内容正文:
3.5 图形的位似
教学目标
1.了解位似多边形的有关概念,能利用位似将一个图形放大或缩小。
2.在直角坐标系中,探索并了解将一个多边形的顶点坐标,分别扩大或缩小相同倍数时所对应的图形与原图形是位似的。
如图是一幅宣传海报,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,且 都等于一个固定值.请你实际试
一试.
1
知识点
图形的位似
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?
位似多边形的定义:
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
直线都经过同一个点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.k就是这两
个相似多边形的相似比.
要点精析:(1)位似图形必须同时满足: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.二
者缺一不可.
(2)位似中心可能在两个位似图形的一侧,也可能在两
个位似图形之间.
(3)常见的位似基本形构成如图所示:
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
2
知识点
位似图形的性质
1.位似图形对应顶点的连线必过位似中心.
2. 位似图形任意一组对应点到位似中心的距离之比等于
相似比.
3. 位似图形的对应线段平行(或在一条直线上),且对
应线段之比相等.
4. 两个图形位似,则两个图形必相似,其周长比等于相
似比,面积比等于相似比的平方.
注:利用位似图形的性质可将图形放大或缩小.
例2 △ABC与△A′B′C′是位似图形,且
△ABC与△A′B′C′的相似比是1∶2,已知△ABC
的面积是3,则△A′B′C′的面积是( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
导引: ∵△ABC与△A′B′C′是位似图形,且△ABC与
△A′B′C′的相似比是1∶2,
∴△ABC与△A′B′C′的面积比为1∶4.
∵△ABC的面积是3,∴△A′B′C′的面积是12.
D
3
知识点
位似图形的坐标变化规律
问题 1
如图(1),在直角坐标系中,有
两点A(6,3),B(6, 0).以原点O为
位似中心,相似比为 ,把线段
AB缩小.观察对应点之间坐标的变
化,你有什么发现?
如图 (2),△AOC三个顶点的坐标分别为A(4, 4),
O(0,0),C(5,0).以点O为位似中心,相似比为2,将
△AOC放大. 观察对应顶点坐标的变化,你有什么发现?
可以看出,图(1)中,把AB缩小后,A,B的对应点
为A′(2,1),B′(2,0); A′′ (-2,-1),B′′ (-2,0).
图(2)中,把△AOC放大后,A,O,C的对应点为
A′(8,8),O(0,0), C′(10,0),A′′ ( -8,-8), O(0,
0), C′′(10,0).
归 纳
在平面直角坐标系中. 如果位似变换是以原点为位似中
心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或
-k. 即若原图形的某一顶点坐标为(x0,y0)则其位似图形对
应顶点的坐 标为(kx0,ky0)或 (-kx0,-ky0).
注意:这里的相似比指的是新图形与原图形的对应边
的比.
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如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD与正方形BEFG是以原点O为位似中心的位似图形,且相似比为 ,点A,B,E在x轴上,若正方形BEFG的边长为6,则C点坐标为( )
A.(3,2)
B.(3,1)
C.(2,2)
D.(4,2)
例3
A
直接利用坐标原点为位似中心的位似图形的性质求出
AD的长,然后根据△OAD∽△OBG,求出OB的长,
即可确定C点的坐标.
∵正方形BEFG的边长是6,∴BE=EF=6,
∵两正方形的相似比为1∶3. ∴
∴AB=BC=CD=AD=2.
根据位似图形的性质可知,
∴OB=3.∴C点坐标为(3,2).故选择A.
导引:
练习.在平面直角坐标系中,点P(m,n)是线段AB上一点,以原点O为位似中心把△AOB放大到原来的两倍,则点P的对应点的坐标为
( )
A.(2m,2n)
B.(2m,2n)或(﹣2m,﹣2n)
C.(m,n)
D.(m,n)或(﹣m,﹣n)
如图,△ABO三个顶点的坐标分别为A (-2,4),B (-2,0) ,O(0,0)以原点O为位似中心,画出一个三角形,使它与△ABO的相似比为
例 4
由于要画的图形是三角形,
所以关鍵是确定它的各顶
点坐标.根据 前面总结的
规律,点A的对应点A′的
坐标为
即(-3,6). 类似地,可以确定其他顶点的坐标.
分析:
如图,利用位似中对应点的
坐标的变化规律,分别取点
A′(-3, 6),B′(-3,0) ,
O(0,0)顺次连接点A′,B′,
O,所得 △A′B′O就是要画
的一个图形.
解:
练习1.如图,平面直角坐标系xOy中,点A、B的坐标分别为(3,0)、(2,﹣3),△AB′O′是△ABO关于点A的位似图形,且O′的坐标为(﹣1,0),则点B′的坐标为 .
2.如图,直线y=x+1与x轴,y轴分别交于A、B两点,△BOC与△B′O′C′是以点A为位似中心的位似图形,且相似比为1:2,则点B′的坐标为 .
3.如图,正方形ABCD和正方形OEFG中,点A和点F的坐标分别为(3,2),(﹣1,﹣1),则两个正方形的位似中心的坐标是 , .
总 结
一、定义及性质:
定义:一般地,如果两个相似多边形任意一种对应顶点P,P’所在的直线都经过同一点O,且有oP’=kOP(K不等于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。
性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于位似比
二、在平面直角坐标系中. 如果位似图形是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或
-k. 若原图形中的某一点坐标为(x0,y0)则其对应点的坐 标
为(kx0,ky0)或 (-kx0,-ky0).
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