内容正文:
5 图形的位似
第1课时 位似图形及其性质与画法
学习目标
1.掌握位似图形的概念、性质和画法. (重点)
2.掌握位似与相似的联系与区别. (难点)
课时导入
下图是一幅宣传海报,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.
如图,是两个相似五边形,设直线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?
O
A
B
C
D
E′
E
A′
B′
C′
D′
根据测量可以得出:
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做位似多边形,点O叫做位似中心.实际上,k就是这两个相似多边形的相似比.
A
B
C
D
E
E'
D'
C'
B'
A'
O
知识讲解
③两个正方形
判断下列各对图形哪些是相似图形,哪些是位似图形.
结论1:位似图形是相似图形的特殊情形.
②∠AED=∠B
①DE∥BC
B
C
D
G
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
相似且位似
E
F
相似但不是位似
相似但不是位似
1.位似图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,对应线段成比例,面积比等于相似比的平方.
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做位似比)
3.对应线段平行或者在一条直线上.
归纳:
注意: ①两个位似图形的位似中心有且只有一个.
②位似中心可能位于两个位似图形的同侧,也可能位于两个位似图形之间,还可能位于两个位似图形的内部或边上或某一个顶点处.常见位似图形的构成如图.
例1.如图,已知△ABC,以点O为位似中心画△DEF,使其与△ABC位似,且位似比为2.
解:①画射线OA、OB、OC;
A
B
C
F
E
D
O
想一想:你还有其他的画法吗?
②在射线OA、OB、OC上分别取点D、E、F,使OD = 2OA,OE = 2OB,OF = 2OC;
③顺次连结D、E、F,使△DEF与△ABC位似,相似比为2.
A
B
C
画法二:对应点在位似中心异侧.
解:①画射线AO、BO、CO;
②沿着射线AO、BO、CO反方向上分别取点D、E、F,OD = 2OA,OE = 2OB,OF = 2OC;
③顺次连结D、E、F,
使△DEF与△ABC位似,相似比为2.
O
E
F
D
做一做 用以下方法可以近似地把一个不规则图形放大:
1. 将两根等长的橡皮筋系在一起,联结处形成一个结点.
3. 将系在一起的橡皮筋的一端固定在定点,把一支铅笔
固定在橡皮筋的另一端.
4. 拉动铅笔,使两根橡皮筋的结点沿所选图形的边缘运
动,当结点在已知图形上运动一圈时,铅笔就画出了
一个新的图形.
这个新图形与已知图形形状相同.
请你用这个方法把一个已知图形放大.
2. 选一个图形,在图形外取一个定点.
随堂练习 已知点O在△ABC内,以点O为位似中心画一个三角形,使它与△ABC位似,且位似比为1:2.
A
B
C
D
E
F
画法一:对应点在位似中心同侧.
解:①画射线OA、OB、OC;
②在射线OA、OB、OC上分别取点D、E、F,使OA = 2OD,OB = 2OE,OC = 2OF;
③顺次连结D、E、F,使△DEF与△ABC位似,位似比为1:2.
O
A
B
C
画法二: △ABC与△DEF在异侧.
解:①画射线OA、OB、OC;
②在射线OA、OB、OC反向延长线上分别取点D、E、F,使OA= 2OD,OB=2OE,
③OC=2OF;顺次连结D、E、F,使△DEF与
△ABC位似,位似比为1:2.
D
F
E
O
画位似图形的一般步骤:
归纳:
①确定位似中心,位似中心的位置可随意选择;
②确定原图形的关键点,如四边形有四个关键点,即它的四个顶点;
③根据位似比,确定对应点,并连接对应点(根据位似比的取值,判断是将一个图形放大还是缩小);
④符合要求的图形可能不唯一,因为所作的图形与所确定的位似中心的位置有关,并且同一个位似中心的两侧各有一个位似图形。
随 堂 小 测
B
1.“标准对数视力表”对我们来说并不陌生,如图是视力表的一部分,其中最上面较大的“E”与下面四个较小“E”中的哪一个是位似图形( )
A.左上 B.左下
C.右上 D.右下
2.如图,位似图形由三角尺与其灯光照射下的中心投影组成,相似比为2:5,且三角尺的一边长为8 cm,则投影三角形的对应边长为( )
A.8 cm B.20 cm C.3.2 cm D.10 cm
B
B
3.如图,△DEF是由△ABC经过位似变换得到的,点O是位似中心,D,E,F分别是OA,OB,OC的中点,则△DEF与△ABC的面积比是( )
A.1:2 B.1:4 C.1:5 D.1:6
5. 用作位似图形的方法,可以将一个图形放大或缩小,位似中心位置可选在( )
D
A.原图形的外部
B.原图形的内部
C.原图形的边上
D.任意位置
6.如图,△ABC与△A′B′C′是位似图形,且位似比是1∶2,若AB=2 cm,则A′B′=___ cm.
(1)请在图中画出位似中心O;
(2)AC∶A′C′=________;
(3)AB与A′B′的位置
关系为________.
4
1:2
平行
A
C
B
A′
B′
C′
O
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题.
5 图形的位似
第2课时 平面直角坐标系中的位似变换
学习目标
1.理解平面直角坐标系中,位似图形对应点的坐标之间的联系.
2.会用图形的坐标的变化表示图形的位似变换,掌握把一个图形按一定比例放大或缩小后,点的坐标变化的规律. (重点、难点)
在直角坐标系中,△OAB三个顶点的坐标分别为O(0,0),A(3,1),B(2,3).
将点O,A,B的横、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、纵坐标都乘﹣2呢?
课时导入
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–2
–4
–6
2
4
6
0
2
4
6
–2
–4
–6
y
x
O
A
B
·
·
A′
B′
原坐标 O(0,0) A(3,1) B(2,3)
横纵坐标×2
原坐标 O(0,0) A(3,1) B(2,3)
横纵坐标×-2
O′(0,0)
A′(6,2)
B′(4,6)
O′(0,0)
A′(-6,-2)
B′(-4,-6)
将△OAB的横、纵坐标分别乘2和-2,得到的两个不同的三角形都是△OAB的位似图形,位似中心都是原点O,相似比都是2,它们关于原点成中心对称。
知识讲解
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在平面直角坐标系中,四边形ABCD的顶点坐标分别为A(4,2),B(8,6),C(6,10),D(-2,6).
(1)将点A,B,C,D 的横、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.
(2)如果将点A,B,C,D 的横、纵坐标都乘- 呢?
(3)你还能提出更一般性的问题吗?
O
x
y
2
4
6
2
4
6
-2
-4
8
-2
-4
-6
8
10
A
B
C
D
A′(2,1)
B′(4,3)
C′(3,5)
D′(-1,3)
A′′(-2,-1)
B′′(-4,-3)
C′′(-3,-5)
D′′(1,-3)
乘
操作·思考
在平面直角坐标系中,将一个多边形的每个顶点的横、纵坐标都乘同一个数k(k≠0),所对应的图形与原图形有什么关系?
1
2
3
4
5
1
2
3
4
O
5
6
7
6
x
y
在平面直角坐标系中,将一个多边形每个顶点的横、纵坐标都乘同一个数 k(k≠0),所对应的图形与原图形位似,位似中心是坐标原点,它们的相似比为∣k∣.
例 在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点坐标分别为O(0,0),A (6,0),B (3,6),C(-3,3). 已知四边形O1A1B1C1与四边形OABC是以原点O为位似中心的位似四边形,且相似比是3:2,请写出四边形O1A1B1C1各个顶点的坐标. 与四边形OABC相比,四边形O1A1B1C1对应顶点的坐标发生了什么变化?
原坐标 O(0,0) A(6,0) B(3,6) C(-3,3)
横纵坐
标×
横纵坐标×
4
2
6
8
-6
-8
-4
-2
2
-2
6
8
4
-4
-6
-8
O
A
B
C
以原点O为位似中心,与四边形OABC相似比为3:2的位似图形有两个,它们关于原点成中心对称.
x
y
O1(0,0)
A1 (9,0)
B1(4.5,9)
C1(-4.5,4.5)
O2(0,0)
A2(-9,0)
B2(-4.5,-9)
C2(4.5,-4.5)
A1
B1
C1
A2
B2
C2
(O1)
(O2)
归纳 平移、轴对称、旋转与位似变换的坐标变化规律
名称 变换规律 变换方式
平移 对应点的横坐标(或纵坐标)加上(或减去)平移的单位长度 全等变换
轴对称 若以x轴为对称轴,则对应点的横坐标相等,纵坐标互为相反数;若以y轴为对称轴,则对应点的纵坐标相等,横坐标互为相反数
旋转 若一个图形绕原点旋转180°,则旋转前后两个图形对应点的横坐标与纵坐标均互为相反数
位似 当以原点为位似中心时,变换前后两个图形对应点的横坐标、纵坐标之比的绝对值均等于相似比 相似变换(扩大、缩小或不变)
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随 堂 小 测
1. 将平面直角坐标系中某个图形的各点坐标做如下变化,其中属于位似变换的是 ( )
A. 将各点的纵坐标乘 2,横坐标不变
B. 将各点的横坐标除以 2,纵坐标不变
C. 将各点的横坐标、纵坐标都乘 2
D. 将各点的纵坐标减去 2,横坐标加上 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)或(-12,8)
C.(12,8)
D.(3,2)或(-3,-2)
O
A
B
A'
B'
A''
B''
D
x
y
3.在平面直角坐标系中,△OAB各顶点的坐标分别为O(0,0),A(1,2),B(0,3),以点O为位似中心,△OA′B′与△OAB位似,若点B的对应点B′的坐标为(0,-6),则点A的对应点A′的坐标为( )
A.(-2,-4) B.(-4,-2)
C.(-1,-4) D.(1,-4)
A
4.如图所示,△ABC在网格中(每个小方格的边长均为1).
(1)请在网格上建立平面直角坐标系,使点A的坐标为(2,3),点C的坐标为(6,2),并求出点B的坐标;
(2)在(1)的基础上,以原点O为位似中心,相似比为2,在第一象限内将△ABC放大,画出放大后的△A′B′C′,并写出点A′,B′,C′的坐标;
(3)计算△A′B′C′的面积S.
解:(1)平面直角坐标系如图所示,B(2,1).
(2)△A′B′C′如图所示,A′(4,6),B′(4,2),C′(12,4).
A′
B′
C′
y
O
x
小结
平面直角坐标系中的位似
平面直角坐标系中的位似变换
平面直角坐标系中的图形变换
坐标变化规律
平面直角坐标系中的位似图形的画法
在平面直角坐标系中,将一个多边形每个顶点的横、纵坐标都乘同一个数 k(k≠0),所对应的图形与原图形位似,位似中心是坐标原点,它们的相似比为∣k∣.
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题.
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