内容正文:
第三章 3.5 图形的位似
第2课时 图形的位似与坐标变化
2026-2027学年北师大版数学九年级上册
学习目标
1.理解平面直角坐标系中位似图形的坐标变化规律.
2.能利用位似图形的坐标变化规律进行推理和计算.(重点)
3.根据位似图形的坐标变化规律在平面直角坐标系中画出位似图形.
探究与应用
如图3-5-10,在平面直角坐标系中,△OAB三个顶点的坐标分别是O(0,0),A(3,1),B(2,3).将点O,A,B的横坐标、纵坐标都乘2,得到三个点,以这三个点为顶点的三角形与△OAB位似吗?如果位似,指出位似中心和相似比.如果将点O,A,B的横坐标、纵坐标都乘-2呢?
探究 位似图形的坐标变换规律
问题导入
解:位似,位似中心是坐标原点O,相似比是2.
如果将点O,A,B的横坐标、纵坐标都
乘-2:位似,位似中心是坐标原点O,相似比
是2.
图3-5-10
问题 如图1,在平面直角坐标系中,△OAB三个顶点的坐标分别为O(0,0),A(3,1),B(2,3).
(1)将点O,A,B的横坐标、纵坐标都乘2,得到点O,A,B的对应点O,A1,B1三个点,则点O,A1,B1的坐标依次为_______________________
_________,在平面直角坐标系中的位置如图2,可以看出△OA1B1与△OAB位似,位似中心是 ,相似比是 ;
O(0,0),A1(6,2),
B1(4,6)
原点
2
(2)将点O,A,B的横坐标、纵坐标都乘-2,得到点O,A,B的对应点O,A2,B2三个点,则点O,A2,B2的坐标依次为_______________________
__________,在平面直角坐标系中的位置如图2,可以看出△OA2B2与△OAB位似,位似中心是 ,相似比是 .
O(0,0),A1(-6,-2),
B1(-4,-6)
原点
2
如图3-5-11,在平面直角坐标系中,四边形ABCD的顶点坐标分别是A(4,2),B(8,6),C(6,10),D(-2,6).
(1)将点A,B,C,D的横坐标、纵坐标都乘,得到
四个点,以这四个点为顶点的四边形与四边形
ABCD位似吗?如果位似,指出位似中心和相似比.
解:(1)位似,位似中心是坐标原点O,相似比为.
操作思考
图3-5-11
(2)如果将点A,B,C,D的横坐标、纵坐标都乘-呢?
解: (2)位似,位似中心是坐标原点O,相似比为.
图3-5-11
知识梳理
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 ,位似中心是 ,它们的相似比为 .
位似
坐标原点
|k|
位似多边形对应点的坐标的变化规律: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 ,它们的相似比为
.
概括新知
原点
|k|
例 (课本P93例2)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(6,0),B(3,6),C(-3,3).以原点O为位似中心画一个四边形,使它与四边形OABC位似,且相似比是2∶3.
解 如图,有两种画法.
画法一:将四边形OABC各顶点的横坐标、纵坐标都乘,得到O(0,0),A'(4,0),B'(2,4),C'(-2,2);在平面直角坐标系中描出点A',B',C',用线段顺次连接点O,A',B',C',O,则四边形OA'B'C'就是符合要求的四边形.
例 (课本P93例2)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(6,0),B(3,6),C(-3,3).以原点O为位似中心画一个四边形,使它与四边形OABC位似,且相似比是2∶3.
解 画法二:将四边形OABC各顶点的横坐标、纵坐标都乘-,得到O(0,0),A″(-4,0),B″(-2,-4),C″(2,-2);在平面直角坐标系中描出点A″,B″,C″,用线段顺次连接点O,A″,B″,C″,O,则四边形OA″B″C″也是符合要求的四边形.
(教材典题)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(6,0),B(3,6),C(-3,3).以原点O为位似中心画一个四边形,使它与四边形OABC位似,且相似比是2∶3.
应用一 在平面直角坐标系中作位似图形
例 1
解:如图,有两种画法.
画法一:将四边形OABC各顶点的横坐标、纵坐标都乘,得到O(0,0),A'(4,0),B'(2,4),C'(-2,2);在平面直角坐标系中描出点A',B',C',用线段顺次连接点O,A',B',C',O,则四边形OA'B'C'就是符合要求的四边形.
画法二:将四边形OABC各顶点的横坐标、纵坐标都乘-,得到O(0,0),A″(-4,0),B″(-2,-4),C″(2,-2);在平面直角坐标系中描出点A″,B″,C″,用线段顺次连接点O,A″,B″,C″,O,则四边形OA″B″C″也是符合要求的四边形.
反思感悟
画以原点为位似中心的位似图形的方法:将一个多边形各点的横坐标与纵坐标都乘±k(或除以±k),可得新多边形各顶点的坐标,描出这些点并顺次连接这些点即可.
在平面直角坐标系中,以原点为位似中心,相似比为k,
作一个图形的位似图形
(1)可以作出两个.
(2)当位似图形在原点同侧时,其对应顶点的坐标的比为k;当位似图形在原点两侧时,其对应顶点的坐标的比为-k.当k>1时,图形扩大为原来的k倍;当0<k<1时,图形缩小为原来的k倍.
记 结论
在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是A(4,2),B(5,0),以坐标原点O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,得到△A1B1O,则点A的对应点A1的坐标为 .
应用二 求位似图形中点的坐标
例 2
(2,1)或(-2,-1)
跟踪训练 (1)如图,在平面直角坐标系中,以原点O为位似中心,把线段AB放大后得到线段CD.若点A(1,2),B(2,0),D(5,0),则点A的对应点C的坐标是
A.(2,5) B.
C.(3,5) D.(3,6)
解析 ∵以原点O为位似中心,把线段 AB放大后得到线段CD,且B(2,0),D(5,0),
∴=,
∵A(1,2),∴C.
√
(2)在平面直角坐标系中,已知点A(6,4),B(4,-2),以原点O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,则点A的对应点A'的坐标是
A.(3,2) B.(12,8)
C.(12,8)或(-12,-8) D.(3,2)或(-3,-2)
√
解析 如图,△A'B'O与△A″B″O即为所作的位似图形,可求得点A的对应点的坐标为(3,2)或(-3,-2).
如图3-5-12所示,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,边OA在x轴上,OC在y轴上,如果矩形OA'B'C'与矩形OABC关于点O位似,且矩形OA'B'C'的面积等于矩形OABC面积的,那么点B的对应点B'的坐标是 .
(-2,3)或(2,-3)
变式
图3-5-12
根据位似求点的坐标,当成位似的两个图形与位似中心的位置不明确时,应分两个图形位于位似中心的同侧和异侧两种情况讨论,避免漏解.
防 易错
课堂小结
课堂小结与检测
| 认知逻辑 |
1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A,B的坐标分别为(-3,1),(-1,4).以点O为位似中心,在原点的另一侧按2∶1的相似比将△OAB缩小,则点A的对应点A'的坐标是
A.(-3,1) B.
C.(3,-1) D.
随堂演练
√
2.如图,在平面直角坐标系中,已知点E(-4,2),F(-2,-2),若△OEF与△OE'F'关于点O位似,S△OEF∶S△OE'F'=4∶1,点F的对应点F'的坐标为
A.(1,1)
B.(4,4)
C.(4,4)或(-4,-4)
D.(1,1)或(-1,-1)
随堂演练
√
3.在平面直角坐标系中,以原点为位似中心,将△ABC放大为原来的4倍得到△A'B'C',若点A的坐标为(2.5,4),则点A'的坐标为
.
(10,16)或(-10,-16)
4.如图3-5-13,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知点A(2,0)和点B(2,2),请画出△OAB及以点O为位似中心的△OAB的位似图形△OA'B',使△OAB与△OA'B'的相似比为1∶2.
图3-5-13
解:如图,△OAB,△OA'B'及△OA″B″为所求作.
△OA'B'与△OA″B″均为符合题意的位似图形.
5.如图,在平面直角坐标系中,△ABC与△A'B'C'关于点P成位似图形,则该位似中心点P的坐标是 .
随堂演练
(12,0)
解析 如图所示,连接AA',BB'并延长,两条延长线交于点P,
则位似中心点P的坐标是(12,0).
谢谢观看
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