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图形的位似--知识讲解【学习目标】1、了解位似多边形的概念，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；2、能在同一坐标系中，感受图形放缩前后点的坐标的变化. 【要点梳理】要点一、位似多边形1.位似多边形定义:如果两个相似多边形任意一组对应顶点所在的直线都经过同一个点O，且每组对应点与点O 点的距离之比都等于一个定值k，例如，如下图，OA′=k·OA（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.要点诠释：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.位似图形的性质:（1）位似图形的对应点相交于同一点，此点就是位似中心；（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.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.要点二、坐标系中的位似图形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)，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|.要点诠释：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等于原来点的坐标乘以（或除以）k或-k.【典型例题】类型一、位似多边形1.下列每组的两个图形不是位似图形的是（）.A. B. C. D.【思路点拨】根据位似图形的概念对各选项逐一判断，即可得出答案．【答案】D【解析】解：对应顶点的连线相交于一点的两个相似多边形叫位似图形．据此可得A 、B 、C 三个图形中的两个图形都是位似图形； 而D 的对应顶点的连线不能相交于一点，故不是位似图形． 故选D ．【总结升华】位似与相似既有联系又有区别，相似仅要求两个图形形状完全相同；而位似是在相似的基础上要求对应点的连线相交于一点．举一反三【变式】在小孔成像问题中， 根据如图4所示，若O 到AB 的距离是18cm ，O 到CD 的距离是6cm ，则像CD 的长是物AB 长的 （ ）.A. 3倍B.21C.31 D.不知AB 的长度，无法判断【答案】C2. 利用位似图形的方法把五边形ABCDE 放大1.5倍.A B DE【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.举一反三【变式】在已知三角形内求作内接正方形．A 1B 1C 1D 1E 1【答案与解析】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．类型二、坐标系中的位似图形B C3.（优质试题•漳州）如图，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．（1）在图中画出四边形AB′C′D′；（2）填空：△AC′D′是三角形．【思路点拨】（1）延长AB到B′，使AB′=2AB，得到B的对应点B′，同样得到C、D的对应点C′，D′，再顺次连接即可；（2）利用勾股定理求出AC′2=42+82=80，AD′2=62+22=40，C′D′2=62+22=40，那么AD′=C′D′，AD′2+C′D′2=AC′2，即可判定△AC′D′是等腰直角三角形．【答案与解析】解：（1）如图所示：（2）∵AC′2=42+82=16+64=80，AD′2=62+22=36+4=40，C′D′2=62+22=36+4=40，∴AD′=C′D′，AD′2+C′D′2=AC′2，∴△AC′D′是等腰直角三角形．故答案为：等腰直角．【总结升华】本题考查了作图﹣位似变换．画位似图形的一般步骤为：①确定位似中心，②分别连接并延长位似中心和能代表原图的关键点；③根据相似比，确定能代表所作的位似图形的关键点；顺次连接上述各点，得到放大或缩小的图形．同时考查了勾股定理及其逆定理等知识．熟练掌握网格结构以及位似变换的定义是解题的关键．4.（优质试题春•威海期末）如图△ABC的顶点坐标分别为A （1，1），B（2，3），C（3，0）．（1）以点O为位似中心画△DEF，使它与△ABC位似，且相似比为2．（2）在（1）的条件下，若M（a，b）为△ABC边上的任意一点，则△DEF的边上与点M对应的点M′的坐标为．【思路点拨】（1）把点A、B、C的横、纵坐标都乘以2可得到对应点D、E、F 的坐标，再描点可得△DEF；把点A、B、C的横、纵坐标都乘以﹣2可得到对应点D′、E′、F′的坐标，然后描点可得△D′E′F′；（2）利用以原点为位似中心的位似变换的对应点的坐标特征求解．【答案与解析】解：（1）如图，△DEF和△D′E′F′为所作；（2）点M对应的点M′的坐标为（2a，2b）或（﹣2a，﹣2b）．故答案为（2a，2b）或（﹣2a，﹣2b）．【总结升华】本题考查了位似变换：如果两个图形不仅是相似图形，而且对应顶点的连线相交于一点，对应边互相平行，那么这样的两个图形叫做位似图形，这个点叫做位似中心．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．举一反三：【变式】如图，将△AOB中各顶点的纵坐标，横坐标分别乘-1，•得到的图形与原图形相比有什么变化？作出所得的图形，这个过程可以看作是一个什么图形变换？【答案】解：图形的形状和大小都没有变化；可以看作是△AOB绕O•点按逆时针方向旋转180°得到的.。
汇报人：日期:CATALOGUE目录•位似图形•位似变换•位似与相似的关系•位似在几何中的应用•位似在物理中的应用•位似在计算机图形学中的应用01位似图形如果两个图形以原点为旋转中心旋转某个角度后能够重合，则称这两个图形为位似图形。
位似图形位似中心位似比位似图形中对应点连线的交点称为位似中心。
位似中心到对应点的距离之比称为位似比。
030201位似图形中对应线段所在的直线共线或平行。
位似保持共线性质位似图形中对应线段的长度成比例。
相似性质位似图形可以看作是原图形经过相似变换得到的。
变换性质将图形绕某一点旋转一定角度后与原图形成的位似图形。
旋转位似将图形沿某一直线方向平移一定距离后与原图形成的位似图形。
平移位似将图形按一定比例放大或缩小后与原图形成的位似图形。
缩放位似02位似变换位似中心位似变换的中心点，通常用O表示。
位似变换在平面上，对于某个固定点O，存在一个相似比k（k>0），使得任意点P在平面上的位置变换后，其位置与原始位置之间的距离满足比例k。
位似比位似变换的比例系数，通常用k表示。
定义相似变换不改变物体的大小和形状，只改变其位置和方向。
位似变换保持了对应线段之间的比例关系。
位似变换下，图形中的平行线段仍然保持平行。
性质方法通过给定的位似中心和位似比，可以确定一个位似变换。
在几何图形中，可以通过选取适当的位似中心和位似比，对图形进行放大或缩小。
对于复杂的几何图形，可能需要采用多个位似变换来完成图形的放大或缩小。
03位似与相似的关系位似如果两个图形，可以通过一个简单的平移、旋转和放大的方式相互重合，那么这两个图形被称为位似图形，这个相似关系被称为位似。
相似如果两个图形，可以通过一个简单的平移、旋转和放大的方式相互重合，并且这个相似关系保持了图形的所有几何属性不变，那么这两个图形被称为相似图形。
定义位似不改变图形的形状和大小，但可能改变其方向和位置。
相似同样不改变图形的形状和大小，但同样可能改变其方向和位置。
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．。
