内容正文:
图形的变换与坐标
图形的相似
22
华东师大版·九年级数学上册
1
在同一直角坐标系中,感受到图形经过平移、旋转、轴对称、放大或缩小的变换之后,点
的坐标相应发生变化.探索图形平移、轴对称、
放大或缩小的变换中,它们点的坐标变化规律.
学习目标
在同一个平面直角坐标系中,图形经过平移、旋转、轴对称、放大或缩小之后,点的坐标会如何变化呢?
x
5
O
5
y
新课导入
如图,△AOB 沿 x 轴向右平移 3 个单位长度之后,得到△A′O′B′. 三个顶点的坐标有什么变化?
x
5
O
5
y
例 1
A
A′
O′
B
B′
平移前
A(2,4), O(0,0), B(4,0).
平移后
A′(5,4),O′(3,0),B′(7,0).
三个顶点的纵坐标都没有改变,而横坐标都增加了 3.
+ 3
不变
+ 3
不变
+ 3
不变
探索新知
如图,△ABC 的三个顶点的坐标分别为 (-3,4)、
(-4、3) 和 (-1,3),将△ABC 沿 y 轴向下平移 3 个单位得到△A′B′C′,然后再将△A′B′C′ 沿 x 轴向右平移 4 个单位得到△A″B″C″,试写出现在三个顶点的坐标,看看发生了什么变化.
例 2
x
5
O
5
y
-5
A
B
C
A′
B′
C′
C′′
A′′
(B′′)
A(-3,4), B(-4,3), C(-1,3).
A′(-3,1),B′(-4,0),C′(-1,0).
A′′(1,1),B′′(0,0),C′′(3,0).
沿 y 轴向下平移 3 个单位
沿 x 轴向右平移 4 个单位
x
5
O
5
y
-5
A
B
C
A′
B′
C′
C′′
A′′
(B′′)
经过两次平移后,三角形三个顶点的横坐标都增加了 4,纵坐标都减少了 3.
你能通过一次平移就由
△ABC 得到△A′′B′′C′′ 吗?
沿 BB′′ 方向平移
平移变换
图形在平面直角坐标系中的平移其实就是图形上的点的平移.
原图形的平移
方式(a>0,b>0) 原图形上点 P(x,y)
的对应点的坐标 规律 示例
沿
x
轴
沿
y
轴
向左平移 a 个单位
(x - a,y)
左右平移,纵
坐标不变,横
坐标左减右加
向右平移 a 个单位
向上平移 b 个单位
向下平移 b 个单位
上下平移,横
坐标不变,纵
坐标上加下减
(x + a,y)
(x,y + b)
(x,y - b)
如图,将△ABC 向左平移 2 个单位,再向上平移 1 个单位,
可以得到△A1B1C1 .
x
y
O
A
B
C
(A1)
B1
C1
(1)画出平移后的△A1B1C1,并写出它的三个顶点的坐标;
A1(1,2),B1(-1,3),C1(2,5)
x
y
O
A
B
C
(A1)
B1
C1
(2)△A1B1C1 可通过将△ABC
作一次平移得到: 平移的方向
为__________,平移的距离为 ________个单位.
AA1 方向
在下图中,△AOB 关于 x 轴的轴对称图形是 △A′OB,它们对应顶点的坐标有什么变化?
思 考
x
y
O
A(2,4)
B
A′
(0,0)
(4,0)
(2,-4)
关于 x 轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数;
试一试
请在平面直角坐标系中画一个平行四边形,然后画出这个图形关于 y 轴的对称图形,观察对应顶点的坐标有什么变化.
x
y
O
A
B′
B
C
D
C′
(0,3)
(2,1)
(2,-3)
(0,-1)
(-2,1)
(-2,-3)
关于 y 轴对称,纵坐标不变,横坐标互为相反数.
轴对称变换
变换前点的坐标 图形变换 变换后点的坐标 规律
关于 x 轴对称
P1 (x,-y)
关于 x 轴对称,横坐标相等,纵坐标互为相反数
关于 y 轴对称,横坐标互为相反数,纵坐标相等
P2 (-x,y)
关于 y 轴对称
P (x,y)
对称变换
中点的坐
标变化
如图,在平面直角坐标系中,△ABC 的顶点都在正方形网格的格点上,每个小正方形的边长都为 1.
x
y
O
A
B
C
(1)分别画出△ABC 关于 x
轴、y 轴对称的△A1B1C1 和
△A2B2C2 .
A1
B1
C1
(A2)
B2
C2
x
y
O
A
B
C
A1
B1
C1
(A2)
B2
C2
(2)分别写出△A1B1C1 和
△A2B2C2 各顶点的坐标.
A1 (0,2)
B1 (2,4)
C1 (4,1)
A2 (0,-2)
B2 (-2,-4)
C2 (-4,-1)
思 考
如图,将△AOB 缩小后得到△COD,它们的相似比是多少?
x
y
O
B
D
C
A
△COD 和 △AOB 的相似比
k = .
△AOB 的顶点坐标发生了什么变化?
(2,4)
(4,0)
(1,2)
(2,0)
横纵坐标都变为原来的
探 索
如图,已知矩形 ABCD 四个顶点的坐标分别为 A (0,0)、B (3,0)、
C (3,2)、D(0,2),将这四个顶点的坐标同时扩大到原来的 2 倍后得到一组新坐标,画出新坐标对应的点所确定的图形,看看新的图形和原图形之间有什么关系.
x
y
O
B
(A)
C
D
(6,0)
(6,4)
(0,4)
新的图形和原图形位似
如图,已知点 O 是坐标原点,B、C 两点的坐标分别为
(3,-1)、(2,1).
x
y
O
B
C
C′
B′
(1)以点 O 为位似中心,在
y 轴的左侧画出△OBC 的位似
图形△OB′C′,使它与原图形的相似比为 2;
x
y
O
B
C
C′
B′
(2)分别写出 B、C 两点的对应点 B′、C′ 的坐标;
(3)如果△OBC 内部一点 M 的坐标为 (x,y),试写出点
M 的对应点 M′ 的坐标.
(2)点 B′、C′ 的坐标分别为
(-6,2)、(-4,-2).
(3)点 M 的对应点 M′ 的
坐标 为 (-2x,-2y).
位似变换
变化规律 示例
(1)若变换前后两个图形位于原点同侧,
则相应坐标都乘以 k;
(2)若变换前后两个图形位于原点异侧,
则相应坐标都乘以-k
1. 矩形 ABCD 的顶点坐标分别为 (1,4)、(5,4)、(5,1)、(1,1),
请写出这个矩形关于 y 轴对称的对称图形 A′B′C′D′ 的顶点坐标.
【选自教材第103页 练习 第1题】
矩形 ABCD 关于 y 轴对称的对称图形 A′B′C′D′ 的顶点坐标分别为 (-1,4)、(-5,4)、(-5,1)、(-1,1).
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练 习
2.△ABC 的顶点坐标分别为 (0,0)、(0,4)、(3,0),将 △ABC 沿
轴向左平移 2 个单位,得到 △A′B′C′;然后再沿 y 轴向下
平移 3 个单位,得到 △A′′B′′C′′ . 试分别写出 △A′B′C′ 和
△A′′B′′C′′ 的三个顶点的坐标.
【选自教材第103页 练习 第2题】
解: △A′B′C′ 的顶点坐标分别为 (-2,0)、(-2,4)、(1,0),
△A″B″C″ 的顶点坐标分别为 (-2,-3)、(-2,1)、(1,-3).
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【选自教材第104页 练习 第3题】
3. 如图,已知正方形 OABC 的边长为 4,请写出各个顶点的
坐标. 如果将它们的坐标同时缩小一半,得到一组新坐标,
画出新坐标所对应的点,并把它们连结起来,得到一个新
的图形,试说出这个新图形的名称,
你能说明其中的道理吗?
x
y
O
B
A
C
解: O(0,0),A(4,0),B(4,4),C(0,4).
新坐标为 O′(0,0),A′(2,0),B′(2,2),C′(0,2),
新图形为正方形,因为它们是位似图形.
A′
B′
C′
(O′)
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图形变换引起的点 (x,y) 的坐标变化规律如下表:
图形
变换 关于 x轴对称 关于 y
轴对称 关于原点对称 沿 x 轴向右平移 a 个单位 沿 y 轴向上平移 b 个单位 图形以原点为位似中心
放大(缩小)到 k 倍()
变换后点的坐标
(x,-y)
(-x,y)
(-x,-y)
(x+a,y)
(x,y+b)
(kx,ky) 或 (-kx,-ky)
(,) 或 ( , )
课堂小结
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