内容正文:
1.7位似第1课时
第一章 图形的相似
初中数学
1
学习目标
掌握以定点为位似中心将图形放大或缩小的作图方法,规范完成位似作图,提升几何作图与空间想象能力。
02
理解位似图形、位似中心、位似比的概念,能识别位似图形并找出位似中心,掌握位似图形的基本性质。
01
经历从生活实例到数学概念的抽象过程,发展几何直观、数学抽象与逻辑推理素养。
03
理解位似是特殊的相似,体会图形变换的内在联系,感受数学与生活的紧密联系。
04
2
情景问题
情境:如图,夜晚,手电筒照射一张小三角形纸片,在墙上投射出一个大三角形影子。
问题:1.小三角形与墙上大三角形是什么关系?
2.光源、纸片上顶点、墙上对应顶点有什么位置特点?
3.对应线段之间有怎样的位置关系?
3
情景问题
1.两个三角形相似。
2.光源、纸片顶点、墙上对应顶点三点在同一条直线上。
3.对应线段互相平行。
4
探究新知
探究一:位似的相关概念
我们知道,把一个图形放大或缩小后得到的图形与原图形相似.如何把一个图形放大或缩小?下面我们来学习一种简单可行的方法.
观察:图是把幻灯片上的一只小熊图案放映到屏幕上的示意图(点表示光源).幻灯片与屏幕上的两个小熊图案之间有什么关系?
5
探究新知
探究一:位似的相关概念
在图中的左边小熊的头顶上和尾巴尖上分别取点,右边小熊的头顶上和尾巴尖上的分别为点和点的对应点.此时我们会发现点与点在一条直线上,点与点也在一条直线上.
分别量出线段的长度(精确到),计算:
, ,
6
探究新知
探究一:位似的相关概念
思考:在左、右两只小熊上找出一些对应点,发现每一对对应点连线有什么关系?
继续在左、右两只小熊上找出一些对应点,发现每一对对应点都与点O在一条直线上,且每一对对应点与点O所连线段的比与的值相等.
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探究新知
探究一:位似的相关概念
抽象:从上面的例子受到启发,可以引出下述概念:
取定一个点,把一个图形上每一个点P对应到射线(或射线OP的反向延长线)上的点,使得,其中k是非零常数,当时,点在射线上,当时,点在射线的反向延长线上.特别地,点对应到它自身.我们把图形的这种变换称为位似,把这个图形与它在位似下的像称为位似图形,这个点叫作位似中心,常数叫作位似比.
在图中,幻灯片与屏幕上的两个小熊图案是位似图形.
8
探究新知
方法总结:
1.核心判定:对应点连线交于一点、对应线段平行(或共线)的相似图形是位似图形。
2.三要素:位似中心、位似图形、位似比,位似是特殊的相似。
3.概念辨析:相似不一定位似,位似一定相似。
9
探究新知
探究二:位似的性质
解:因为,
所以.
于是,.
.
思考:在图1.7-1中,连接,可以抽象出图,则吗?吗?
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探究新知
总结归纳:
由此受到启发,可得如下命题:若两个图形是位似图形,则这两个图形不仅相似,而且对应点的连线相交于一点,对应线段平行(或在同一条直线上).
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探究新知
方法总结:
1.位似图形一定相似,相似比等于位似比的绝对值。
2.对应点连线经过位似中心,对应线段互相平行(或在同一直线上)。
3.周长比等于位似比,面积比等于位似比的平方。
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探究新知
探究三:画位似图形
由位似的定义可知,利用位似可以把一个图形进行放大或缩小.
思考:如何把放大为原来的倍?
方法一:如图在三角形外任意取一点O,连接;
分别在线段的延长线上取点使得;
依次连接点,则所得到的就是所要求的图形.
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探究新知
探究三:画位似图形
由位似的定义可知,利用位似可以把一个图形进行放大或缩小.
思考:如何把放大为原来的倍?
方法2:如图,我们还可以在三角形外任意取一点,连接;分别在线段的反向延长线上取点,使得;依次连接点,则所得到的就是所要求的图形.
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探究新知
探究三:画位似图形
做一做:(1)已知外一点,以点为位似中心,将缩小为原图形的;
(2)若点在内部,以点为位似中心,分别将缩小为原图形的、放大为原图形的倍.
解:(1)解:如图:为缩小后的图形。
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探究新知
探究三:画位似图形
做一做:(1)已知外一点,以点为位似中心,将缩小为原图形的;
(2)若点在内部,以点为位似中心,分别将缩小为原图形的、放大为原图形的倍.
解:(2)如图:为缩小为后的图形。
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探究新知
探究三:画位似图形
做一做:(1)已知外一点,以点为位似中心,将缩小为原图形的;
(2)若点在内部,以点为位似中心,分别将缩小为原图形的、放大为原图形的倍.
解:(2)如图,为放大2倍后的图形:
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探究新知
方法总结:
1.作图四步:定中心→连关键点→按比例取点→顺次连线。
2.两种画法:在位似中心同侧放大(缩小)、两侧反向放大(缩小)。
3.关键注意:对应点连线必过位似中心,比例要准确。
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课堂练习
1.已知,下列图形中,与不存在位似关系的是( )
2.如图,已知,则下列关于与的说法中不正确的是( )
A.两个三角形是位似图形 B.点是两个三角形的位似中心
C.是位似比 D.点与点,点与点是对应位似点
3.如图,六边形与六边形是位似图形,为位似中心,且,则=( )
A.2:3 B.3:2 C.1:2 D.2:1
D
D
D
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课堂练习
4.如图,图形甲与图形乙是位似图形,是位似中心,位似比为,点的对应点分别为点.若,则的长为( )
A.6 B.8 C.9 D.10
5.如图,以点为位似中心,把的各边放大为原图形的2倍得到以下说法中错误的是( )
A. B.点、点、点在同一直线上
C. D.
6.如图,直角梯形是由直角梯形经过位似变换得到的,点是位似中心,若这两个直角梯形的周长比为,,则= .
D
C
2
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课堂练习
7.如图,五边形与五边形是位似图形,为位似中心,若的面积为,的面积为,则五边形与五边形的面积比为 .
五边形与五边形是位似图形,为位似中心,
∴AE∥A'E',=,∴△OAE∽△OA'E',
∴===,∴==.
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课堂练习
解:画出两对对应点的连线,找出它们的交点,即位似中心.
如图,、即为所求的位似中心.
8.画出下列图形的位似中心.
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课堂练习
9.如图,在网格中,每个小正方形的顶点称为格点,小正方形的边长为1,四边形的顶点均在格点上.
(1)请以点为位似中心,在网格图中作出四边形,使四边形与四边形位似,且;
(2)填空:线段的长为 ,的面积为 .
解:(1)如图,四边形即为所求.
(2),
.
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课堂小结
知识点:
1.位似是特殊的相似,满足相似的一切性质。
2.位似图形的对应点连线相交于同一点,这个点叫位似中心。
3.位似图形的对应线段互相平行(或在同一直线上)。
4.位似比是对应点到位似中心的距离之比,等于相似比。
5.周长比=位似比;面积比=位似比²。
6.画位似图形:确定中心、连接关键点、按位似比确定新点、依次连线。
7.位似中心可在图形内部、外部、边上、顶点上。
知识梳理
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课后提升
1.如图,图形甲与图形乙是位似图形,是位似中心,位似比为,点的对应点分别为点′.若,则的长为( )
A.8 B.9 C.10 D.15
2.如图,矩形中,对角线相交于点,点分别是的中点,连接,则下列说法不正确的是( )
A.△OEF和△OAB是位似图形 B.△OEH和△OFG是位似图形
C.△EFH和△ABD是位似图形 D.△OHG和△OGF是位似图形
基础作业:
B
D
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课后提升
基础作业:
1:2
3.如图,BC∥ED,下列说法不正确的是( )
A.两个三角形是位似图形 B.点A是两个三角形的位似中心
C.点B与点D、点C与点E是对应位似点 D.AC:AB是位似比
4.如图,与是以点为位似中心的位似图形,点在上,分别是的中线,则的值为___.
D
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课后提升
基础作业:
5.如图,相交于点P,连接.
(1)求证:;
(2)直接回答与是不是位似图形?
(3)若,求的长.
解:(1),
;
27
课后提升
(2)与不是位似图形,因为它们的对应边不平行,对应点的连线不交于一点;
(3),
,又,,
,即,
解得.
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课后提升
6.下列各组图形中的两个三角形均满足,这两个三角形不是位似图形的是( )
7.如图所示是位似图形的几种画法,其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
能力提升:
B
C
29
课后提升
提升作业:
9:4
6
8.在如图所示的网格中,以点为位似中心,四边形的位似图形是( )
A.四边形 B.四边形
C.四边形 D.四边形NHMR
9.如图,△ABC与△DEF位似,位似中心为点O,且BC:EF=3:2,
则S△ABC:S△DEF=____.
10.如图,在平行四边形ABCD中,F是AD延长线上一点,连接BF
分别交AC,CD于点P,E,则图中的位似三角形共有____对.
A
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课后提升
解:(1)△ACC′与△ABB′的位似比为:CC′:BB′=2:1;它们的位似中心是A;
(2)△AEE′是△ABB′的位似图形,
位似比为:EE′:BB′=4:1;
(3)如果位似比为3,那么△ABB′的位似图形是△ADD′.
11.如图,△ACC′是由△ABB′经过位似变换得到的
(1)求出△ACC′与△ABB′的位似比,并指出它们的位似中心;
(2)△AEE′是△ABB′的位似图形吗?如果是,求位似比;
如果不是说明理由;
(3)如果位似比为3,那么△ABB′的位似图形是什么?
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课后提升
12.如图,△ABC与△A′B′C′是位似图形,且位似比是1:2,若AB=2cm,求A′B′的长度,并在图中画出位似中心O.
解:∵△ABC与△A′B′C′是位似图形,∴△ABC∽△A′B′C′,
∵位似比是1:2,∴AB:A′B′=1:2,
∵AB=2cm,∴A′B′=4cm.
位似中心如图,点O即为所求.
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课后提升
拓展作业:
13.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,M为AD的中点,连接CM交BD于点N,且ON=1.
(1)求BD的长;
(2)在直线AC的同侧,以点O为位似中心,作出△CON的位似三角形,并使△CON与和它位似的三角形的位似比是1:2.(不写作法,保留作图痕迹).
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课后提升
拓展作业:
解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,OB=OD,
∴DM∥BC,∴△MND∽△CNB,
∴MD:BC=DN:BN,
∵M为AD的中点,∴MD:BC=1:2,
∴DN:BN=1:2,即BN=2DN,
设OB=OD=x,则BD=2x,BN=OB+ON=x+1,DN=x-1,
∴x+1=2(x-1),解得x=3,
∴BD=2x=6;
(2)如图,△HOG为所作.
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课后提升
拓展作业:
14.如图1,在6×8的网格图中,每个小正方形边长均为1m,点O和△ABC的顶点均为小正方形的顶点.
(1)以O为位似中心,在网格图中作△A′B′C′和△ABC位似,且位似比为1:2;
(2)台风过后,一片狼藉,如图2,小明测量发现,一棵被吹倾斜了的树影长为3m,与地面的夹角为45°,同时小明还发现大树树干和影子形成的三角形和△ABC相似(树干对应BC边),求原树高.(结果保留根号)
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课后提升
解:(1)如图1所示,即为所求.
(2),
,,
,
,
即,
.
答:原树高为米.
36
$