内容正文:
2026--2027学年华东师大版九年级数学上册
第22章 图形的相似
22.4 位似图形
学习目标
1.了解位似图形及其有关概念,理解位似图形的性质.(重点)
2.能根据位似图形的性质进行简单的作图.(难点)
课堂引入
我们学习过哪些图形的变换?连一连.
第四个图形你能确定是哪种变换吗?本节来学习.
一、
理解位似图形的概念与性质
问题1 如何把多边形ABCDE放大到1.5倍?
提示 要把多边形ABCDE放大到1.5倍,也就是使所得的多边形与原多边形的相似比为1.5.如图,我们可以按下列步骤画出所需的多边形:
(1)任取一点O;
(2)以点O为端点作射线OA,OB,OC,OD和OE;
(3)分别在射线OA,OB,OC,OD和OE上取点A',B',C',D'和E',使OA'∶OA=OB'∶OB=OC'∶OC=OD'∶OD=OE'∶OE=1.5;
(4)顺次连结点A',B',C',D'和E',就得到所要画的多边形A'B'C'D'E'.
问题2 下面每个图形中的四边形ABCD和四边形A1B1C1D1都是相似图形.分别观察这五个图形,你发现每个图形中的两个四边形的各对应点的连线有什么特征?
提示 每个图形中的两个四边形的各组对应点所在的直线交于一点.
知识梳理
1.位似图形的定义:两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点,各组对应顶点到该点的距离之比相等,像这样的两个图形叫做位似图形,这点叫做位似中心.
2.位似图形的性质:
(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;
(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.
例1 判断如图所示的各图中的两个图形是否是位似图形,如果是,请指出其位似中心.
解 (1)是位似图形,位似中心为点A.
(2)是位似图形,位似中心为点P.
(3)不是位似图形.
(4)是位似图形,位似中心为点O.
(5)不是位似图形.
反思感悟
(1)判断两个图形是不是位似图形的关键:①两个图形是相似图形;②两个相似图形的每组对应点的连线都经过同一点(位似中心).二者缺一不可.
(2)找位似中心的方法:连结两组对应点连线的交点就是位似中心.
跟踪训练1 (1)下列选项中的两个图形不是位似图形的是
解析 A项,连结两个正六边形对应点交于正六边形的中心O,故是位似图形;
B项,连结两个相似四边形对应点交于点O,故是位似图形;
C项,连结两个相似三角形对应点交于点O,故是位似图形;
D项,连结此两个相似箭头图形的对应点不交于同一点,不是位似图形.
√
(2)如图,△ABC与△DEF位似,其位似中心为点O,且OA=AD,则△ABC与△DEF的面积比是
A.1∶2 B.1∶4
C.2∶1 D.4∶1
解析 ∵OA=AD,∴OA∶OD=1∶2,
∵△ABC与△DEF是位似图形,∴△ABC与△DEF的位似比是1∶2.
∴△ABC与△DEF的相似比为1∶2,∴△ABC与△DEF的面积比为1∶4.
√
(3)如图,F在BD上,BC,AD相交于点E,且AB∥CD∥EF.
①图中有哪几对位似三角形?
解 ∵AB∥CD∥EF,
∴△DFE与△DBA,△BFE与△BDC,△AEB与△DEC都是位似图形,一共有3对.
(3)如图,F在BD上,BC,AD相交于点E,且AB∥CD∥EF.
②选其中一对加以证明.
证明 ∵AB∥CD∥EF,
∴△DFE∽△DBA,△BFE∽△BDC,△AEB∽△DEC,且对应边都交于一点,
∴△DFE与△DBA,△BFE与△BDC,△AEB与△DEC都是位似图形,一共有3对.
二、
位似图形的画法
问题3 如何画四边形ABCD的位似图形,使位似比为2∶1?
提示 如图1所示,任取一点O,作直线OA,OB,OC,OD,在点O的另一侧取点A',B',C',D',使OA'∶OA=OB'∶OB=OC'∶OC=OD'∶OD=2,这样就可以得到放大到2倍的四边形A'B'C'D'.
实际上,如图2所示,如果把位似中心取在多边形内,那么也可以把一个多边形放大或缩小,而且比较简便.
知识梳理
作位似变换的步骤:
①确定位似中心;
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确定相似比,根据相似比的取值,可以判断是将一个图形放大还是缩小;
④找到对应点,顺次连结,即可得到位似变换后的图形.
例2 如图所示,已知△DEF和△ABC位似,且相似比为2,位似中心为点O,请画出△DEF.
解 方法一 如图所示,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.
顺次连结D,E,F,则△DEF与△ABC位似,相似比为2.
方法二 如图所示,△ABC与△DEF在点O异侧,
画射线AO,BO,CO;在射线AO,BO,CO上分别取
点D,E,F,使OD=2OA,OE=2OB,OF=2OC;
顺序连结D,E,F,则△DEF与△ABC位似,相似比为2.
反思感悟
(1)利用位似变化可以把一个图形放大或缩小.
(2)符合要求的图形不唯一,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符合要求的图形.
跟踪训练2 如图,在方格图中,△ABC的顶点与线段A'C'的端点都在小正方形的顶点上,且△A'B'C'与△ABC是以点O为位似中心的位似图形,点A,C的对应点分别为点A',C',按下列要求完成画图,并保留画图痕迹.
(1)请在方格图中画出位似中心O;
解 位似中心O,如图1即为所求.
跟踪训练2 如图,在方格图中,△ABC的顶点与线段A'C'的端点都在小正方形的顶点上,且△A'B'C'与△ABC是以点O为位似中心的位似图形,点A,C的对应点分别为点A',C',按下列要求完成画图,并保留画图痕迹.
(2)请在方格图中将△A'B'C'补画完整;
解 △ABC关于点O的位似图形△A'B'C',如图2即为所求.
跟踪训练2 如图,在方格图中,△ABC的顶点与线段A'C'的端点都在小正方形的顶点上,且△A'B'C'与△ABC是以点O为位似中心的位似图形,点A,C的对应点分别为点A',C',按下列要求完成画图,并保留画图痕迹.
(3)求△A'B'C'的面积.
解 S△A'B'C'=4×4-×4×2-×2×2-×4×2=6.
课堂小结
1.如图,在6×7的方格纸中,点A,B,C,D均在格点上,线段CD与线段AB位似,则下面四点中,可能是它们的位似中心的是
A.点P4 B.点P3
C.点P2 D.点P1
随堂演练
√
解析 连结CA,DB并延长,如图,交点即为它们的
位似中心,
∴在6×7的方格纸中,线段CD与线段AB位似,则可
能是它们的位似中心的是P1.
2.如图,四边形ABCD与四边形EFGH位似,其位似中心为点O,且,
FG=8,则BC的长为
A.6 B.7
C.14 D.16
随堂演练
解析 ∵,∴,
∵四边形ABCD与四边形EFGH位似,其位似中心为点O,∴,即,∴BC=14.
√
3.如图,△ABC和△A1B1C1是以点P为位似中心的位似图形,若AP=A1P,△ABC的面积为6,则△A1B1C1的面积是 .
随堂演练
解析 ∵△ABC和△A1B1C1是以点P为位似中心的位似图形,AP=A1P,
∴△ABC∽△A1B1C1,∵△ABC的面积为6,
∴,
∴,∴=24.
24
4.作图:如图所示,在10×10的正方形网格中,点A,B,C,D均在格点上,以点A为位似中心画四边形AB'C'D',使它与四边形ABCD位似,且相似比为2.
随堂演练
解 如图所示.
5.如图所示,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC与△A'B'C'是以点O为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的格点上.
(1)画出位似中心点O;
随堂演练
解 如图所示,分别作射线C'C,B'B,交于点O,则点O就是要求作的位似中心.
5.如图所示,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC与△A'B'C'是以点O为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的格点上.
(2)求出△ABC与△A'B'C'的相似比;
随堂演练
解 因为BC=,B'C'==2,
所以△ABC与△A'B'C'的相似比为∶2=1∶2.
5.如图所示,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC与△A'B'C'是以点O为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的格点上.
(3)以点O为位似中心,再画一个△A1B1C1,使它与△ABC的相似比等于1.5.
随堂演练
解 如图所示,作射线OA,在射线OA,OB,
OC上依次取点A1,B1,C1,使
=1.5,顺次连结点A1,B1,C1,所得到的△A1B1C1就是符合要求的图形.
谢谢观看
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