解答中划了一条横线,并打了一个“?”
(1)请指出小明解答中存在的问题,并给出正确的解答过程.
(2)如图,矩形在矩形的内部, ,,且.设与,与,与,与之间的距离分别为,要使矩形矩形,应满足什么条件?请说明理由.
23.春暖花开,正是放风筝的好时候.某数学兴趣小组开展了特色实践活动,设计并制作外形为拋物线型的风筝.
活动主题
设计一个外形为拋物线型的风筝
活动准备
竹条,专业伞布以及其他的制作工具
步骤1
用竹条设计制作一个“十”字形支架,如图1,垂直平分,垂足为,,,.
步骤2
以点为原点,以所在的直线为轴建立如图2所示的平面直角坐标系,确定过点、、三点的抛物线的表达式,画出图形,用伞布剪出拋物线型伞面,并用材料对外轮廓进行定型;
步骤3
为使风筝结构更加稳固,同时兼具对称美,用竹条构造三角形结构,连接、,同时构造另一个,使得点、在抛物线上,且与位似,位似比为,位似中心在直线上;
根据以上材料,解决下列问题:
(1)求出图2中过、、三点的拋物线的表达式;
(2)请求出图2中所有满足条件的点的坐标.
24.已知抛物线与x轴交于点A和点B(点A在点B的左侧),它的对称轴为直线l,顶点C的坐标是.
(1)该抛物线的表达式是 ,点A和点B的坐标分别是 .
(2)与关于直线l上一点P位似,且位似比为2,、、分别是点A、B、C的对应点,且点、也在(1)中的抛物线上,求出满足条件的P点坐标;
(3)与关于原点位似,且位似比为2,D、E、F分别是点A、B、C的对应点.若将(1)中的抛物线沿x轴、y轴左右、上下平移后得到抛物线恰好经过点D、E,请你说说如何平移可以满足要求.
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第11讲 相似与位似多边形(知识详解+8典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:相似多边形
知识点02:位似多边形(特殊的相似)
典例精讲·例题解析
(举三反三)
题型01:判断多边形相似
题型02:相似多边形的性质
题型03:位似图形、位似中心判断
题型04:求位似图形的对应坐标
题型05:位似作图题
题型06:规则图形嵌套相似(矩形、菱形)
题型07:位似与相似三角形模型综合
题型08:相似位似实际应用
课后作业·巩固延伸
一、单选题(6)
二、填空题(11)
三、解答题(7)
【知识点01】相似多边形
1. 定义
边数相同的两个多边形,同时满足对应角相等、对应边成比例,则两个多边形相似。
核心要点(缺一不可):仅对应角相等或仅对应边成比例,多边形不一定相似。
反例:任意两个矩形(角相等,边不一定成比例);任意两个菱形(边成比例,角不一定相等)。
2. 相似比
相似多边形对应边的比值为相似比。
性质:若多边形A∽多边形B,相似比为,则多边形B与A的相似比为;全等多边形相似比。
3. 相似多边形核心性质(必考)
设两个相似多边形相似比为:
对应角相等,对应边成比例;
对应对角线的比值、对应中线的比值、周长比值 = ;
面积比值 = (高频易错点);
相似具有传递性:若A∽B,B∽C,则A∽C。
【知识点02】位似多边形(特殊的相似)
1. 定义
两个多边形相似,且所有对应顶点的连线相交于同一点(位似中心),对应边互相平行或在同一直线上,称两个图形位似。
重要关系:位似图形一定是相似图形,相似图形不一定是位似图形。
2. 位似三要素
位似中心、相似比、对应顶点;位似中心可在图形内部、外部、边上或顶点处。
3. 位似图形性质
对应顶点连线经过位似中心,对应边平行或共线;
任意一组对应点到位似中心的距离之比 = 相似比;
周长比 = 相似比,面积比 = ;
4. 平面直角坐标系位似规律(上海考情重点)
以原点为位似中心,相似比为,原图形点坐标,则对应位似点坐标为: 或 。
取值规律: 图形放大; 图形缩小;正负号代表位似点与原点点在中心同侧/异侧。
补充:非原点位似中心,不可直接乘,需通过横纵距离差计算坐标。
5. 位似作图四步骤
确定位似中心 → 连接中心与图形关键点 → 按相似比截取对应点 → 顺次连线,得到位似图形。
【题型01】判断多边形相似
【典例1】(25-26九年级上·上海静安·期末)下列各选项中的两个图形一定相似的是( )
A.两个直角三角形 B.两个矩形
C.两个等腰梯形 D.两个正五边形
【答案】D
【详解】解:、两个直角三角形不一定相似,该选项不符合题意;
、两个矩形不一定相似,该选项不符合题意;
、两个等腰梯形不一定相似,该选项不符合题意;
、两个正五边形所有内角均为,对应角相等;所有边成比例,故一定相似,该选项符合题意;
故选:D.
【变式1-1】(25-26九年级上·上海普陀·阶段检测)下列两个图形中,一定相似的是( )
A.两个矩形 B.两个等腰直角三角形
C.两个菱形 D.有一条边长是6厘米的两个等腰三角形
【答案】B
【详解】解:A选项:两个矩形的对应角相等,对应边不一定成比例,
两个矩形不一定相似,故A选项不符合题意;
B选项:两个等腰直角三角形的对应角相等,对应边成比例,
两个等腰直角三角形一定相似,故B选项符合题意;
C选项:两个菱形的对应边一定成比例,对应角不一定相等,
两个菱形不一定相似,故C选项不符合题意;
D选项:有一条边长是6厘米的两个等腰三角形,这两个三角形的对应角不一定相等,
这两个三角形不一定相似,故D选项不符合题意.
故选:B.
【变式1-2】(25-26九年级上·上海宝山·阶段检测)下列选项中的两个图形一定相似的是( )
A.两个等腰三角形 B.两个矩形 C.两个菱形 D.两个正方形
【答案】D
【详解】解:A.两个等腰三角形,对应角不一定相等,不一定相似,不合题意;
B.两个矩形,对应相等、边的比不一定相等,不一定相似,不合题意;
C.两个菱形,边的比相等、对应角不一定相等,不一定相似,不合题意;
D.任意两个正方形的对应角对应相等、边的比相等,一定相似,本选项符合题意.
故选:D.
【变式1-3】(24-25九年级下·上海·开学考试)两个下列图形必定互为相似形的是( )
A.等腰三角形 B.平行四边形 C.正方形 D.等腰梯形
【答案】C
【详解】解:A.两个等腰三角形的内角不一定对应相等,因此两个等腰三角形不一定相似,故A不符合题意;
B.两个平行四边形的对应角不一定相等,对应边不一定对应成比例,因此两个平行四边形不一定相似,故B不符合题意;
C.两个正方形对应角相等,对应边成比例,因此两个正方形一定相似,故C符合题意;
D.两个等腰梯形的对应角不一定相等,对应边不一定对应成比例,因此两个等腰梯形不一定相似,故D不符合题意.
故选:C.
【题型02】相似多边形的性质
【典例2-1】(23-24九年级上·上海金山·期末)将一张矩形纸片沿较长边的中点对折,如果得到的两个矩形都和原来的矩形相似,那么原来矩形较长边和较短边的比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:设原来矩形的长为,宽为,
则对折后的矩形的长为,宽为,
∵得到的两个矩形都和原矩形相似,
∴,
解得,
∴.
故选:B.
【典例2-2】(24-25九年级上·上海·期中)矩形中,E、F分别为中点,如果矩形与矩形相似,那么它们的相似比为______.
【答案】
【详解】解:∵E、F分别为中点,
∴,
∵矩形与矩形相似,
∴相似比,
解得, 或(舍去),
∴相似比为,
故答案为:.
【典例2-3】(2025·上海静安·一模)我们把常用的纸的短边与长边的比叫作“白银比”,把这样的矩形称为“白银矩形”.如图,一张规格为的矩形纸片,将其长边对折(为折痕),得到两个全等的矩形纸片,且这两种规格的矩形纸片相似,那么这个“白银比”为____.
【答案】
【详解】解:设矩形纸片长为,宽为,
∴折叠后矩形的长为,宽为,
根据题意可得,,
∴,
解得,,
故答案为: .
【变式2-1】(23-24九年级上·上海松江·期末)某同学对“两个相似的四边形”进行探究.四边形和四边形是相似的图形,点A与点、点B与点、点C与点、点D与点分别是对应顶点,已知.该同学得到以下两个结论:①四边形和四边形的面积比等于;②四边形和四边形的两条对角线的和之比等于k.对于结论①和②,下列说法正确的是()
A.①正确,②错误 B.①错误,②正确 C.①和②都错误 D.①和②都正确
【答案】D
【详解】∵四边形和四边形是相似的图形,,
∴四边形和四边形是相似比为,
∴四边形和四边形的面积比等于,四边形和四边形的两条对角线之比等于,
∴四边形和四边形的两条对角线的和之比等于,则①和②都正确,
故选:D.
【变式2-2】(24-25九年级上·上海·期中)将矩形沿它的一条对称轴对折,如果对折后得到的新矩形与矩形相似,那么对折后得到的新矩形与矩形的相似比是______.
【答案】
【详解】解:如图,
是矩形的一条对称轴,
、分别为,的中点,
,,
四边形是矩形,
,,
矩形与相似,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【变式2-3】(25-26九年级上·上海·单元复习)已知四边形和四边形是相似的图形,并且点与点、点与点、点与点、点与点分别是对应顶点,已知,,,,,,,求,的长和的度数.
【答案】,,
【详解】解:∵四边形和四边形是相似的图形,
∴,即,
∴,,
又∵,
∴.
【题型03】位似图形、位似中心判断
【典例3-1】(25-26九年级上·福建漳州·阶段检测)下列每个选项的两个图形中,不是位似图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:选项图形对应点的连线相交于一点,是位似图形,选项图形对应点的连线不会相交于一点,不是位似图形,
故选:.
【典例3-2】(24-25九年级上·河北唐山·期末)如图,在正方形网格中,与(其顶点都在该网格的格点上)是位似三角形.若取格点,则这两个三角形的位似中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】B
【详解】解:∵与((其顶点都在该网格的格点上)是位似三角形,
∴如图:连接,,
则,,相交于一点Q,
∴这两个三角形的位似中心是点Q.
故选:B.
【变式3-1】下面四个图中,均与相似,且对应点交于一点;则与成位似图形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:根据位似图形的定义可知,图1,图2,图4中的与成位似图形,
图3中、不平行,故与不成位似图形,
∴与成位似图形有3个.
【变式3-2】如图,在正方形网格图中,与是位似图形,且和的顶点均在格点上,则位似中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】D
【详解】解:如图,连接、,交点即为位似中心,
,
由图形可得位似中心是点,
故选:D.
【变式3-3】如图,网格中的两个三角形是位似图形,则它们的位似中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】D
【详解】解:如图,
∵位似图形的位似中心位于对应点连线所在的直线上,
点Q为位似中心.
故选:D.
【题型04】求位似图形的对应坐标
【典例4-1】(24-25九年级上·湖南邵阳·期中)如图,已知和是以点为位似中心的位似图形,且和的周长之比为,点的坐标为,则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】和是以点为位似中心的位似图形,
,
和的周长之比为,
和的相似比为,
点的坐标为,
的横坐标的绝对值为,纵坐标的绝对值为,
在第四象限,
点的坐标为.
故选.
【典例4-2】在平面直角坐标系中,的顶点A的坐标为,若以原点O为位似中心,画的位似图形,使与的相似比为,则点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【详解】解:∵以原点为位似中心,与的相似比为,点坐标为,位似图形有两种位置情况,
∴ 当与在原点同侧时,点的坐标为;
当与在原点异侧时,点的坐标为.
∴点的坐标为或.
【典例4-3】已知在平面直角坐标系中,的顶点分别为,若以原点为位似中心,相似比为2,将放大,则点A的对应点的坐标为______.
【答案】或
【详解】解:当关于原点的位似图形与在原点同侧时,点A的对应点的坐标为,即;
当关于原点的位似图形与在原点异侧时,点A的对应点的坐标为,即;
综上所述,点A的对应点的坐标为或.
【变式4-1】(2026·广东深圳·二模)如图,在平面直角坐标系中,,,以原点为位似中心画一个三角形,使它与位似,位似比为,则点的对应点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【详解】如果所画三角形与关于原点同向位似,则点的对应点的坐标是,即;
如果所画三角形与关于原点反向位似,则点的对应点的坐标是,即;
综上,点的对应点的坐标是或.
【变式4-2】(2026·浙江温州·三模)如图,与是位似图形,,都与x轴平行,点A,D与位似中心点P都在x轴上,点C,E在y轴上.若点B的坐标是,点F的横坐标为,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:如图所示,过点作轴于点,过点作轴于点,
∵的横坐标为,平行于轴,
∴,
∵与是位似图形,
∴,即相似比等于位似比,
∴点是的中点,
∵轴,轴,
∴,而,
∴,
∴,且,,
∴,
∴,则,
∴.
【变式4-3】(2026·辽宁铁岭·一模)如图,在平面直角坐标系中,正方形与正方形是以原点为位似中心的位似图形,且位似比为,点,,在轴上,若正方形的边长为,则点坐标是________.
【答案】
【详解】解:正方形与正方形是以原点为位似中心的位似图形,且位似比为,
,
又正方形的边长为,
即,
,
,
解得,
,
故点坐标是.
【题型05】位似作图题
【典例5】如图,在直角坐标系中,的位置如图所示,.
(1)以原点O为位似中心,在y轴右侧画出的位似图形,使它与的相似比是;
(2)在(1)中,若点是边上一点,则点M对应的位似点的坐标为 .
【答案】(1)解:如图,则即为所求.
(2)根据题意,得点对应的位似点的坐标为.
【变式5-1】网格是研究几何图形的一种工具,能帮助我们直观感知图形性质解决几何问题.如图,的顶点都在网格点上,点的坐标为.
(1)以点为位似中心,把按放大,请在轴的左侧,画出放大后的.
(2)点的对应点的坐标是__________,点的对应点的坐标是__________.
【详解】(1)解:图形如下:即为所求.
(2)解:∵点的坐标为,
∴点,
∵按放大得到,
∴点的对应点的坐标为:;点的对应点的坐标为:.
故答案为:;.
【变式5-2】如图,三个顶点的坐标分别为,,,以原点O为位似中心,将的各边放大为原来的2倍得到.
(1)在图中第一象限内画出符合要求的(不要求写画法);
(2)计算的面积.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求
(2)的面积为
【变式5-3】如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为、、.
(1)画出将向左平移3个单位,再向上平移1个单位后的;
(2)以原点为位似中心,相似比为2,在轴的左侧,画出将放大后的;
(3)已知与是关于某一点为位似中心的位似图形,请直接写出点的坐标.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:如图,即为所求;
(3)解:如图,作直线,交于点P,点P即为位似中心,
,,
直线的解析式为,
设直线的解析式为,
将代入,得:,
解得,
直线的解析式为,
将与联立,得:,
解得,
点的坐标为.
【题型06】规则图形嵌套相似(矩形、菱形)
【典例6-1】如图,矩形,是以坐标原点为位似中心的位似图形,已知,若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵矩形,是以坐标原点为位似中心的位似图形,,点的坐标为,
∴点的坐标为,即.
故选:B
【典例6-2】在研究相似问题时,甲、乙同学的观点如下:
甲:将邻边边长为5和8的矩形按图①的方式向外扩张,得到新的矩形,它们的对应边间距均为1,则新矩形与原矩形相似.
乙:将边长5、12、13的三角形按图②的方式向外扩张,得到新三角形,它们的对应边间距为1,则新三角形与原三角形相似.对于两人的观点,下列说法正确的是( )
A.两人都对 B.两人都不对 C.甲对、乙不对 D.甲不对,乙对
【答案】D
【详解】解:甲:如图,
根据题意得,,,
则,,
∴,,
∵
∴,
∴新矩形与原矩形不相似,
∴甲说法不正确;
乙:如图,
根据题意得,,,,
∴,,,
∴,,
∴,
∴乙说法正确;
故选:D.
【变式6-1】如图,美工组用机械臂绘图时,对平面直角坐标系中的菱形执行了两步操作:先以O为位似中心将菱形放大为原来的2倍,然后拖动菱形平移,得到菱形.已知,,,若菱形内部一点F经过上述操作后得到的对应点与它本身重合,则点F的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴点是对角线的中点,
∵,
∴,
∵以O为位似中心将菱形放大为原来的2倍,
∴点经过位似变换后,坐标变为,
又点平移后得到,
∴平移的方式为:先向左平移2个单位,再向下平移2个单位,
设菱形内任意一点,则经过操作后,对应点,
∵点与重合,
∴,,
∴,
∴点的坐标为.
【变式6-2】如图,四边形,是以坐标原点O为位似中心的位似图形,已知点A,的坐标分别为,,若四边形的面积为8,则四边形的面积为( )
A.12 B.18 C.24 D.27
【答案】B
【详解】解:∵点A,的坐标分别为,,
∴,,
∵四边形,是以坐标原点O为位似中心的位似图形,
∴四边形,是相似图形,相似比为,
∴四边形,的面积比为,
∵四边形的面积为8,
∴四边形的面积为,
故选:B.
【变式6-3】如图,点A在反比例函数的图象上,过点A作轴于点B,轴于点C,以点O为位似中心把四边形放大得到四边形,过点的反比例函数表达式为,则四边形和四边形的位似比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵过点作轴于点,轴于点,
∴四边形是矩形,
∵点在反比例函数的图象上,
∴,
∵以点为位似中心把四边形放大得到四边形,点在反比例函数的图象上,
∴四边形也是矩形,,
∴相似比为,
故选:A .
【题型07】位似与相似三角形模型综合
【典例7】如图,四边形与四边形是位似图形,点是位似中心,, ,求的长.
【答案】
【详解】解:四边形与四边形位似,
四边形四边形,,
,
,
,,
,解得,
即的长是.
【变式7-1】如图,在正方形网格中,点A、B、C都在格点上,(要求仅用无刻度的直尺,不要求写画法,保留必要的作图痕迹)
(1)在图1中,以C为位似中心,位似比为;请画出放大后的.
(2)在图2中,线段上作点M,利用格点作图使得.
(3)在图3中,利用格点在边上作-个点D,使得.
【详解】(1)解:如图,即为所求作的三角形;
;
(2)解:如图,点M就是所求的点;
;
(3)解:如图,点D就是所求的点.
.
【变式7-2】如图,在矩形中,.
(1)如图1,矩形的顶点分别在和边上,点在矩形的内部,以点为位似中心,作矩形的位似矩形,且使得矩形的顶点恰好落在对角线上;(不要求写作法)
(2)在(1)中,若,求矩形的面积;
(3)如图2,在一个矩形空地上,王师傅准备修建一个矩形的花坛,要求点位于对角线上,且点分别在和边上,设的长为,矩形的面积为,求当为何值时,有最大值?并求出最大值.
【答案】(1)解:作矩形的位似矩形如图所示;
;
(2)解∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得,
∴;
(3)解:时,,
∵,
∴,
∴,
即,
解得,
∴
,
∴当时,S有最大值,最大值为.
【变式7-3】如图1,在平面直角坐标系中,直线与反比例函数的图象交于点A,B;与y轴交于点C,点A的横坐标为.
(1)求k的值;
(2)连接,点D为y轴上一点,连接,若与位似且位似中心为点C,求点D的坐标;
(3)设点N在第二象限的反比例函数图象上,点P在x轴上,设点,连接,,,,,若,求点N的坐标.
【详解】(1)解:把点代入解析式
得,
故,
∵反比例函数的图象过点A,
∴,
解得;
(2)解:令,得,
,
,
由,得,
由,
解得,
,
∴,,
∴,
过点A作交y轴于点D,
∴,
此时与位似且位似中心为点C,符合题意,
∴,
∴,
解得,
∴,
故.
(3)解:设直线的解析式为,
根据题意,得,
解得,
∴直线的解析式为,
设直线与x轴的交点为Q,
令,则,
解得,
故,
∴,
∴,
过点Q作轴于点Q,设直线与双曲线的交点为点N,
此时,,
故点,
在x轴上截取,交x轴于点P,连接,则,
∴直线是线段的垂直平分线,
∴,
∵,
∴,
故点.
【题型08】相似位似实际应用
【典例8】如图,一幅装饰画的长为,宽为,镶在其外围的横向木质边框宽.若边框的内外边缘所成的矩形相似,求纵向木质边框的宽度
【详解】解:设纵向木质边框的宽度为,
边框的内外边缘所成的矩形相似,
,
解得,
答:纵向木质边框的宽度为.
【变式8-1】综合与实践
学校组织“数学文化节”,启航小组承担了校园宣传栏主题展板的设计任务,活动报告如下:
活动任务
设计数学文化节展板
成员
组长:组员:
基本信息
有两张标准矩形板(一种制作展板的常用材料),尺寸为.
版面规划
用矩形表示整张板.
展板一:
如图1,在展板上下边缘各留宽为的空白,左右边缘各留宽为的空白,中间(即矩形)为图案区域.
展板二:
如图2,在展板上下边缘各留宽为的空白,左右边缘各留宽为的空白,中间部分纵向分割成四个全等的矩形图案区域,且每相邻两个矩形区域之间的间隔均为.
问题解决
确定版面图案区域的具体信息,如下:
……
(1)根据版面规划,若展板一中,且图案区域与整块展板相似(即矩形矩形,求的值;
(2)根据版面规划,若展板二中的四个矩形图案区域都与整块展板相似(如矩形矩形),则的值为___________.
【详解】(1)解:矩形的两边长分别为,,
∵的两边比为,且与矩形相似,
∴,
解得;
(2)解:矩形的两边为,,
∵的两边比为,且与矩形相似,
∴,
解得,
故答案为:.
【变式8-2】综合与实践
主题:某数学实践小组以标准对数视力表为例,探索视力表中的数学知识
操作:步骤一:用硬纸板复制视力表中视力为0.1,0.2所对应的“E”,并依次编号为①,②,垂直放在水平桌面上,开口的底部与桌面的接触点为,;
步骤二:如1图所示,将②号“E”沿水平桌面向右移动,直至从观测点O看去,对应顶点,与点O在一条直线上为止.
结论:这时我们说,在处用①号“E”测得的视力与在处用②号“E”测得的视力相同.
探究:(1)①如1图,与之间存在什么关系?请说明理由;
②由标准视力表中的,,可计算出时,___________mm;
运用:(2)如果将视力表中的两个“E”放在如2图所示的平面直角坐标系中,两个“E”字是位似图形,位似中心为点O,①号“E”与②号“E”的相似比为,点P与点Q为一组对应点.若点Q的坐标为,则点P的坐标为___________.
【答案】(1)①.理由:
由题意得,
∴,
∴,
,
;
②,,,,
.
.
故答案为:.
(2)①号“E”与②号“E”的相似比为,点P与点Q为一组对应点.若点Q的坐标为,
点P的坐标为,即,
故答案为:.
【变式8-3】 数学社团活动课上,同学们研究一个问题:任意给定一个矩形,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的?
【阶段一】同学们认为可以先研究给定矩形为正方形的情况,即是否存在一个正方形,其周长和面积都为原正方形周长和面积的?
思路一:设给定的正方形的边长为a,则其周长为4a,面积为a2. 若新正方形的周长是原正方形周长的,则新正方形的边长为,此时新正方形的面积是____①____.
思路二:正方形是相似图形,周长之比等于相似比,面积之比等于相似比的平方. 如果新正方形的面积是原正方形面积的,则新正方形与原正方形相似比为,此时新正方形周长应是原正方形周长的____②____.
结论:____③____(“存在”或“不存在”)一个新正方形,其周长和面积都为给定正方形周长和面积的.
拓展:除正方形外,上面的结论对哪种图形也成立?请写出一种图形.____④____
【阶段二】同学们对矩形(不包括正方形)的情况进行探究.
活动一:从特殊的矩形入手,如果已知矩形的长和宽分别为4和2,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的?
分析:设新矩形长和宽为,,根据题意,得
思路一:消去未知数y,得到关于x的方程,根据方程的解的情况解决问题.
思路二:借助一次函数与反比例函数的图象(画出简单的函数图象即可)研究.
结论:____⑤____(“存在”或“不存在”)一个新矩形,使其周长和面积都是长和宽分别为4和2的矩形周长和面积的.
活动二:对于一般的矩形,如果已知矩形的长和宽分别为m和n,是否存在一个新矩形,它的周长和面积分别是原矩形周长和面积的?若存在,请指出需要满足的条件;若不存在,请说明理由.
请你完成以下任务:
(1)将【阶段一】中的①~④分别补充完整.
(2)分别按照【阶段二】中活动一的思路一、思路二解决问题,并将⑤补充完整.
(3)完成对【阶段二】中活动二的研究.
【答案】(1)①a2;②;③不存在;④等边三角形(答案不唯一,如圆)
【详解】(1)解:①新正方形的边长为,此时新正方形的面积是;
②正方形是相似图形,周长之比等于相似比,面积之比等于相似比的平方. 如果新正方形的面积是原正方形面积的,则新正方形与原正方形相似比为,此时新正方形周长应是原正方形周长的;
③总结可得:不存在一个新正方形,其周长和面积都为给定正方形周长和面积的.
④除正方形外,上面的结论对等边三角形也成立;
∵等边三角形都是相似图形,新的等边三角形的面积为原来等边三角形的面积的,
∴新的等边三角形与原来等边三角形的相似比为,
而新的等边三角形的周长为原来等边三角形的周长的,
∴此时新的等边三角形原来等边三角形的相似比为,
∴不存在一个新等边三角形,其周长和面积都为给定等边三角形周长和面积的.
(2)思路一:设新矩形长和宽为,,根据题意,得
∴,
整理得:,
∴,
∴原方程组无解,则不存在一个新矩形,使其周长和面积都是长和宽分别为4和2的矩形周长和面积的;
思路二:如图,函数与的图象如下:
∵两个函数图象没有交点,
∴无解,
∴不存在一个新矩形,使其周长和面积都是长和宽分别为4和2的矩形周长和面积的;
结论:不存在一个新矩形,使其周长和面积都是长和宽分别为4和2的矩形周长和面积的;
(3)∵矩形的长和宽分别为m和n,
∴矩形的周长为,面积为,
∴新的矩形的周长为,面积为,
设新矩形长和宽为,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
当时,
存在新矩形,使其周长和面积都是长和宽分别为和的矩形周长和面积的;
1. 两大核心概念
相似多边形:两角一边(对应角等、对应边成比例),周长比,面积比;
位似多边形:特殊相似,满足顶点共中心、对应边平行,具备相似所有性质。
2. 分层解题思路
基础题:直接套用相似比,求边长、周长、面积、坐标;
中档题:判断相似/位似,结合性质列式计算、规范作图;
压轴题:多边形拆分为三角形,结合经典相似模型+方程思想解题。
3. 核心记忆口诀
相似看边角,位似看交点;周长照比例,面积平方算;原点可缩放,定点差值算。
一、单选题
1.(24-25九年级上·上海徐汇·期中)上海人民广场占地面积约为,若按比例尺缩小后,其面积大约相当于
A.一个篮球场的面积 B.一张乒乓球台台面的面积
C.《中学生报》的一个版面的面积 D.《数学》课本封面的面积
【答案】C
【详解】解:由题意知,上海人民广场占地面积约为,按比例尺缩小后,其面积大约为,相当于《中学生报》的一个版面的面积,
故选:C.
2.如图,与是以点O为位似中心的位似图形,若,的周长为4,则的周长为( )
A.16 B.12 C.8 D.4
【答案】C
【详解】解:∵与是以点O为位似中心的位似图形,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴.
故选:C.
3.如图,与是位似图形,位似中心为点O.若的面积为m,,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵与是位似图形,位似中心为点O,,
∴,
∵的面积为m,
∴.
故选:C.
4.(2024·上海黄浦·二模)小明在研究梯形的相似分割问题,即如何用一条直线将一个梯形分割成两个相似的图形.他先从等腰梯形开始进行探究,得到下面两个结论.结论1:存在与上、下底边相交的直线,能将等腰梯形分割成两个相似的图形;结论2:不存在与两腰相交的直线,能将等腰梯形分割成两个相似的图形.对这两个结论,你认为( )
A.结论1、结论2都正确 B.结论1正确、结论2不正确;
C.结论1不正确、结论2正确 D.结论1、结论2都不正确.
【答案】B
【详解】解:如图,存在与上、下底边相交的直线,将等腰梯形分割成两个相似的图形,则结论1正确;
如图,存在与两腰相交的直线,将等腰梯形分割成两个相似的图形,则结论2不正确;
故选:B.
5.(2025·上海奉贤·一模)下列哪个选项中的矩形与图中的矩形不是相似形( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:∵原始矩形的长与宽的比值为,且四个角都是直角,
A中矩形的长与宽的比值为,且四个角都是直角,与原始矩形相似,
此选项不符合题意;
B中矩形的长与宽的比值为,且四个角都是直角,与原始矩形不相似,
此选项符合题意;
C中矩形的长与宽的比值为,且四个角都是直角,与原始矩形相似,
此选项不符合题意;
D中矩形的长与宽的比值为,且四个角都是直角,与原始矩形相似,
此选项不符合题意;
故选:B.
6.如图,在平面直角坐标系中,两个矩形的对称中心与原点重合,且它们是位似图形,位似中心为点.若点,的对应点为点,已知点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:如图:
∵在平面直角坐标系中,两个矩形的对称中心与原点重合,且它们是位似图形,位似中心为点,若点,的对应点为点,
∴位似比为,
∵点与点是位似图形的对应点,且在同一个象限内,
∴点的坐标,即,
∵在平面直角坐标系中,两个矩形的对称中心与原点重合,
∴点与点关于原点成中心对称,
∴点的坐标为.
二、填空题
7.如图,四边形四边形,则的长为______.
【答案】6
【详解】解:∵四边形四边形,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:6.
8.如图,已知与位似,位似中心为O,且与的周长之比是,则的值为______.
【答案】
【详解】解:∵与位似,位似中心为O,
∴,
∵与的周长之比是,
∴.
9.如图,与是以坐标原点O为位似中心的位似图形,已知点A的坐标为,点D的坐标为 .则的值为_______.
【答案】
【详解】解:与是以坐标原点为位似中心的位似图形,
,
,
的坐标为,点的坐标为,
,
.
10.如图,在平面直角坐标系中,以点为位似中心,将放大后得到.若,则的长为______.
【答案】
【详解】解:依题意,
∴,
∵,
∴
11.(25-26九年级上·上海·单元复习)如图,正六边形与正六边形是关于原点的位似图形,相似比为,若点,则正六边形的周长为_________;
【答案】
【详解】解:连接,如图所示:
∵正六边形与正六边形是关于原点的位似图形,相似比为,
∴,
∵点,
∴,
∴,
∵六边形是正六边形,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴正六边形的周长为;
故答案为:.
12.(25-26九年级上·上海·阶段检测)已知四边形与四边形是相似的图形,并且点与点、点与点、点与点、点与点分别是对应点,其中、、,那么______.
【答案】
【详解】解:∵四边形与四边形相似,
且点与点、点与点、点与点、点与点分别是对应点,
∴,
∵、、,
∴,
即.
故答案为: .
13.(2026·上海金山·一模)如果一个图形上的点和另一个图形上的点,...分别对应,并且它们的连线都经过同一点,那么这两个图形叫做位似图形,点是位似中心.如图,四边形和四边形是位似图形,点的坐标分别为、,如果的长为,那么的长为_____.
【答案】
【详解】解:∵点的坐标分别为、,
∴,
∵四边形和四边形是以坐标原点为位似中心的位似图形,
∴,即,
∴,
故答案为:.
14.如图,在菱形中,,点E、F是对角线上的点(点E、F不与B、D重合),分别连接若四边形是菱形,且与菱形是相似菱形,那么菱形的边长是_______.(用a的代数式表示).
【答案】
【详解】解:连接,
∵四边形为菱形,,
∴,,
∴,
∵菱形与菱形相似,
∴,
∴,
∴,
根据勾股定理可得:,
即,解得:.
故答案为:.
15.(24-25九年级上·上海嘉定·期中)如图,平面直角坐标系中,点、的坐标分别为、,(点、点、点的对应点分别是点、点、点),的坐标为,点在第四象限,那么点的坐标为_____
【答案】
【详解】解:点的坐标为,点的坐标为,
,,
,
,
如下图所示,
过点作轴,过点作轴,
点的坐标是,点的坐标为,
,,
,
轴,轴,
,
,
,
,,
解得:,,
,,
又点在第四象限,
点的坐标为.
故答案为: .
16.(2026·上海黄浦·二模)如图,正方形内接于正方形,即点E、F、G、H分别在正方形的四边上.请画出点A、B、C、D分别关于、、、的对称点P、Q、R、S,如果四边形的面积恰好是正方形面积的一半,那么的值是_____.
【答案】
【详解】解:如图,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
同理,
由对称可得,,
∴
∴点在上,
同理,点在上,
由对称可设 ,
∵
∴,
∵
∴,,
∴,
∵正方形正方形,
∴,
∴.
17.定义:如果两个三角形不仅是相似三角形,而且每组对应点所在的直线都经过同一个点,那么这两个三角形叫做位似三角形,它们的相似比又叫做位似比,这个点叫做位似中心.如图,已知点A、B、C的坐标分别为,,,点P坐标为.以点P为位似中心,与△ABC位似,且位似比为,那么点B的对应点的坐标为________.
【答案】或
【详解】解:分两种情况:如图,①当与△ABC,在点P同侧时,连接过点,在上取点使,
∵,,
∴,,
∴,
∴;
②当与△ABC,在点P两 侧时,连接过点,在延长线上取点使,
∵,,
∴,,
∴,
∴点横坐标为1-2=-1,
∴;
综上,的坐标为或,
故答案为:或.
三、解答题
18.如图,一个矩形广场的长为60,宽为40,广场内两条纵向小路宽均为2,如果设两条横向小路宽都为x,那么当x为多少时,小路内外边缘所围成的两个矩形相似.
【详解】解:小路内外边缘所围成的两个矩形相似,
解得,
答:当时,小路内外边缘所围成的两个矩形相似.
19.如图,一个矩形休闲广场的长为,宽为,广场内左右两侧的两条纵向人行小路的宽均为3.5m,如果设上下两侧的两条横向人行小路的宽都为m,那么当为多少时,人行小路内外边缘所围成的两个矩形相似?
【答案】
【详解】解:人行小路内边缘所围成的矩形的长为,
宽为.
根据相似多边形定义,当各边成比例时,这两个矩形相似,即:
,
解得,
经检验,是原方程的解.
答:当时,人行小路内外边缘所围成的两个矩形相似.
20.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为点,,.
(1)请以原点为位似中心,在位似中心的异侧画出一个,使它与的相似比为;点的对应点的坐标为______;
(2)若内部任意一点的坐标为,求出经过(1)的变化后点的对应点的坐标为;(用含,的代数式表示).
【详解】(1)解:如图,即为所求,点.
(2)解:∵与关于原点异侧位似,相似比为,点,
∴点.
21.如图,在由边长为1的小正方形组成的网格中有和格点(网格线的交点)O.
(1)以点O为位似中心,在网格内将放大为原来的2倍,得到,画出放大后的;
(2)将绕点O顺时针旋转,得到,请你画出,并直接写出边在旋转过程中扫过的面积.
【详解】(1)如图所示.
分别连接,
延长到使,延长到使,延长到使,
顺次连接,所以即为所求作的图形;
(2)分别将点绕点顺时针旋转得到对应点,顺次连接得到即为所求作的图形;
根据勾股定理,结合网格可得:,,
线段旋转过程中扫过的图形是圆心角为的圆环,面积为大扇形面积减小扇形面积:
.
22.框中是小明对一道题目的解答以及老师的批注:
题目:某村计划建造如图所示的矩形蔬菜温室,要求长与宽的比为2:1,在温室内,沿前面内墙保留宽的空地,其他三面内墙各保留宽的通道.当温室的长与宽各是多少时,矩形蔬菜种植区域的面积是?
解:设矩形蔬菜种植区域的宽度为,则长为.
根据题意,得
解这个方程,得(不合题意,舍去),
所以温室的长为,宽为
答:当温室的长为,宽为时,矩形蔬菜种植区域的面积是.
老师批改时在他的解答中划了一条横线,并打了一个“?”
(1)请指出小明解答中存在的问题,并给出正确的解答过程.
(2)如图,矩形在矩形的内部, ,,且.设与,与,与,与之间的距离分别为,要使矩形矩形,应满足什么条件?请说明理由.
【详解】(1)解:小明理解题意错误,题干不是矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为;而是矩形蔬菜温室,要求长与宽的比为,
解:设温室的宽为xm,则长为,则矩形蔬菜种植区域的宽为m,长为m.
∵,
解得:,(不合题意,舍去),
所以温室的长为,
答:当温室的长为,宽为时,矩形蔬菜种植区域的面积是.
(2)解:要使矩形矩形,
就要=,即,
即,
即,
∴,
.
23.春暖花开,正是放风筝的好时候.某数学兴趣小组开展了特色实践活动,设计并制作外形为拋物线型的风筝.
活动主题
设计一个外形为拋物线型的风筝
活动准备
竹条,专业伞布以及其他的制作工具
步骤1
用竹条设计制作一个“十”字形支架,如图1,垂直平分,垂足为,,,.
步骤2
以点为原点,以所在的直线为轴建立如图2所示的平面直角坐标系,确定过点、、三点的抛物线的表达式,画出图形,用伞布剪出拋物线型伞面,并用材料对外轮廓进行定型;
步骤3
为使风筝结构更加稳固,同时兼具对称美,用竹条构造三角形结构,连接、,同时构造另一个,使得点、在抛物线上,且与位似,位似比为,位似中心在直线上;
根据以上材料,解决下列问题:
(1)求出图2中过、、三点的拋物线的表达式;
(2)请求出图2中所有满足条件的点的坐标.
【详解】(1)解:由题意可知,顶点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,
设过、、三点的拋物线的表达式为,
将点代入,得,
,
解得,
∴拋物线的表达式为;
(2)解:①当与在位似中心的同一侧时,如图,设与轴的交点为,
∵与位似,位似比为,位似中心在直线上,
∴,,,
∴点的横坐标为,
将代入,得,
∴点的坐标为,
∴点的坐标为,
∴点的坐标为;
②当与在位似中心的两侧时,如图,设与轴的交点为,
同理可得,点的坐标为,,
∴点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或.
24.已知抛物线与x轴交于点A和点B(点A在点B的左侧),它的对称轴为直线l,顶点C的坐标是.
(1)该抛物线的表达式是 ,点A和点B的坐标分别是 .
(2)与关于直线l上一点P位似,且位似比为2,、、分别是点A、B、C的对应点,且点、也在(1)中的抛物线上,求出满足条件的P点坐标;
(3)与关于原点位似,且位似比为2,D、E、F分别是点A、B、C的对应点.若将(1)中的抛物线沿x轴、y轴左右、上下平移后得到抛物线恰好经过点D、E,请你说说如何平移可以满足要求.
【详解】(1)解:∵抛物线顶点C的坐标是,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为.
令,则,解得,,
∴,;
(2)解:∵,,
∴,
∵与关于直线l上一点P位似,且位似比为2,
∴,
①如图,若与关于点P成位似,
∵点,点在抛物线上,
∴点,点关于对称轴对称,
∴点的横坐标为,点的横坐标为,
把代入抛物线,得,
∴,,
设对称轴与的交点为点D,与的交点为点,
则
∵若与关于点P成位似,
∴,即,
∴,
∴,
∴
②如图,若与关于点P成位似,
由①同理可得,,,
∵,即,
∴,
∴,
∴
综上所述,点P的坐标为或.
(3)解:∵与关于原点位似,且位似比为2,
且,,
∴,,
或,,.
①当,,时,
经过平移,经过点,的抛物线解析式为,
∵原抛物线为,
∴原抛物线向右平移3个单位长度,向下平移12个单位长度可满足要求.
②当,,时,
经过平移,经过点,的抛物线解析式为,
∵原抛物线为,
∴原抛物线向左平移9个单位长度,向下平移12个单位长度可满足要求.
综上所述,原抛物线向右平移3个单位长度,向下平移12个单位长度,或向左平移9个单位长度,向下平移12个单位长度可以满足要求.
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