3.5 图形的位似(暑假预科讲义)-2026-2027学年北师大版数学九年级上册
2026-07-20
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内容正文:
暑季研思・九年级上册数学暑期培优专项讲义
3.5图形的位似 知识归纳与题型总结
考点01 图形的位似
1. 位似多边形:一般地,如果两个相似多边形任意一组对应顶点P,P'所在的直线都经过同一点O,且有OP′=k·OP(k≠0),那么这样的两个多边形叫作位似多边形,点O叫作位似中心.
2. 位似图形:如果两个图形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于同一点,对应边互相平行(或在同一直线上),这样的两个图形叫做位似图形。
3. 位似中心:所有对应顶点连线的公共交点。
4. 位似比:两个位似图形的相似比,也叫位似系数。
考向01 位似图形相关概念辨析
【例1】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】
【分析】四边形与四边形位似,可得四边形四边形,,,进而可得答案.
【详解】解:四边形与四边形位似,
四边形四边形,,
,
,
,,
,解得,
即的长是.
考向02 位似图形的识别
【例2】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
【分析】如果两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线所在的直线相交于一点,对应边互相平行(或共线),像这样的两个图形叫做位似图形.
【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.
考向03 判断位似中心
【例3】如图,已知与位似,点A,E,B,D在同一直线上,则其位似中心在( )
A.线段上 B.线段上 C.线段上 D.线段上
【答案】B
【分析】根据位似图形的性质,位似中心是对应顶点连线的交点. 观察图形可知两个三角形位于直线异侧,属于反向位似,确定对应点后即可判断位似中心的位置.
【详解】解:∵与 位似,
∴对应顶点的连线相交于一点,该点即为位似中心,
由图可知,与分别位于直线的两侧,属于反向位似,
∴点与点是对应点,点与点是对应点,点与点是对应点,
∵反向位似图形的位似中心位于对应点之间,
∴位似中心在线段上,且在线段上,
∵点在同一直线上,且顺序为,
∴位似中心在线段上.
考向04 求两个位似图形的相似比
【例4】如图,四边形和是以点为位似中心的位似图形,若,则四边形与四边形的面积比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据位似图形的性质可得,相似比为,根据相似图形的面积比等于相似比的平方即可得出答案.
【详解】解:∵四边形和是以点为位似中心的位似图形,,
∴,相似比为,
∴四边形与四边形的面积比为.
【对点1】一个数学游戏规则是:如图,在以同一点为位似中心的三个位似三角形的顶点处填入9个不同的数,使每个三角形的三个顶点与同一直线上的三个顶点的三个数之和均相等,则______.
【答案】1
【分析】此题考查了二元一次方程组和零指数幂等知识,根据题意得到关于x,y的方程组,求出,根据零指数幂即可得到答案.
【详解】解:由题意可得,,
解得,,
∴.
【对点2】2026年央视春晚的图标如图所示,其可以看作是由其中一个基本图形经过下面哪种图形变换得到( )
A.平移 B.翻折 C.旋转 D.位似
【答案】A
【分析】根据平移只改变位置,不改变大小,形状和方向,即可得到结果.翻折、旋转可以改变方向,位似可以改变大小.
【详解】解:可以看作由如下的基本图形经过平移得到.
【对点3】如图,在平面直角坐标系中,与位似,则下列对两位同学说法的判断正确的是( ).
嘉嘉:与的相似比为.
淇淇:位似中心为.
A.只有嘉嘉正确 B.只有淇淇正确 C.两人都正确 D.两人都不正确
【答案】A
【分析】本题考查位似中心的判断,位似比的计算,熟练掌握相关知识是关键.
根据位似的性质判断对应点和对应边,结合网格可计算出相似比,进而验证嘉嘉的说法;对应点所在的直线的交点即为位似中心,作图找到位似中心并判断坐标,即可验证淇淇的说法.
【详解】解:∵位似图形对应边平行或在同一直线上,
∴,
由图可知,,,
∴相似比为,故嘉嘉正确;
如图,连接、交于点,则点即为位似中心,
由图可知,点的坐标不是,故淇淇错误.
故选:A.
【对点4】如图,和是位似三角形,位似中心为点O,,则和的位似比为________.
【答案】
【详解】解:∵和是位似三角形,位似中心为点O,,
∴和的位似比为.
考点02 平面直角坐标系中的位似
平面直角坐标系中的位似:在平面直角坐标系中,将一个多边形每个顶点的横坐标、纵坐标都乘同一个数k(k≠0),所对应的图形与原图形位似,位似中心是坐标原点,它们的相似比为|k|.
考向01 画已知图形放大或缩小n倍后的位似图形
【例1】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.
【答案】(1)如图所示.
(2)如图所示.扫过的面积为
【分析】(1)先确定位似中心为,因为位似比为2,所以分别连接、、并延长,使对应线段长度变为原来的2倍,得到对应顶点、、,顺次连接即可;
(2)根据旋转的性质,确定旋转中心、旋转方向为顺时针、旋转角为,分别作出、、三点旋转后的对应点、、,顺次连接得到,因为扫过的面积是圆心角为,半径分别为、的两个扇形的面积差,所以先计算、的长度,再用扇形面积公式计算面积差.
【详解】(1)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:
.
考向02 求位似图形的对应坐标
【例2】在的网格图中,已知和点.
(1)以点M为位似中心,位似比为2,画出的位似图形;
(2)写出的各顶点坐标.
【答案】(1)如图,即为所求:
(2),,
【分析】(1)连接并延长至点,使,则即为点的对应点,同样的方法作出,的对应点,,从而得到;
(2)利用(1)所画图形就可以得到各顶点坐标.
【详解】(1)略
(2)略
考向03 在坐标系中求两个位似图形的相似比,周长比或面积比
【例3】如图,与位似,点O为位似中心,点B的坐标为,点E的坐标为,若的周长为5,则的周长是__________.
【答案】10
【分析】由题意得,,可得与的相似比为,则与的周长比为,进而可得答案.
【详解】解:∵点B的坐标为,点E的坐标为,
∴,,
∴,
∵与位似,点O为位似中心,
∴与的相似比为,
∴与的周长比为,
∵的周长为5,
∴的周长是10.
考向04 在坐标系中画位似图形
【例4】如图,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)求出的面积;
(2)请以点为位似中心作一个与位似的,使得的面积为12.(作出一个符合题意的图形即可)
【答案】(1)3
(2)如图:即为所求(画出其中一个即可).
【分析】(1)直接利用三角形的面积公式计算即可;
(2)先利用与的面积比得到相似比,然后利用以原点为位似中心的对应点的坐标特征,把点A、B、C的横纵坐标都乘以2或得到点,再顺次连接即可.
【详解】(1)解:由图可得:.
(2)解:,
∴与的相似比为:,
∵点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为
∴点的坐标为或,点的坐标为或,点的坐标为或,
如图,为所求.
考向05 在坐标系中画位似中心
【例5】在方格图中,以格点为顶点的三角形叫做格点三角形.在如图所示的平面直角坐标系中,格点与成位似关系,则位似中心的坐标为__________.
【答案】
【分析】对应顶点连线的交点即为位似中心,由此可解.
【详解】解:如图,与的交点D即为位似中心,坐标为,
【对点1】已知:在坐标平面内,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)在图中画出向下平移个单位,再向左平移个单位得到的;
(2)在图中作出绕点顺时针方向旋转后得到的;
(3)在图中作出以点为位似中心,把各边放大倍后得到的.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)略;
(2)略;
(3)略.
【对点2】如图,平面直角坐标系中,点,,,以原点O为位似中心,把缩小为,且与的相似比为,则点C的对应点的坐标为 _____.
【答案】或
【详解】解:∵以原点O为位似中心,把缩小为,且与的相似比为,且,
∴点C的对应点的坐标为或,即或.
【对点3】如图,五边形,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,.若的长为10,则的长为______.
【答案】16
【分析】根据位似图形的性质得到,再证明即可.
【详解】解:∵五边形,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,(
∴, ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴.
【对点4】如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为,,
(1)以原点为位似中心,在轴的左侧作,使它与的相似比为,点,,的对应点分别为,,;
(2)与的面积比为________.
(3)的面积是________.
【答案】(1)如图,即为所求;
(2)
(3)14
【分析】(1)利用相似三角形的性质作图即可;
(2)利用相似三角形的性质求解即可;
(3)利用割补法求三角形的面积即可.
【详解】(1)略;
(2)解:∵与的相似比为,
∴与的面积比为;
(3)解:的面积是.
【对点5】如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为.
(1)以原点为位似中心,在轴的右侧画出的一个位似,使它与的位似比为;
(2)画出将向左平移2个单位,再向上平移1个单位后得到的;
(3)判断和是位似图形吗?若是,请在图中标出位似中心点,并写出点的坐标.
【答案】(1)解:如图为所求:
(2)解:如图为所求:
(3)和是位似图形;
点M的坐标为.
【分析】(1)根据位似变换的性质找出对应点即可求解.
(2)根据平移变换的性质找出对应点即可求解.
(3)根据位似图形的定义即可判断,连接对应点的交点即为位似中心点,写出坐标即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:和是位似图形;图略,
由图可得点M的坐标为.
一、选择题
1.如图所示格点图中,每个小正方形的边长均为1,的三个顶点均在格点上,以原点O为位似中心,相似比为,把缩小,则点C的对应点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】分两种情况:点C的对应点在第一象限和点C的对应点在第三象限,根据所给的相似比求解即可.
【详解】解:∵,以原点O为位似中心,相似比为,把缩小,
∴当点C的对应点在第一象限时,点的坐标为,即,
当点C的对应点在第三象限时,点的坐标为,即,
综上所述,点C的对应点的坐标为或.
2.在直角坐标平面上有、两点,以原点为位似中心把线段缩小到原来的一半,得到线段,那么的坐标是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查以原点为位似中心的位似变换的坐标规律,在平面直角坐标系中,若位似变换以原点为位似中心,相似比为,则位似图形对应点的坐标等于原坐标乘或,据此计算即可得到结果.
【详解】解:∵已知点,以原点为位似中心把线段缩小到原来的一半,得到线段,
∴相似比,的坐标为或,
∴的坐标为或.
3.如图,以点为位似中心,把放大为原图形的倍得到,以下说法中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、由位似图形可知,
,
,故选项A正确,不符合题目要求;
B、由位似图形可知,故选项B正确,不符合题目要求;
C、由位似图形可知,相似比为,
,
、、三点共线,
,故选项C错误,符合题目要求;
D、由位似图形可知,相似比为,
,故选项D正确,不符合题目要求.
4.如图,以点为位似中心,将按相似比缩小,得到,则点的对应点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用平移,位似比的意义,解答即可;
【详解】解:点为位似中心,将按相似比缩小,得到,
将点向下平移1个单位长度,得到位似中心为,点的对应点为,按相似比缩小,得到对应点,
再将点向上平移1个单位长度就得到点的对应点D的坐标为;
5.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
【分析】本题考查了位似变换,根据位似变换的定义,找到对应顶点连线的交点即为位似中心,由此即可得解,熟练掌握位似变换的定义是解此题的关键.
【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.
6.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
【分析】位似图形可位于位似中心的同侧或异侧,需分两种情况计算.以原点为位似中心时,若新位似图形与原图形的相似比为,原图形上点对应点坐标为或.
【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.
7.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
【分析】如图作轴,轴,根据点坐标可得,,根据相似三角形的判定可得,由此可得,由此即可求解.
【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,
∴.
8.如图,以点为位似中心,作的位似图形,若点B的横坐标是,点B的对应点的横坐标是3,则与的周长之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据对应点到位似中心的距离之比等于位似比,位似图形的周长比等于位似比,即可得出结果.
【详解】解:∵点为位似中心,点的横坐标是,点的对应点的横坐标是3,
∴点到位似中心点的水平距离为,点到位似中心点的水平距离为,
∴与的位似比为,
∴与的周长之比为.
9.如图,,,,…,是以点O为位似中心的位似图形,已知,的面积为1,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据位似比得出相邻两个三角形的相似比,进而得出与的相似比,利用面积比等于相似比的平方求解即可.
【详解】解:是以点为位似中心的位似图形,
,
,
,
与的相似比为,与的相似比为,…,与的相似比为,
与的相似比为,
,
,
,
当时,.
10.如图,正方形和正方形是位似形,点的坐标为,点的坐标为,则这两个正方形位似中心的坐标是( ).
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】位似图形的对应边互相平行,对应点的连线所在的直线交于位似中心.
根据点的对应点分类讨论,利用待定系数法求出直线的函数解析式,联立求出交点坐标,即位似中心的坐标.
【详解】解: ①当点的对应点为点时,如图,
∵四边形是正方形,
又∵点C的坐标为,
∴,
∴点的坐标为,
设直线的解析式为,
将,代入,得,
,
解得,
∴直线的解析式为,
同理直线的解析式为,
联立直线与直线,得,
,
解得,
∴位似中心的坐标为;
②当点的对应点为点时,如图,
对应点的连线所在的直线未交于同一个点,不满足位似形的性质,故舍去;
③当点的对应点为点时,如图,
设直线的解析式为,
将,代入,得,
,
解得,
∴直线的解析式为,
将代入,得,
,
解得,
∴位似中心的坐标为;
④当点的对应点为点时,如图,
对应点的连线所在的直线未交于同一个点,不满足位似形的性质,故舍去;
综上所述,位似中心的坐标为或
二、填空题
11.正方形如图所示,以原点O为位似中心,在第一象限内把正方形的各边缩小为原来的,则点C的对应点的坐标为_____________.
【答案】
【分析】先根据正方形的性质及点、的坐标求出点的坐标,再根据位似变换的性质:以原点为位似中心,相似比为,且变换后的图形与原图形在位似中心同侧,则对应点的坐标为原坐标乘以,计算即可
【详解】解:由图可知,
∴
∵四边形是正方形
∴,且轴
∴点的坐标为
∵以原点为位似中心,在第一象限内把正方形的各边缩小为原来的
∴位似比
∴点的坐标为 ,即.
12.如图,与是以点为位似中心的位似图形,若,且的面积是4,则的面积是_______.
【答案】
9
【分析】根据位似图形的性质得到,由求出位似比,再根据相似三角形面积的比等于相似比的平方计算即可.
【详解】解: ,
,
与是以点为位似中心的位似图形,
,,
∴,
∴,
,
的面积是4,
,
.
13.如图,平面直角坐标系中,与是位似图形,位似中心为坐标原点.已知点,,的坐标分别为,,,则点的坐标为________.
【答案】
【分析】根据位似三角形的性质求解即可.
【详解】与是位似图形,位似中心为坐标原点,点的对应点为,
位似比为,
点的对应点为点,
,,
点的坐标为.
14.如图,在平面直角坐标系中,已知,,以原点为位似中心,将缩小为原来的,得到,则点的对应点的坐标为________.
【答案】或
【分析】根据题意可得位似比为或,用点A的横纵坐标乘以对应的位似比即可求出点的坐标.
【详解】解:∵,以原点为位似中心,将缩小为原来的,得到,
∴位似比为或,
当位似比为时,则点的对应点的坐标为,即,
当位似比为时,则点的对应点的坐标为,即,
综上所述,点的对应点的坐标为或.
15.如图,在平面直角坐标系中,A点坐标为,B点坐标为,以为边在第一象限内作正方形,以原点O为位似中心,在第三象限内作正方形,使其与正方形位似,且,则点的坐标是__________.
【答案】
【分析】过点C作轴于点E,可证明得到,据此可求出点C的坐标,再根据题意可得位似比为,结合正方形在第三象限可得答案.
【详解】解:如图所示,过点C作轴于点E,
∴,
∴;
∵A点坐标为,B点坐标为,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
∵原点O为位似中心,在第三象限内作正方形,使其与正方形位似,且,
∴位似比为,
又∵正方形在第三象限,
∴点的坐标为,即.
三、解答题
16.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.请解答下列问题:
(1)以原点O为位似中心,在第一象限内画出与位似的图形,使与的相似比为;
(2)直接写出点坐标 ;若线段上点D的坐标为,则其对应点的坐标 ;
(3)求的面积.
【答案】(1)如图,即为所求.
(2);
(3)14
【分析】(1)连接、、,并将其延长到原来的2倍,进而连接即可得到;
(2)由图即可得点的坐标,根据位似的性质,结合点D的坐标即可得到点的坐标;
(3)利用割补法即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由图可得,点坐标为,
由位似的性质可得,线段上点的对应点的坐标为.
(3)解:的面积为.
17.如图,在边长为1的小正方形网格中,的三个顶点均在格点上,请按要求完成下列任务.
(1)作图:以点C为旋转中心,将逆时针旋转得到.
(2)以点O为位似中心,在网格内作的位似图形,使与的位似比为.
(3)的面积为______.
【答案】(1)解:如图所示,即为所求作的图形.
(2)解:如图所示,即为所求作的图形.
(3)8
【分析】(1)根据旋转作图的步骤,逐步作图即可;
(2)根据位似作图的步骤,逐步作图即可;
(3)根据割补法求三角形的面积进行计算求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:∴.
18.在边长为1的小正方形网格坐标系中,顶点均为格点,点,对应位似点.
(1)描出AC中点D,写出点D坐标;
(2)以原点O为位似中心,将放大得到,画出图形.
【答案】(1)如图,AC中点;
(2)
【详解】解:(1)略
(2)由对应,得位似比为2,将各顶点坐标放大2倍,再取相反数,顺次连接即可得到.图略.
19.如图,已知三个顶点的坐标分别是,.
(1)画出绕着原点O顺时针旋转后得到的.
(2)以点为位似中心,在网格中画出的位似图形,使与的相似比为.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直接利用旋转的性质得出对应点位置,进而得出答案;
(2)直接利用位似图形的性质得出对应点位置,进而得出答案.
【详解】(1)略
(2)略
20.阅读与思考
请仔细阅读下面的材料并完成相应的任务.
三角形的内邻正方形
概念理解:四个顶点均在三角形三条边上的正方形叫做该三角形的内邻正方形.
如图,中,点,分别在,边上,点,在边上,且四边形是正方形,则称正方形是中边上的内邻正方形.
特例研究:下面研究直角三角形的内邻正方形.
情形:如图,已知中,.,.正方形在下方.利用正方形可以画出的一个内邻正方形.
画法:①连接交边于点.
②过点作交边于点,过点作于点.则四边形为的一个内邻正方形.
理由:由作法可知,点,,,均在直角三角形的边上.
,,,,
,四边形为矩形.
由条件易得:,.
,,.……
分析:这一方法实质上是先特殊条件,构造正方形,然后将正方形缩小得到所求作的图形.进一步分析图,可得正方形与正方形是以点为中心的位似图形,其相似比为______,正方形的边长为______;
任务:
(1)请补全“理由”部分的推理过程;
(2)直接写出“分析”中所缺的内容:______,______;
【答案】(1)
证明:四边形是正方形,
,
,
,
矩形为正方形;
(2),.
【分析】(1)根据正方形的判定定理进行补全即可解答;
(2)根据正方形的性质得到,根据相似三角形的性质得到,据此解答即可.
【详解】(1)略
(2)四边形是正方形,
,
,
,
,
,
即正方形与正方形是以点为中心的位似图形,其相似比为,正方形的边长为.
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3.5图形的位似 知识归纳与题型总结
考点01 图形的位似
1. 位似多边形:一般地,如果两个相似多边形任意一组对应顶点P,P'所在的直线都经过同一点O,且有OP′=k·OP(k≠0),那么这样的两个多边形叫作位似多边形,点O叫作位似中心.
2. 位似图形:如果两个图形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于同一点,对应边互相平行(或在同一直线上),这样的两个图形叫做位似图形。
3. 位似中心:所有对应顶点连线的公共交点。
4. 位似比:两个位似图形的相似比,也叫位似系数。
考向01 位似图形相关概念辨析
【例1】如图,四边形与四边形是位似图形,点是位似中心,, ,求的长.
考向02 位似图形的识别
【例2】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
考向03 判断位似中心
【例3】如图,已知与位似,点A,E,B,D在同一直线上,则其位似中心在( )
A.线段上 B.线段上 C.线段上 D.线段上
考向04 求两个位似图形的相似比
【例4】如图,四边形和是以点为位似中心的位似图形,若,则四边形与四边形的面积比为( )
A. B. C. D.
【对点1】一个数学游戏规则是:如图,在以同一点为位似中心的三个位似三角形的顶点处填入9个不同的数,使每个三角形的三个顶点与同一直线上的三个顶点的三个数之和均相等,则______.
【对点2】2026年央视春晚的图标如图所示,其可以看作是由其中一个基本图形经过下面哪种图形变换得到( )
A.平移 B.翻折 C.旋转 D.位似
【对点3】如图,在平面直角坐标系中,与位似,则下列对两位同学说法的判断正确的是( ).
嘉嘉:与的相似比为.
淇淇:位似中心为.
A.只有嘉嘉正确 B.只有淇淇正确 C.两人都正确 D.两人都不正确
【对点4】如图,和是位似三角形,位似中心为点O,,则和的位似比为________.
考点02 平面直角坐标系中的位似
平面直角坐标系中的位似:在平面直角坐标系中,将一个多边形每个顶点的横坐标、纵坐标都乘同一个数k(k≠0),所对应的图形与原图形位似,位似中心是坐标原点,它们的相似比为|k|.
考向01 画已知图形放大或缩小n倍后的位似图形
【例1】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.
考向02 求位似图形的对应坐标
【例2】在的网格图中,已知和点.
(1)以点M为位似中心,位似比为2,画出的位似图形;
(2)写出的各顶点坐标.
考向03 在坐标系中求两个位似图形的相似比,周长比或面积比
【例3】如图,与位似,点O为位似中心,点B的坐标为,点E的坐标为,若的周长为5,则的周长是__________.
考向04 在坐标系中画位似图形
【例4】如图,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)求出的面积;
(2)请以点为位似中心作一个与位似的,使得的面积为12.(作出一个符合题意的图形即可)
考向05 在坐标系中画位似中心
【例5】在方格图中,以格点为顶点的三角形叫做格点三角形.在如图所示的平面直角坐标系中,格点与成位似关系,则位似中心的坐标为__________.
【对点1】已知:在坐标平面内,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)在图中画出向下平移个单位,再向左平移个单位得到的;
(2)在图中作出绕点顺时针方向旋转后得到的;
(3)在图中作出以点为位似中心,把各边放大倍后得到的.
【对点2】如图,平面直角坐标系中,点,,,以原点O为位似中心,把缩小为,且与的相似比为,则点C的对应点的坐标为 _____.
【对点3】如图,五边形,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,.若的长为10,则的长为______.
【对点4】如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为,,
(1)以原点为位似中心,在轴的左侧作,使它与的相似比为,点,,的对应点分别为,,;
(2)与的面积比为________.
(3)的面积是________.
【对点5】如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为.
(1)以原点为位似中心,在轴的右侧画出的一个位似,使它与的位似比为;
(2)画出将向左平移2个单位,再向上平移1个单位后得到的;
(3)判断和是位似图形吗?若是,请在图中标出位似中心点,并写出点的坐标.
一、选择题
1.如图所示格点图中,每个小正方形的边长均为1,的三个顶点均在格点上,以原点O为位似中心,相似比为,把缩小,则点C的对应点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
2.在直角坐标平面上有、两点,以原点为位似中心把线段缩小到原来的一半,得到线段,那么的坐标是( )
A. B.
C.或 D.或
3.如图,以点为位似中心,把放大为原图形的倍得到,以下说法中错误的是( )
A. B.
C. D.
4.如图,以点为位似中心,将按相似比缩小,得到,则点的对应点D的坐标为( )
A. B. C. D.
5.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
6.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
7.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.
8.如图,以点为位似中心,作的位似图形,若点B的横坐标是,点B的对应点的横坐标是3,则与的周长之比为( )
A. B. C. D.
9.如图,,,,…,是以点O为位似中心的位似图形,已知,的面积为1,则的面积是( )
A. B. C. D.
10.如图,正方形和正方形是位似形,点的坐标为,点的坐标为,则这两个正方形位似中心的坐标是( ).
A. B.
C.或 D.或
二、填空题
11.正方形如图所示,以原点O为位似中心,在第一象限内把正方形的各边缩小为原来的,则点C的对应点的坐标为_____________.
12.如图,与是以点为位似中心的位似图形,若,且的面积是4,则的面积是_______.
13.如图,平面直角坐标系中,与是位似图形,位似中心为坐标原点.已知点,,的坐标分别为,,,则点的坐标为________.
14.如图,在平面直角坐标系中,已知,,以原点为位似中心,将缩小为原来的,得到,则点的对应点的坐标为________.
15.如图,在平面直角坐标系中,A点坐标为,B点坐标为,以为边在第一象限内作正方形,以原点O为位似中心,在第三象限内作正方形,使其与正方形位似,且,则点的坐标是__________.
三、解答题
16.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.请解答下列问题:
(1)以原点O为位似中心,在第一象限内画出与位似的图形,使与的相似比为;
(2)直接写出点坐标 ;若线段上点D的坐标为,则其对应点的坐标 ;
(3)求的面积.
17.如图,在边长为1的小正方形网格中,的三个顶点均在格点上,请按要求完成下列任务.
(1)作图:以点C为旋转中心,将逆时针旋转得到.
(2)以点O为位似中心,在网格内作的位似图形,使与的位似比为.
(3)的面积为______.
18.在边长为1的小正方形网格坐标系中,顶点均为格点,点,对应位似点.
(1)描出AC中点D,写出点D坐标;
(2)以原点O为位似中心,将放大得到,画出图形.
19.如图,已知三个顶点的坐标分别是,.
(1)画出绕着原点O顺时针旋转后得到的.
(2)以点为位似中心,在网格中画出的位似图形,使与的相似比为.
20.阅读与思考
请仔细阅读下面的材料并完成相应的任务.
三角形的内邻正方形
概念理解:四个顶点均在三角形三条边上的正方形叫做该三角形的内邻正方形.
如图,中,点,分别在,边上,点,在边上,且四边形是正方形,则称正方形是中边上的内邻正方形.
特例研究:下面研究直角三角形的内邻正方形.
情形:如图,已知中,.,.正方形在下方.利用正方形可以画出的一个内邻正方形.
画法:①连接交边于点.
②过点作交边于点,过点作于点.则四边形为的一个内邻正方形.
理由:由作法可知,点,,,均在直角三角形的边上.
,,,,
,四边形为矩形.
由条件易得:,.
,,.……
分析:这一方法实质上是先特殊条件,构造正方形,然后将正方形缩小得到所求作的图形.进一步分析图,可得正方形与正方形是以点为中心的位似图形,其相似比为______,正方形的边长为______;
任务:
(1)请补全“理由”部分的推理过程;
(2)直接写出“分析”中所缺的内容:______,______;
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