内容正文:
第三章 图形的相似
第1课 相似多边形
新版北师大数学九年级上册数学
第1课时 相似的相关概念
学习目标
1.通过观察现实世界,能说出相似图形的直观特征,体会研究相似图形的必要性.
2.通过计算格点图中线段的长度,能准确说出两条线段的比的定义,会求两条线段的比.
3.通过计算多组线段的比值,能归纳出成比例线段的定义,会判断四条线段是否成比例.
4.通过探究格点图中两个五边形的角和边的关系,能概括出相似多边形的定义和相似比的概念,会用符号表示两个多边形相似.
情境启航
问题构建
协作破冰
教师示范
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
目录
情境启航
同学们,请看屏幕上的章头图.这是北京天坛的祈年殿,是中国古代建筑的杰出代表.右上角是它的一张照片,大家仔细观察,真实的祈年殿和照片中的祈年殿有什么相同点和不同点?
相同点:形状完全相同
不同点:大小不同
问题构建
我们学校即将举办“中国古代建筑科技节” ,我们班的任务是制作一个天坛祈年殿的模型.如果真实祈年殿的底部直径是24米,我们想把模型的底部直径做成24厘米,那么模型的高度应该做多少呢?要解决这个问题,我们就需要学习一类新的图形关系——图形的相似.这节课我们就从最基础的概念开始,一起走进相似图形的世界.
问题1:刚才我们发现真实的祈年殿和照片形状相同、大小不同.请大家翻开课本看59页的图3-1,你能找出其中形状相同的图形吗?它们又有什么不同?
八角星、正六边形、正五边形、五角星形状相同,大小不同.
问题构建
问题2:我们之前学过,形状相同、大小也相同的图形叫做全等图形.现在这些形状相同、大小不同的图形,我们怎么用数学语言描述它们的大小关系呢?其他学科有类似的学习经验吗?
问题构建
问题3:如果用同一个长度单位量得两条线段AB和CD的长度分别是m和n,那么这两条线段的比应该怎么表示?
可以写成AB:CD=m:n,也可以写成
其中AB叫做比的前项,CD叫做比的后项.
如果把表示成比值k,那么=k,也就是 AB=k・CD
问题4:这个比的概念和我们小学学过的什么知识是一样的?两条线段的比有单位吗?
和小学学过的两个数的比是一样的.两条线段的比没有单位,因为长度单位已经约掉了
问题构建
问题5:现在我们来看课本60页的图3-2,小方格的边长都是1.请大家计算一下线段AB、AE、A´B´、A´E´的长度分别是多少?
AB=,AE= ,
A´B´=1, A´E´=
追问1:计算长度的过程中,你借助了哪个知识?
勾股定理
追问2:请大家继续计算AB/A´B´,BC/B´C´,AB/BC,A´B´/B´C´的值,你有什么发现?
,
这些比值都相等.
问题构建
成比例线段
像这样,四条线段a、b、c、d中,如果a与b的比等于c 与d的比,也就是那么这四条线段叫做成比例线段.
,题目中的这两组都是成比例线段
下列关于比例线段的判断,正确的打“√”,错误的打“×”,并说明理由.
1.四条线段中,只要有两条线段的比等于另外两条线段的比,这四条线段就是成比例线段
判断:______
理由:___________________________
若线段 AB、A′B′、BC、B′C′是成比例线段,则它们的比例式只能是.
判断:______
理由:___________________________
问题构建
问题8:如果四个数 a、b、c、d 成比例,也就是那么根据比例的基本性质,我们可以得到什么结论?反过来,如果ad=bc(a、b、c、d 都不等于0),我们又能得到什么结论?
如果那么ad=bc;反过来,如果ad=bc(a、b、c、d 都不等于0),那么.
追问:在图3-2中,还有哪些线段是成比例线段?请你再写出两组.
例如:
第一组CD和C´D´,DE和D´E´;
第二组EA和E´A´,AB和A´B´.
协作破冰
问题9:现在我们再整体观察图3-2中的五边形ABCDE和五边形A´B´C´D´E´,它们的形状相同吗?
形状相同
追问1:在这两个多边形中,是否有对应相等的内角?设法验证你的猜测.
追问2:在这两个多边形中,夹相等内角的两边是否成比例?
∠A与∠A´,∠B与∠B´,∠C与∠C´,∠D与∠D´,∠E与∠E´分别相等,称为对应角;
AB与A´B´,BC与B´C´,CD与C´D´,DE与D´E´,EA与E´A´的比都相等,称为对应边.
协作破冰
问题10:结合刚才的探究,你能给形状相同的多边形起一个数学名字吗?这样的两个多边形具有怎样的相同点?
相似多边形.各角分别相等、各边成比例的两个多边形叫做相似多边形
追问1:相似多边形的定义和全等多边形的定义有什么联系和区别?
联系:都要求各角分别相等;
区别:全等多边形要求各边相等,相似多边形只要求各边成比例.全等是相似的特殊情况,当比例为1时,两个多边形全等.
追问2:相似多边形用什么符号表示?在记两个多边形相似时,要注意什么?
用符号“∽”表示,读作“相似于”.在记两个多边形相似时,要把表示对应顶点的字母写在对应的位置上.
教师示范
相似多边形对应边的比叫做相似比
问题11:如果五边形ABCDE∽五边形A´B´C´D´E´,,那么它们的相似比是多少?反过来,五边形A´B´C´D´E´与五边形ABCDE的相似比又是多少?
根据定义:对应边的比叫做相似比,五边形ABCDE与五边形A´B´C´D´E´的相似比为,五边形A´B´C´D´E´与五边形ABCDE的相似比为
追问:两个相似多边形的相似比是有顺序的吗?如果两个多边形全等,它们的相似比是多少?
相似比是有顺序的,如果两个多边形全等,它们的相似比是1.
教师示范
问题12:现在我们回到本节课开始的天坛模型制作问题.真实祈年殿的底部直径是24米,高度是38米.我们想把模型的底部直径做成24厘米,那么模型的高度应该做多少厘米?
解:因为模型和真实建筑是相似的,所以它们的对应边成比例.
设模型的高度为x厘米,
24米=2400厘米,38米=3800厘米
解得x=38
所以模型的高度应该做38厘米.
巩固拓展
问题13:我们之前学习全等三角形的时候,是按照“定义-性质-判定-应用”的思路来研究的.结合本节课的学习,你认为我们接下来会按照怎样的思路来研究相似图形?
相似形
相似三角形性质
相似三角形判定
相似三角形的应用
数学活动:借助相似测距离
当堂检测
1.下列说法正确的是( )
所有的菱形都相似
B. 所有的矩形都相似
C. 所有的正方形都相似
D. 所有的等腰三角形都相似
C
解析:正方形的四个角都是直角,各边都相等,所以任意两个正方形的对应角相等,对应边成比例,因此都相似.菱形的角不一定相等,矩形的边不一定成比例,等腰三角形的角和边都不一定对应成比例,所以 A、B、D错误.
当堂检测
2.已知线段a=2cm,b=3cm,c=4cm,d=6cm,那么这四条线段______成比例线段(填“是”或 “不是” )
是
因为=, =,所以= ,因此这四条线段是成比例线段.
当堂检测
3.如图,四边形ABCD∽四边形A´B´C´D´,求未知边x的长度和角α的度数
因为四边形ABCD∽四边形A´B´C´D´,所以对应边成比例,对应角相等.
==2,所以相似比为2. 2,即=2,解得x=2
四边形内角和为360°,所以∠D=360°-120-70°-110°=60°.
因此α=∠D=60°
当堂检测
4.在比例尺为1:500000的地图上,量得甲、乙两地的距离是3厘米.那么甲、乙两地的实际距离是多少千米?
设甲、乙两地的实际距离是x厘米.根据比例尺的定义,1/500000=3/x
解得x=1500000厘米,1500000厘米=15千米
所以甲、乙两地的实际距离是15千米
反思总结
1.本节课我们从生活中的相似现象出发,经历了怎样的数学化过程,得到了哪些核心概念?
2.相似多边形与我们之前学过的全等多边形有什么联系和区别?
3.结合全等三角形的研究经验,你认为接下来我们会从哪些方面继续研究相似图形?
作业设计
一、基础巩固作业:
课本第61页 第1,2,3题
二、素养类作业
自行复习分式的基本性质,尝试寻找和下节课的关联.
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
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