第20课时 图形的相似与位似
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姓名:__________ 班级:__________第20课 图形的相似一、中考要求:1.了解比例的基本性质,了解比、成比例线段、图形的位似;2.理解相似图形的概念和性质,知道相似多边形的对应角相等,多应边成比例。
3.理解两个三角形相似的概念,掌握两个三角形相似的判定。
能够利用相似解决实际问题。
4.掌握相似三角形的性质(特征),并灵活应用相似的性质进行计算 5. 掌握射影定理、平行线分线段成比例定理。
二、知识要点:1.我们把具有 的图形称为相似图形。
2.在4条线段中,如果其中2条线段的长度的比与另2条段的长度的比相等,那么称3.若4条线段a.b.c.d 有d cb a =,则线段d 是 。
4.若三条线段a.b.c 有cbb a =(或c b b a ::=)。
则称线段b 是线段a .c 的 。
5.相似多边形的特征:对应边 对应角6.如果两个多边形的对应边 且对应角 ,那么这两个多边形相似。
7.一条线段上有一点将这条线段分成两条线段,其中较长线段是较短线段与原线段的比例中项,那么这一点将这条线段 ,这一点叫做这条线段的 ,一条线段有 个黄金分割点。
8.位似形:两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点,象这样的两个图形叫做位似形9. 的三角形叫做相似三角形。
10.三角形相似的识别方法(1)定义法 。
(2)两角 。
(3)两边 且 。
(4)三边 。
11.相似三角形的性质(1)相似三角形的对应角 ,对应边 。
(2)相似三角形的对应线段(对应边上的高,中线,对应角的角平分线)的比都等于 。
(3)相似三角形的周长的比等于 。
(4)相似三角形的面积的比等于 三、典型例题:例1.① 在比例尺是1:38000的南京交通游览图上,玄武湖隧道长约7cm ,则它的实际长度约为______Km 。
② 若b a =32 则 b b a +=________③ 若 b a b a -+22=59 则 a :b=______ ④ 已知: 2a =3b =5c且3a+2b-c=14 ,则 a+b+c 的值为_____例2.要做甲.乙两个形状相同(相似)的三角形框架,已知三角形框架甲的三边分别为50cm.60cm.80cm ,三角形框架乙的一边长为20cm ,那么符合条件的三角形框架乙共有( ) A.1种 B.2种 C.3种 D.4种例3.在正方形网格上,若使△ABC ∽△PBD ,则点P 应在何处? 。
“相似形”和“位似形”几何学是研究几何图形性质的一门科学.初等几何所研究的几何性质,则是以图形的形状、位置和大小为对象的.在工农业生产和日常生活中,经常遇到许多形状相同而大小不等的图形.例如,同一张底片用不同尺寸洗出来的两张照片,用不同的比例尺绘制的同一地图,同一机械零件的图样等等.像这样形状相同的图形叫做相似形.相似形的形状相同,大小并不一定相等. 如果两个图形不仅形状相同,而且大小又相等,这两个图形就是全等形. 所以,全等形一定是相似形,它是相似形的特例;相似形就不一定是全等形.两个边数相同的多边形,要是对应角都相等,对应边都成比例,叫做相似形.如图1,多边形ABCDE 和多边形A′B′C′D′E′中,如果∠A=∠A′,∠B=∠B′,∠C=∠C′,∠D=∠D′,∠E=∠E′,且AE EA E D DE D C CD C B BC B A AB ''=''=''=''='', 则多边形ABCDE ∽多边形A′B′C′D′E′.上面讲到了,两图形相似,只要形状相同就可以了,至于它们的大小和位置怎样,则是无关紧要的.但是,两个相似形有时具有某种特殊的位置关系.例如,电影胶片的图形与放到银幕上的形象,不仅是相似形,而且对应点的连线交于一点(光源).其他如用放缩尺绘制图形以及用平板仪测量,也常见到类似的情况.像这样对应顶点的连线交于一点的相似形叫位似形.所以,成位似形的图形必定相似,但相似的图形则不一定位似.相似形对位似形而言,是较一般的概念;位似形对相似形而言,则是较特殊的概念.两个图形相似,不论它们的位置如何,都不失其相似性.两个图形位似,则其位置受“对应顶点的连线交于一点”条件的限制,这一点就叫做相似中心.相似中心的位置有多种情况,它可以在两图形对应顶点的连线上(图2);也可以在对应顶点连线的延长线上(图3);特别地,还可在某一图形的一边之上(图4),或者有一个公共的顶点.。
位似和相似的关系知识要点两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点,像这样的相似图形叫做位似图形,这个交点叫做位似中心,这时的相似比又称为位似比.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.利用位似的方法,可以把一个多边形放大或缩小,在作位似变换时,可以把位似中心取在多边形的外部、内部、多边形的边或顶点上.考题赏析如图8,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC 与△A ′B ′C ′是关于点O 为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的顶点上.(1)画出位似中心点O ;(2)求出△ABC 与△A ′B ′C ′的位似比;(3)以点O 为位似中心,再画一个△A 1B 1C 1,使它与△ABC 的位似比等于1∶1.5. 分析:(1)要画出△ABC 与△A ′B ′C ′的位似中心O ,只要连接其对应点找到其交点即为所求;(2)由13AB =,52A B ''=得,AB ∶A ′B ′=1∶2;(3)要以点O 为位似中心,再画一个△A 1B 1C 1,使它与△ABC 的位似比等于1∶1.5,就是说OA 1∶OA =OB 1∶OB =OC 1∶OC =1∶1.5,从而分别确定了A 1、B 1、C 1,顺次连接A 1B 1、B 1C 1、C 1A 1即得.解:(1)分别连接A ′A 、B ′B 、C ′C ,并分别延长交于点O ,点O 即为所求,如图8;(2)因为小方格都是边长为1的正方形,所以由勾股定理,得13AB =,52A B ''=,所以AB ∶A ′B ′=1∶2,即位似比为1∶2;(3)分别在OA 、OB 、OC 上取A 1、B 1、C 1,使OA 1∶OA =OB 1∶OB =OC 1∶OC =1∶1.5,再顺次连接A 1B 1、B 1C 1、C 1A 1,则△A 1B 1C 1即为所求的三角形,如图8.说明:位似图形也是图形之间的一种变换,它的性质在我们的日常生活中有着广泛的应用.专题训练(三)1.如图9,正方形网格中有一条简笔画“鱼”,请你以点O 为位似中心放大,使新图形与原图形的对应线段的比是2∶1(不要求写作法).2.如图10,用画位似图形的方法,画已知三角形的相似三角形,使相似比为2∶3,并且(1)以点O1为位似中心;(2)以点O2为位似中心;(3)以点O3为位似中心;(4)以点B为位似中心.。
相似多边形及位似知识讲解【学习目标】1、掌握相似多边形的性质及应用;2、了解图形的位似,知道位似变换是特殊的相似变换,能利用位似的方法,将一个图形放大或缩小;3、了解黄金分割值及相关运算.【要点梳理】要点一、相似多边形相似多边形的性质:(1)相似多边形的对应角相等,对应边的比相等.(2)相似多边形的周长比等于相似比.(3)相似多边形的面积比等于相似比的平方.要点诠释:用相似多边形定义判定特殊多边形的相似情况:(1)对应角都相等的两个多边形不一定相似,如:矩形;(2)对应边的比都相等的两个多边形不一定相似,如:菱形;(3)边数相同的正多边形都相似,如:正方形,正五边形.要点二、位似1.位似图形定义:如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点所在的直线都经过同一点,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.2.位似图形的性质:(1)位似图形的对应点和位似中心在同一条直线上;(2) 位似图形的对应点到位似中心的距离之比等于相似比;(3)位似图形中不经过位似中心的对应线段平行.要点诠释:(1)位似图形与相似图形的区别:位似图形是一种特殊的相似图形,而相似图形未必能构成位似图形.(2)位似变换中对应点的坐标变化规律: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.3.平移、轴对称、旋转和位似四种变换的异同:图形经过平移、旋转或轴对称的变换后,虽然对应位置改变了,但大小和形状没有改变,即两个图形是全等的;而位似变换之后图形是放大或缩小的,是相似的.4.作位似图形的步骤第一步:在原图上找若干个关键点,并任取一点作为位似中心;第二步:作位似中心与各关键点连线;第三步:在连线上取关键点的对应点,使之满足放缩比例;第四步:顺次连接各对应点.要点诠释:位似中心可以取在多边形外、多边形内,或多边形的一边上、或顶点,下面是位似中心不同的画法.要点三、黄金分割定义:如图,将一条线段AB 分割成大小两条线段AP 、PB ,若小段与大段的长度之比等于大段的长度与全长之比,即(此时线段AP 叫作线段PB 、AB 的比例中项),则P 点就是线段AB 的黄金分割点(黄金点),这种分割就叫黄金分割.要点诠释:1.黄金分割值:设AB=1,AP=x ,则BP=∵ ∴ ∴∴(舍负) 2.黄金三角形:顶角为36°的等腰三角形,它的底角为72°,恰好是顶角的2倍,人们称这种三角形为黄金三角形.黄金三角形性质:底角平分线将其腰黄金分割.【典型例题】类型一、相似多边形ABAP AP PB =x -1ABAP AP PB =11x x x =-x x -=12618.0215≈-=x1.如图,矩形草坪长20m,宽16m,沿草坪四周有2m宽的环形小路,小路内外边缘所形成的两个矩形相似吗?为什么?【答案与解析】因为矩形的四个角都是直角,所以关键是看矩形ABCD与矩形EFGH的对应边的比是否相等.,而,∴∴矩形ABCD与矩形EFGH 的对应边的比不相等,因而它们不相似.【总结升华】两个边数相同的多边形,必须同时满足“对应边的比都相等,对应角都相等”这两个条件才能相似,缺一不可.举一反三【变式】如图,一张矩形纸片ABCD的长AB=a ,宽BC=b .将纸片对折,折痕为EF,所得矩形AFED与矩形ABCD相似,则a:b=()A. 2:1B. :1C. 3:D. 3:2542016221616EFAB==++=652420222020EHAD==++=6554≠EHADEFAB≠AB CDEF GH【答案】B.提示: ∵矩形纸片对折,折痕为EF ,∴AF=AB=a ,∵矩形AFED 与矩形ABCD 相似,∴=,即=,∴()2=2,∴=.故选B .2.如图,在长8cm ,宽4cm 的矩形中截去一个矩形,使留下的矩形(阴影部分)与原矩形相似,那么留下的矩形的面积为( ).A. 2cmB. 4cmC. 8cmD. 16cm【答案】C.【解析】设留下的矩形的宽为x ,∵留下的矩形与原矩形相似,∴,∴x=2,∴留下的矩形的面积为:2×4=8(cm 2)故答案为:8.故选C .【总结升华】本题主要考查了相似多边形的性质,在解题时要能根据相似多边形的性质列出方程是本题的关键.类型二、位似22223. 利用位似图形的方法把五边形ABCDE 放大1.5倍.【答案与解析】即是要画一个五边形A ′B ′C ′D ′E ′,要与五边形ABCDE 相似且相似比为1.5.画法是:1.在平面上任取一点O.2.以O 为端点作射线OA 、OB 、OC 、OD 、OE.3.在射线OA 、OB 、OC 、OD 、OE 上分别取点A ′、B ′、C ′、D ′、E ′,使OA ′:OA = OB ′:OB =OC ′:OC =OD ′:OD =OE ′:OE =1.5.4.连结A ′B ′、B ′C ′、C ′D ′、D ′E ′、E ′A ′. 这样:A ′B ′AB =B ′C ′BC =C ′D ′CD =D ′E ′DE =A ′E ′AE=1.5. 则五边形A ′B ′C ′D ′E ′为所求. 另外一种情况,所画五边形跟原五边形分别在位似中心的两侧.【总结升华】由本题可知,利用位似的方法,可以把一个多边形放大或缩小.A B C D E A 1 B 1 C 1 D 1 E 1 A B C DE4. 如图,矩形OABC 的顶点坐标分别为O (0,0),A (6,0),B (6,4),C (0,4).画出以点O 为位似中心,矩形OABC 的位似图形OA ′ B ′ C ′ ,使它的面积等于矩形OABC 面积的,并分别写出A ′、B ′、C ′三点的坐标.【答案与解析】因为矩形OA ′B ′C ′与矩形OABC 是位似图形,面积比为1:4,所以它们的位似比为1:2. 连接OB ,(1)分别取线段OA 、OB 、OC 的中点A ′、B ′、C ′,连接O A ′、A ′B ′、B ′C ′、 C ′O ,矩形OA ′B ′C ′就是所求的图形.A ′,B ′,C ′三点的坐标分别为A ′(3,0),B ′(3,2),C ′(0,2).(2)分别在线段OA ,OB ,OC 的反向延长线上截取O A ″、O B ″、O C ″,使OA ″=OA ,OB ″=OB ,O C ″=OC ,连接 A ″B ″、B ″C ″,则矩形O A ″B ″C ″为所求. A ″、B ″、C ″三点的坐标分别为A ″(-3,0),B ″(-3,-2),C ″(0,-2).41212121【总结升华】平面直角坐标系内画位似图形,若没有明确指出只画一个,一定要把两种情况都画在坐标系内,并写出两种坐标.举一反三【变式】在已知三角形内求作内接正方形.【答案】作法:(1)在AB上任取一点G′,作G′D′⊥BC;(2)以G′D′为边,在△ABC内作一正方形D′E′F′G′;(3)连接BF′,延长交AC于F;(4)作FG∥CB,交AB于G,从F、G分别作BC的垂线FE,GD;∴四边形DEFG即为所求.类型三、黄金分割5.求做黄金矩形(写出具体做题步骤)并证明.【答案与解析】宽与长的比是的矩形叫黄金矩形.(心理测试表明:黄金矩形令人赏心悦目,它给我们以协调,匀称的美感.)黄金矩形的作法如下(如图所示):第一步:作一个正方形ABCD ;第二步:分别取AD ,BC 的中点M ,N ,连接MN ;第三步:以N 为圆心,ND 长为半径画弧,交BC 的延长线于E ;第四步:过E 作EF ⊥AD ,交AD 的延长线于F .即矩形DCEF 为黄金矩形.证明:在正方形ABCD 中,取,∵ N 为BC 的中点,∴ . 在中,. 又∵ ,∴ .122AB a =12NC BC a ==Rt DNC△ND ===NE ND=1)CE NE NC a =-=B C A BC D EFM N∴ . 故矩形DCEF 为黄金矩形. 【总结升华】要求熟练掌握多边形相似的比例关系.会利用相似比,求未知线段的长度或比值.举一反三【变式】美是一种感觉,当人的肚脐是人的身高的黄金分割点时,人的下半身长与身高之比约为0.618,人的身段成为黄金比例,给人一种美感.某女士身高165cm ,下半身长与身高的比值是0.60,为尽可能达到匀称的效果,她应穿高跟鞋的高度大约为( )A.4cmB.5cmC.6cmD.8cm【答案】D.∵该女士身高165cm ,下半身长与身高的比值是0.60,∴此女士下半身长是165×0.60=99cm ,设需要穿的高跟鞋是xcm ,根据黄金分割的定义得:0.618, 解得:x ≈8.故选D .CE CD ==99+=165+x x。
2023-11-08contents •图形相似的基本概念•图形相似的判定方法•图形位似的基本概念•图形位似的应用•图形相似与图形位似的异同点•典型例题解析目录01图形相似的基本概念相似图形的定义如果两个图形形状相同,大小不同,且它们对应线段的长度成比例,则称这两个图形相似。
相似图形的判定方法根据相似图形的定义,可以通过比较两个图形对应线段的比例来判断它们是否相似。
相似图形的定义相似图形的性质相似图形具有相同的周长、面积和对应角的大小。
相似图形的对应线段相似图形的对应线段成比例,对应角的大小相等。
相似图形的性质根据相似图形的定义,可以将相似图形分为位似图形和非位似图形。
相似图形的分类位似图形的定义位似图形的性质如果两个图形不仅相似,而且对应线段所在的直线交于一点,则称这两个图形位似。
位似图形具有相同的周长、面积和对应角的大小,且对应线段所在的直线交于一点。
03相似图形的分类020102图形相似的判定方法通过定义直接判定定义如果两个图形的形状相同,大小可以不同,则这两个图形是相似图形。
判定方法直接观察两个图形的形状是否相同。
如果两个三角形对应角相等,对应边成比例,则这两个三角形是相似三角形。
定义测量两个三角形对应角的大小和对应边的长度,判断它们是否满足对应角相等和对应边成比例的条件。
判定方法通过测量相似三角形的角度和边长判定矩阵变换和线性变换是图形变换的两种方式,通过这些变换可以将一个图形变为另一个图形。
判定方法通过矩阵变换和线性变换将一个图形变为另一个图形,判断它们是否满足相似图形的定义。
定义通过矩阵变换和线性变换判定VS03图形位似的基本概念位似是图形相似的一种特殊形式,是指两个图形在位似变换下保持相似。
位似变换是指将一个图形沿着某个方向拉伸或压缩,而保持其形状不变的变换。
位似的分类根据变换的方向和方式,位似可以分为单向位似和双向位似。
根据图形是否在平面上,位似可以分为平面位似和空间位似。
单向位似是指沿着某个方向进行拉伸或压缩变换,而双向位似是指在两个方向上进行拉伸或压缩变换。
位似
一、本节学习指导
本节知识我们只做为补充,同学们不用刻意做太多练习题。
本节中我们掌握位似的概念和性质即可。
二、知识要点
1、位似的概念
如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点的连线交于一点,对应边互相平行,那么这两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心,这时的相似比又称为位似比。
2、性质
(1)位似图形的对应点和位似中心在同一直线上,它们到位似中心的距离之比等于相似比。
①位似多边形的对应边平行或共线。
②位似可以将一个图形放大或缩小。
③位似图形的中心可以在任意的一点,不过位似图形也会随着位似中心的位变而位变。
(2)根据一个位似中心可以作两个关于已知图形一定位似比的位似图形,这两个图形分布在位似中心的两侧,并且关于位似中心对称。
注意:
1、位似是一种具有位置关系的相似,所以两个图形是位似图形,必定是相似图形,而相似图形不一定是位似图形;
2、两个位似图形的位似中心只有一个;
3、两个位似图形可能位于位似中心的两侧,也可能位于位似中心的一侧;
4、位似比就是相似比.利用位似图形的定义可判断两个图形是否位似;
5、平行于三角形一边的直线和其它两边相交,所构成的三角形与原三角形位似。
三、经验之谈:
对于位似的概念同学们要多度几遍,逐字逐句的读,其实很好理解。
就好比函数的定义一样,很多同学初中都毕业了都还没有搞清楚函数的定义,我反问:同学你把函数的概念逐字逐句的读了有几遍?。
位似图形的概念和画法【学习目标】1.了解位似图形及其有关概念,了解位似与相似的联系和区别,掌握位似图形的性质.2.掌握位似图形的画法,能够利用作位似图形的方法将一个图形放大或缩小.【学习重点】位似图形的有关概念、性质与作图.【学习难点】利用位似将一个图形放大或缩小。
情景导入生成问题情景引入:1.在日常生活中,我们经常见到下面所给的这样一类相似的图形,它们有什么特征?答:这样的放大或缩小,没有改变图形的形状,经过放大或缩小的图形与原图形是相似的.2.图中多边形相似吗?观察下面的四个图,你发现每个图中的两个多边形各对应点的连线有什么特征?答:每幅图中的两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点.自学互研生成能力知识模块一位似图形的有关概念、性质阅读教材P95~P96“议一议”,完成下面的内容:(1)位似图形:如果两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线交于一点,对应边平行或重合,那么这样的两个图形叫作位似图形,这个点叫作位似中心,这时的相似比又称为位似比.(2)掌握位似图形概念,需注意:①位似是一种具有特殊位置关系的相似,所以两个图形是位似图形,必定是相似图形,而相似图形不一定是位似图形;②两个位似图形的位似中心只有一个;③两个位似图形可能位于位似中心的两侧,也可能位于位似中心的一侧;④位似比就是相似比.利用位似图形的定义可判断两个图形是否位似.(3)位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离比等于位似比(相似比).(4)两个位似图形特征是:每对位似对应点与位似中心共线.【例】如图D,E分别是AB,AC上的点.(1)如果DE∥BC,那么△ADE和△ABC是位似图形吗?为什么?(2)如果△ADE 和△ABC 是位似图形,那么DE ∥BC 吗?为什么?解:(1)△ADE 和△ABC 是位似图形.理由是:∵DE ∥BC ,∴∠ADE =∠B ,∠AED =∠C .∴△ADE ∽△ABC .又∵点A 是△ADE 和△ABC 的公共点,点D 和点B 是对应点,点E 和点C 是对应点,直线BD 与CE 交于点A , ∴△ADE 和△ABC 是位似图形.(2)DE ∥BC .理由是:∵△ADE 和△ABC 是位似图形.∴△ADE ∽△ABC .∴∠ADE =∠B .∴DE ∥BC .知识模块二 利用位似将一个图形放大或缩小阅读教材P96后两段~P97,完成下面的内容:【变例】 把图中的四边形AB CD 缩小到原来的13. 解:作法一:①在四边形ABCD 外任取一点O ;②过点O 分别作射线OA ,OB ,O C ,OD ;③分别在射线OA ,OB ,OC ,OD 上取点A′、B′、C′、D′,使得OA ′OA =OB ′OB =OC ′OC =OD ′OD =13; ④顺次连接A′B′、B′C′、C′D′、D′A′,得到四边形A′B′C′D′,如左栏图1.作法二:①在四边形ABCD 外任取一点O ;②过点O 分别作射线OA ,OB ,OC ,OD ;③分别在射线OA ,OB ,OC ,OD 的反向延长线上取点A′、B′、C′、D′,使得OA ′OA =OB ′OB =OC ′OC =OD′OD =13; ④顺次连接A′B′、B′C′、C′D′、D′A′,得到所要画的四边形A′B′C′D′,如左栏图2.作法三:①在四边形ABCD 内任取一点O ; ②过点O 分别作射线OA ,OB ,OC ,OD ;③分别在射线OA ,OB ,OC ,OD 上取点A′B′C′D′,使得OA ′OA =OB ′OB =OC ′OC =OD ′OD; ④顺次连接A′B′、B′C′、C′D′、D′A′,取得所要画的四边形A′B′C′D′,如左栏图3.点拨:利用位似将图形放大或缩小的步骤①首先确定位似中心,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确定位似比,根据位似比的取值,可以判断是将一个图形放大还是缩小;④符合要求的图形不唯一,所作的图形与所确定的位似中心的位置有关.问题:当点O 在四边形ABCD 的一条边上或在四边形ABCD 的一个顶点上,或在四边形ABCD 内时,怎样画? 交流展示 生成新知1.将阅读教材时“生成的问题”和通过“自学互研”得出的“结论”展示在各小组的小黑板上.并将疑难问题也板演到黑板上,再一次通过小组间就上述疑难问题相互释疑.2.各小组由组长统一分配展示任务,由代表将“问题和结论”展示在黑板上,通过交流“生成新知”.知识模块一 位似图形的有关概念、性质知识模块二 利用位似将一个图形放大或缩小检测反馈 达成目标1.下图中的两个图形不是位似图形的是( D )2.图中的两个四边形是位似图形,它们的位似中心是( D )A .点MB .点NC .点OD .点P,(第2题图)) ,(第3题图))3.如图,两个位似图形△ABO和△A′B′O,若OA∶OA′=3∶1,则正确的是( A)A.AB∶A′B′=3∶1 B.AA′∶BB′=AB∶AB′C.OA∶OB′=2∶1 D.OA∶OB′=3∶14.如图,请在8×8的网格中,以点O为位似中心,画出△ABC的一个位似图形△A′B′C′,使△A′B′C′与△ABC的位似比为2∶1.解:略课后反思查漏补缺1.收获:________________________________________________________________________2.存在困惑:________________________________________________________________________。