内容正文:
第三章 3.5 图形的位似
第1课时 位似图形的概念与性质
2026-2027学年北师大版数学九年级上册
学习目标
1.掌握位似图形的概念,理解并能识别位似图形.
2.掌握位似图形的性质,能运用位似图形的性质进行计算或推理.(重点)
3.会画一个已知图形的位似图形,并在解题过程中体会位似图形与相似图形的关系,提高逻辑思维能力.(难点)
探究与应用
图3-5-1是一幅宣传海报,它由一组形状相同的图片组成.在图片①和图片②上任取一组对应点A,A',可以发现:直线AA'都经过镜头中心点O,且都等于一个固定值.
探究 位似多边形的概念
问题导入
图3-5-1
两个相似五边形的位置关系如图3-5-2所示,直线AA'与BB'相交于点O,那么直线CC',DD',EE'是否也都经过点O?,,,,有什么关系?
解:直线CC',DD',EE'都经过点O.====.
操作发现
图3-5-2
问题 如图,有五组图形,每组图形中的两个四边形相似,分别观察这五组图形.
(1)每组图形中的两个四边形各对应点的连线都交于一点,并且这点的位置可能在两个图形的 ,如图①;也可能在两个图形 ,如图②;或在两个图形的 ,如图③;或在两个图形的 上,如图④;还可能在两个图形的某个 上,如图⑤;
同侧
之间
内部
公共边
公共顶点
(2)它们的对应边平行或在同一条直线上.如图①②③中所有的对应边都_________,图④⑤中有的对应边互相平行,有的对应边在 上;
(3)每组图形中,任意一组对应边的比都 .
互相平行
同一条直线
相等
位似多边形的定义: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· (k≠0),那么这样的两个多边形叫作位似多边形,点O叫作 ,k就是这两个相似多边形的 比.
概括新知
OP
位似中心
相似
下列哪组图形不是位似图形 ( )
应用一 识别位似图形
例 1
C
图3-5-3
知识梳理
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 .
实际上, 就是这两个相似多边形的相似比.
位似中心
k
反思感悟
相似图形与位似图形的关系是一般与特殊的关系,即位似图形都是相似图形,而相似图形不都是位似图形,只有两个相似图形具备特殊的位置关系,才能是位似图形.
已知图3-5-4中的两个三角形是位似图形,则它们的位似中心是( )
A.点P B.点O C.点M D.点N
例 2
图3-5-4
A
判定两个图形是位似图形的条件
(1)两个图形是相似图形;
(2)两个图形任意一组对应顶点P,P'所在的直线都经过同一点O,且OP'=k·OP(k≠0).
二者缺一不可.
学 方法
跟踪训练1 下列相似图形不是位似图形的是
解析 观察可知,D中的相似图形的对应点的连线不都交于一点,所以不是位似图形.
√
知识梳理
1.位似多边形是一种特殊的相似图形,它具有相似图形的所有性质,即对应角相等,对应边的比相等.
2.位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.(位似图形的相似比也叫作位似比)
3.对应线段平行或者在一条直线上.(不经过位似中心的对应线段平行)
(教材典题)如图3-5-5,已知△ABC,以点O为位似中心画一个△DEF,使它与△ABC位似,且相似比为2.
应用二 画位似图形
例 3
图3-5-5
解:如图,画射线OA,OB,OC,在射线OA,OB,OC上分别取点D,E,F,使OD=2OA,OE=2OB,OF=2OC,再连接DE,EF,DF,则△DEF即为要作的三角形.反向延长OA到点D',OB到点E',OC到点F',使OD'=2OA,OE'=2OB,OF'=2OC,再连接D'E',E'F’,
D'F',则△D'E'F'为要作的三角形.
画位似图形的步骤
(1)确定位似中心;
(2)分别连接位似中心与能代表原图形的关键点;
(3)根据相似比,确定能代表所要作的位似图形的关键点;
(4)按原图形的顺序连接找到的各关键点,所得的图形就是所求的图形.
懂 步骤
反思感悟
因为位似图形是一种特殊的相似图形,所以与位似图形有关的计算或推理,可以转化为相似图形问题,然后按照相似图形的判定和性质来解决.
跟踪训练2 如图所示,△ABC与△A'B'C'关于点O位似,BO=3,B'O=6.
(1)若AC=7,求A'C'的长;
(2)若△ABC的面积为8,求△A'B'C'的面积.
解 (1)因为△ABC与△A'B'C'是位似图形,位似比为BO∶BO'=3∶6=1∶2,
所以=,即=,所以A'C'=14.
(2)根据题意,得==,
即=,所以S△A'B'C'=8×4=32.
【延伸拓展】
利用位似图形的性质进行计算
如图3-5-6,正方形EFGH,IJKL都是正方形ABCD的位似图形,对角线的交点P是位似中心.
(1)哪个图形与正方形ABCD的相似比为3?
图3-5-6
解:(1)∵PI∶PA=6∶2=3∶1,∴正方形IJKL与正方形ABCD的相似比为3.
(2)正方形IJKL是正方形EFGH的位似图形吗?如果是,求相似比.
图3-5-6
解:(2)正方形IJKL是正方形EFGH的位似图形,相似比为===.
知识梳理
画位似图形的一般步骤:
①确定位似中心和图形中的关键点(如顶点、拐点、圆心);
②过位似中心和原图中的每个关键点画射线;
③根据相似比,确定原图形的关键点的对应点;
④按照原图形的形状,连接对应点,则得到这个图形的位似图形.
反思感悟
画位似图形时,图形的大小、位置既与相似比有关,也与位似中心的位置有关,因此画图前一定要认真审题.特别地,当所画的位似图形的位置不确定时,要考虑到两位似图形在位似中心的同侧和异侧两种情况.
(1)利用位似进行作图的关键是确定位似中心和关键点;
(2)没有特殊说明时,位似图形有两个.
细 琢磨
跟踪训练3 (1)如图,利用位似图形的画法把四边形ABCD放大2倍成四边形A1B1C1D1.
解 如图.(答案不唯一)
(2)图1、图2都是6×6的网格,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C均在格点上,仅用无刻度的直尺,按下列要求完成作图,并保留作图痕迹.
解 如图1,△A'B'C即为所求.
①在图1中,以点C为位似中心,将△ABC放大到原来的2倍;
课堂小结与检测
| 认知逻辑 |
课堂小结
1.下列图形中不是位似图形的是 ( )
| 课堂检测 |
B
图3-5-7
2.如图3-5-8,△EFH和△MNK是位似图形,其位似中心是点
.(填“A”“B”“C”或“D”)
B
图3-5-8
3.如图,四边形ABCD和A'B'C'D'是以点O为位似中心的位似图形,若OA∶OA'=2∶3,则四边形ABCD与四边形A'B'C'D'的面积比为 .
随堂演练
4∶9
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