内容正文:
图形的位似
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情境导入
在直角坐标系中,△OAB三个顶点的坐标分别为O(0,0),A(3,0),B(2,3).
(1)将点O,A,B的横、纵坐标都乘2,得到三个点O′,A′,B′,请你在坐标系中找到这三个点。
(2)以这三个点为顶点的三角形与△OAB位似吗?为什么?如果位似,指出位似中心和相似比。
O
x
y
2
4
6
2
4
6
-2
-4
-6
-2
-4
-6
A
B
(1)将点O,A,B的横、纵坐标都乘2,得到O( ),A′( ),B′( )
6,0
A′
B′
4,6
0,0
(2) △OAB和△OA′B′是位似的,
位似中心是点O,相似比是2.
O(0,0),A(3,0),B(2,3)
如果将点 O,A,B 的横坐标、纵坐标都乘 -2 呢?
O 点坐标不变
A" ( , ),
B" ( , ).
A"
-6
-4
位似中心:点 O
相似比:2
-6
0
B"
坐标系中,四边形OABC的顶点坐标分别为A(4,2),B(8,6),C(6,10), D(-2,6).将点O,A,B,C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OABC位似吗?如果位似,指出位似中心和相似比.
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)
探究新知
位似中心:点 O
相似比:
将点O,A,B,C的横、纵坐标都乘 呢?
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)
问题1 在平面直角坐标系中,以原点为位似中心作一个图形的位似图形可以作几个?
问题2 对应顶点的坐标的比与其相似比是何关系?
位似中心:点 O
相似比:
当位似图形在原点同侧时,其对应顶点的横、纵坐标的比为k(k>0);
当位似图形在原点两侧时,其对应顶点的横、纵坐标的比为-k.
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),则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∣.
若相似比为 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.
例 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.
y
2
4
6
-2
-4
-6
A
B
C
O
x
2
4
6
-2
-4
-6
可以将原四边形每个顶点的横坐标、纵坐标都乘 ,
或都乘 .
y
2
4
6
-2
-4
-6
A
B
C
A′
B′
C′
O
x
2
4
6
-2
-4
-6
B′'
C′'
A′'
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。
在平面直角坐标系中画位似图形的步骤
知识归纳
①根据相似比确定|k|的值;
②根据位似中心与两个图形的位置关系,确定k的值;
③把已知图形顶点的横、纵坐标均乘k,得到相应的对应顶点;
④描出各对应顶点,并顺次连接,则所得的图形为所求.
【注意】
1.一般情况下,若没有限定象限,画已知图形关于某点的相似图形有2个;
2.在平面直角坐标系中,以原点O为位似中心,位似比为k,若原图形上点A的坐标为(x,y),那么位似图形对应点A′的坐标为(kx,ky)或(-kx,-ky).
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)
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. 将各点的纵坐标乘以 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、纵坐标都乘以 2
D. 将各点的纵坐标减去 2,横坐标加上 2
C
2.在方格图中,以格点为顶点的三角形叫作格点三角形.在如图所示的平面直角坐标系中,格点三角形ABC与格点三角形A'B'C'成位似关系,则位似中心的坐标为( )
A.(4,5) B.(5,4) C.(5,5) D.(0,8)
A
C
2.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
3.如图,在平面直角坐标系中,以原点O为位似中心,将△ABO扩大到原来的2倍,得到△A′B′O.若点A的坐标是(1,2),则点A′的坐标是
(-2,-4)或(2,4)
4. 原点O是△ABC 和△A′B′C′ 的位似中心,点A (1,0) 与点 A′ (-2,0) 是对应点,△ABC 的面积是 ,则 △A′B′C′ 的面积是 .
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5.在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(-6,1),B(-3,1),C(-3,3).若将它们的横纵坐标都乘以-3,得到新三角形△A1B1C1,则△A1B1C1与△ABC是位似关系,位似中心是___________,相似比等于_____.
坐标原点
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巩固练习
5.如图,将△AOB以O为位似中心,扩大得到△COD,其中B(3,0),D(4,0),则△AOB与△COD的相似比为______.
3∶4
1 : 3
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