内容正文:
1.7位似第2课时
第一章 图形的相似
初中数学
1
学习目标
能利用坐标规律准确画出位似图形,规范完成坐标系中位似放大与缩小操作。
02
掌握平面直角坐标系中以原点为位似中心,位似图形对应顶点的坐标变化规律,能根据位似比求对应点坐标。
01
经历规律探究与归纳过程,提升数形结合、几何直观、坐标运算与归纳推理能力。
03
体会代数与几何的内在联系,增强用坐标方法研究图形变换的意识。
04
2
复习回顾
1.位似图形的两个核心特征是什么?
2.位似中心、位似比分别表示什么?
1.对应点连线交于一点;对应线段平行(或共线)。
2.位似中心是对应点连线的交点;位似比是对应点到位似中心距离的比。
3
情景问题
是位似图形;位似中心是坐标原点。
把平面直角坐标系中原点为一个顶点的三角形各顶点坐标都乘2,得到的新图形与原图形是否位似?位似中心是谁?
4
探究新知
探究一:用坐标表示位似
思考:如图,已知的顶点坐标为.
(1)将的各个顶点的坐标分别扩大为原来的倍,画出对应的
(2)点是否在直线上?点是否在直线上?是否有?与是位似图形吗?如果是,位似中心是哪个点?位似比是多少?
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探究新知
探究一:用坐标表示位似
思考:如图,已知的顶点坐标为.
(1)将各顶点的坐标分别乘,得点,如图,依次连接点,得到.
(2)可以发现,点在直线上,点在直线上,,与是以坐标原点为位似中心,位似比为的位似图形.
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探究新知
探究一:用坐标表示位似
做一做:如图,在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为.
(1)将各个顶点坐标分别缩小为原来的,画出所得到的图形;
(2)以点为位似中心,分别在线段的延长线上取点,使,依次连接点,画出所得到的图形,你发现了什么?
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探究新知
探究一:用坐标表示位似
做一做:如图,在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为.
解:(1)如图,点对应点坐标为点对应点点对应点
(2)发现与是以坐标原点为位似中心的位似图形。
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探究新知
归纳:
从上面的两个例子受到启发,有下述命题:在平面直角坐标系中,将一个多边形的顶点坐标(有一个顶点为原点)分别扩大或缩小至原来的倍,则所对应的图形与原图形是以原点为位似中心的位似图形,位似比为.
利用上述命题,在平面直角坐标系中,把一个多边形(有一个顶点为原点)的各个顶点的坐标分别扩大或缩小至原来的 倍,则所对应的多边形就是把原多边形放大或缩小至原来的k倍的图形.
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探究新知
方法总结:
1.在平面直角坐标系中,以原点为位似中心,位似比为时,原图形上点的对应点坐标为 。
2.对应点的连线经过原点,对应线段互相平行。
3.坐标变化的依据是位似图形对应点到位似中心的距离比等于位似比。
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探究新知
探究二:用坐标表示位似的应用
例:如图,在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为.以坐标原点为位似中心,将放大为原图形的倍.
分析:要将▱OABC放大为原图形的3倍,由位似图形的定义可知k=3,因此我们可以将原四边形每个顶点的横坐标、纵坐标都乘3.
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探究新知
探究二:用坐标表示位似的应用
例:如图,在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为.以坐标原点为位似中心,将放大为原图形的倍.
解:将的各顶点的坐标分别乘3,得依次连接点,则四边形即为所要求的图形,如图所示.
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探究新知
方法总结:
1.画位似图形的步骤:先求各顶点新坐标,再描点,最后顺次连线。
2.解题关键:确定位似中心为原点,根据位似比正确计算坐标。
3.作图注意:坐标计算准确,连线规范,保证图形位似关系正确。
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课堂练习
1.如图,在直角坐标系中,△ABC的三个顶点分别为A(1,2),B(2,1),C(3,2),现以原点O为位似中心,在第一象限内作与△ABC的位似比为2的位似图形△A'B'C',则顶点C'的坐标是( )
A.(2,4) B.(4,2) C.(6,4) D.(5,4)
2.如图,在直角坐标系中,△OAB的顶点为O(0,0),A(4,3),B(3,0).以点O为位似中心,在第三象限内作与△OAB的位似比为的位似图形△OCD,则点C坐标为( )
A.(-1,-1) B.(-,-1) C.(-1,-) D.(-2,-1)
C
B
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课堂练习
3.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,建立平面直角坐标系,△ABO与△A'B'O'是以点P为位似中心的位似图形,它们的顶点均在格点(网格线的交点)上,则点P的坐标为( )
A.(0,0) B.(0,1) C.(-3,2) D.(3,-2)
4.在平面直角坐标系中,点A(2,3),B(5,-2),以原点O为位似中心,把△ABO扩大为原来的2倍,则点B的对应点B'的坐标是 .
C
(10,-4)或(-10,4)
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课堂练习
解:(1);
(2)如图,为所作;
(3)的面积.
5.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,△ABC的顶点都在格点上,建立平面直角坐标系.
(1)点A的坐标为 ,点B的坐标为 ,点C的坐标为 .
(2)以原点O为位似中心,将△ABC放大,使变换后得到的△A1B1C1与△ABC对应边的比为2:1,请在网格内画出△A1B1C1.
(3)求出△A1B1C1的面积.
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课堂练习
6.如图.在平面直角坐标系中,点A,B,C,D的坐标分别为(-2,5),(0,5),(0,-1),(4,-1).若线段AB和CD是位似图形,位似中心在y轴上,则位似中心的坐标为( )
A.(0,1) B.(0,)C.(0,) D.(0,3)
7.如图所示,在平面直角坐标系中,已知点A(2,4),过点A作AB⊥x轴于点B.将△AOB以坐标原点O为位似中心缩小为原图形的,得到△COD,则CD的长度是( )
A.1 B.2 C.2 D.
D
B
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课堂练习
8.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点坐标分别是O(0,0),A(1,0),B(2,3),C(-1,2),若四边形OA'B'C'与四边形OABC关于原点O位似,且四边形OA'B'C'的面积是四边形OABC面积的4倍,则第一象限内点B'的坐标为 .
9.如图,已知矩形OABC与矩形FEDO是位似图形,P是位似中心,若点A的坐标为(0,6),点E的坐标为(2,3),则点B的坐标为 .
(4,6)
(-4,6)
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课堂练习
10.如图,在平面直角坐标系中,△OAB的顶点坐标分别为O(0,0),A(2,1),B(1,-2).
(1)①以原点O为位似中心,在y轴的右侧画出将△OAB放大为原来的2倍得到的△OA1B1.
②画出将△OAB向左平移2个单位,再向上平移1个单位后得到的△O2A2B2.
(2)判断△OA1B1与△O2A2B2是不是位似图形,若是,请在图中标出位似中心M,并写出点M的坐标;若不是,请说明理由.
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课堂练习
解:(1)①如图,△OA1B1为所作;
②如图,△O2A2B2为所作;
(2)△OA1B1和△O2A2B2是位似图形.
如图,点M为所求,坐标为M(-4,2).
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课堂小结
知识点:
1.在平面直角坐标系中,以原点为位似中心的位似变换,坐标变化规律:点()对应点()。
2.位似图形的对应点连线经过原点,对应线段互相平行。
3.利用坐标规律可以快速画出位似图形。
4.画位似图形33的步骤:计算坐标、描点、顺次连接各点。
5.只有位似中心在原点时,才能直接用坐标乘以位似比得到新坐标。
知识梳理
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课后提升
1.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC与矩形OA′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,点B的坐标为(8,4).若AA′=2,则CC′的长是( )
A.3 B.4 C.4.5 D.6
2.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别是A(2,2),B(4,2),C(4,4),以原点为位似中心,在原点的异侧画△DEF,使△DEF与△ABC成位似图形,且位似比为1:2,则线段DF的长度为( )
A. B.2 C. D.4
基础作业:
B
B
A
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课后提升
3.如图,在平面直角坐标系中,矩形OEFG与矩形ABCD是位似图形,其中对应点C和F的坐标分别为(-4,4),(2,1),则位似中心的坐标是( )
A.(0,2) B.(0,2.5) C.(0,3) D.(0,4)
4.在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),B(2,1),C(-1,2),以原点O为位似中心,位似比为2,把四边形OABC放大,则点C对应点C′的坐标为( )
A. B.(-2,4) C.或 D.(-2,4)或(2,-4)
基础作业:
B
A
D
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课后提升
基础作业:
B
B
A
5.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD与正方形BEFG是以原点O为位似中心的位似图形,且位似比为,点A,B,E在x轴上.若正方形ABCD的边长为2,则点F坐标为( )
A.(8,6) B.(9,6) C.(,6) D.(10,6)
6.如图,△ABC中,A,B两个顶点在x轴的上方,点C的坐标是(1,0),以点C为位似中心,在x轴的下方作△ABC的位似图形△A′B′C,并把△ABC的边长放大到原来的2倍,设点B的横坐标是a,则点B的对应点B′的横坐标是( )
A.-2a+3 B.-2a+1 C.-2a+2 D.-2a-2
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课后提升
7.如图,已知△OAB与△OA′B′是位似比为1:2的位似图形,点O为位似中心,若△OAB内一点P(x,y)与△OA′B′内一点P′是一对对应点,
则P′的坐标是 .
8.如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在原点,边OA在x轴上,OC在y轴上,如果△OA′B′与△OAB关于点O位似,且△OA′B′的面积等于△OAB面积的,则点B′的坐标为( )
A.() B.或 C.(3,2) D.(3,2)或(-3,-2)
能力提升:
D
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课后提升
提升作业:
9.在平面直角坐标系中,点的坐标分别为.现以坐标原点为位似中心,将线段放大得到线段,若点的对应点B在x轴上且,则点的对应点的坐标为____.
10.如图,在平面直角坐标系中,正方形的对角线相交于点,将正方形以为位似中心,为位似比缩小,点的对应点E′的坐标是____.
(4,6)或(-4,-6)
(3,1)或(1,-1)
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课后提升
11.如图,正六边形与正六边形是关于原点的位似图形,位似比为,若点,则正六边形的周长为____.
12.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标分别为.
(1)以原点为位似中心,位似比为,在轴的左侧,画出放大后的图形;
(2)直接写出点坐标为________;若线段上的坐标为,则对应的点的坐标为________;
(3)的面积为________.
提升作业:
27
27
课后提升
解:(1)根据题意画出图形,如图所示:
(2)点的坐标为,为,位似比为,
变换后的对应点的坐标为
答案:
(3)由图可得,所以的面积为.
提升作业:
28
课后提升
拓展作业:
13.已知,如图,平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点A(4,3),B(3,1),C(5,2),点M(2,1).
(1)以M为位似中心,在第一象限内画出与△ABC相似的△A′B′C′,使△A′B′C′与△ABC的相似比为3:1,写出A′,B′,C′的坐标;
(2)△ABC中的一点P(a,b),在(1)中位似变换下对应△A′B′C′中P′点,请直接写出点P′的坐标(用含a,b的代数式表示).
29
课后提升
拓展作业:
解:(1)如图所示,.
(2).
30
课后提升
拓展作业:
14.如图,△ABC与△DOE是位似图形,A(0,3),B(-2,0),C(1,0),E(6,0),△ABC与△DOE的位似中心为M.
(1)写出D点的坐标.
(2)在图中画出M点,并求M点的坐标.
31
课后提升
拓展作业:
解:(1)过点D作DH⊥OE于点H,
∵△ABC与△DOE是位似图形,A(0,3),B(-2,0),C(1,0),E(6,0),
∴BC=3,OE=6,
△AOB∽△DHO,
∴位似比为3:6=1:2,
∴OH=2OB=4,DH=2OA=6,
∴D点的坐标为(4,6).
32
课后提升
拓展作业:
(2)连接DA并延长,交x轴于点M,则点M即为△ABC与△DOE的位似中心;
则MO:MH=1:2,
设MO=x,则MH=x+4,
∴x:(x+4)=1:2,
解得x=4,
∴M点的坐标为(-4,0).
33
$