第19课时 图形的相似与位似
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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. 21 C. 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.【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.【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3. 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.A 1B 1C 1D 1E 1 A B C D E(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. 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)图略;(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.。
知识点1、三角对应相等,三边对应成比例的三角形叫相似三角形。
如△ABC 与△A /B /C /相似,记作: △ABC∽△A /B /C / 。
相似三角形的比叫相似比相似三角形的定义既是相似三角形的性质,也是三角形相似的判定方法。
注意:(1)相似比是有顺序的。
(2)对应性,两个三角形相似时,通常把对应顶点写在对应位置,这样写比较容易找到相似三角形的对应角和对应边。
(3)顺序性:相似三角形的相似比是有顺序的,若△ABC∽△A /B /C /,相似比为k ,则△A /B /C /与△ABC 的相似比是1k 知识点2、相似三角形与全等三角形的关系(1)两个全等的三角形是相似比为1的相似三角形。
(2)两个等边三角形一定相似,两个等腰三角形不一定相似。
(3)二者的区别在于全等要对应边相等,而相似要求对应边成比例。
知识点3、相似三角形的性质相似三角形的对应角相等,对应边成比例,对应线段的比等于相似比,根据这一性质,可计算角的度数或边的长度。
平行线分线段成比例定理(1)平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例. 已知l1∥l2∥l3, A D l1 B E l2 C F l3可得等.EF BC DE AB DF EF AC BC DF EF AB BC DF DE AC AB EF DE BC AB =====或或或或(2)推论:平行于三角形一边的直线截其它两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例. AD EB C 由DE ∥BC 可得:.此推论较原定理应AC AE AB AD EA EC AD BD EC AE DB AD ===或或用更加广泛,条件是平行.(3)推论的逆定理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例.那么这条直线平行于三角形的第三边.此定理给出了一种证明两直线平行方法,即:利用比例式证平行线.(4)定理:平行于三角形的一边,并且和其它两边相交的直线,所截的三角形的三边与原三角形三边对应成比例. 知识点4、如果两个三角形的两角分别于另一个三角形的两角对应相等,那么这两个三角形相似。
1.(2013北京,15,5)已知023a b =≠,求代数式()225224a b a b a b -⋅--的值. 线段的比、黄金分割与比例的性质2(2011山东省潍坊市,题号8,分值3)8、已知矩形ABCD 中,AB=1,在BC 上取一点E ,沿AE 将△ABE 向上折叠,使B 点落在AD 上的F 点,若四边形EFDC 与矩形ABCD 相似,则AD=( )A . 215-B .215+C . 3D .23(2013山东省聊城,11,3分)如图,△ABC 中,点D 、E 分别是AB 、AC 的中点,下列结论不正确的是( )A.BC=2DEB. △ADE ∽△ABCC. ACAB AE AD = D. ADE ABC S S ∆∆=3 4(2013四川省资阳市,10,3分)如图,在△ABC 中,∠C =90°,将△ABC 沿直线MN 翻折后,顶点C 恰好落在AB 边上的点D 处,已知MN ∥AB ,MC =6,NC =23,则四边形MABN 的面积是A .63B .123C .183D .2435(2013湖北随州,14,4分)如图,点D,E 分别在AB 、AC 上,且∠ABC=∠AED 。
若DE=4,AE=5,BC=8,则AB 的长为______________。
10 (第10题图)N M D A CB6相似三角形的性质(2013重庆,12,4分)已知△ABC∽△DEF,△ABC的周长为3,△DEF的周长为1,则△ABC与△DEF的面积之比为_______7(2013浙江省衢州,15,4分)如图,□ABCD中,E是CD的延长线上一点,BE与AD交于点F,CD=2DE.若△DEF的面积为a,则□ABCD中的面积为.(用a的代数式表示)8(2013山东省荷泽市,16(1),6)(1)如图,∠DAB=∠CAE,请你再补充一个条件____________,使得△ABC∽△ADE,并说明理由.9(湖南株洲市6,20题)((本题满分6分)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,沿直线MN对折,使A、C重合,直线MN交AC于O.(1)、求证:△COM∽△CBA;(2)、求线段OM的长度.10(2013湖南娄底,25,10分)如图13,在△ABC中,AB=AC,∠B=30︒,BC=8,D在边BC上,E在线段DC 上,DE =4,△DEF 是等边三角形,边DF 交边AB 于点M ,边EF 交边AC 于点N .(1)求证:△BMD ∽△CNE ;(2)当BD 为何值时,以M 为圆心,以MF 为半径的圆与BC 相切?(3)设BD =x ,五边形ANEDM 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式(要求写出自变量x 的取值范围);当x 为何值时,y 有最大值?并求y 的最大值.11(2013山东泰安,17,3分)如图,将矩形纸片ABCD 沿EF 折叠,使点B 与CD 的中点重合,若AB=2,BC=3,则△FC B '与△B 'DG 的面积之比为( )A.9:4B.3:2C.4:3D.16:912(2013山东省荷泽市,18,10)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC 和△DEF 的顶点都在格点上,P 1,P 2,P 3,P 4,P 5是△DEF 边上的5个格点,请按要求完成下列各题:(1)试证明三角形△ABC 为直角三角形;(2)判断△ABC 和△DEF 是否相似,并说明理由;BD E C NAFM(3)画一个三角形,它的三个顶点为中的3个格点并且与△ABC相似;(要求:用尺规作图,保留痕迹,不写作法与证明)13(2013安徽,22,12分)如图1,在△ABC中,D、E、F分别为三边的中点,G点在边AB上,△BDG 与四边形ACDG的周长相等,设BC=a、AC=b、AB=c.(1)求线段BG的长;解:(2)求证:DG平分∠EDF;证:(3)连接CG,如图2,若△BDG与△DFG相似,求证:B G⊥CG.证:14(2013山东泰安,28,10分)如图,E是矩形ABCE的边BC上一点,EF⊥AE,EF分别交AC、CD于点M、F,BG⊥AC,垂足为G,BG交AE于点H。
《图形的位似》教学设计本节课的课堂导入的设计,以激发学生的学习兴趣为目的,首先以实际问题为学生提供了一个探索的空间,使每个学生得到思考、实践的机会。
此外图片的展示,几何画板的应用,都是源自这一目的。
兴趣是最好的老师,一堂课如果能很好的激发学生的学习兴趣,学生的主观能动性被调动起来,那这堂课就成功了一半了。
学生在学习本节课的过程中应立足学生已有的生活经验、之前的数学活动经历以及掌握的有关几何内容,在基于对相似多边形的了解的基础上,通过思考讨论将一个图形放大与缩小的问题,了解掌握位似多边形的概念及其重要性质,并且贯穿严谨的证明过程,已达到提升感性认识为理性认识的目的。
教师应准确把握几个引导学生思维方向的关键点,提出的问题要能启发学生去分析、联想,要通过引发思维碰撞让学生自主找到解决问题的方法。
“切身体验”是本节课的重要学习途径,要动手操作,就要动脑研究操作过程,就要将理论联系实际,就要分析不同作法的区别与联系,每个学生就是在一系列“切身体验”中自主找到利用位似多边形的相关知识放大或缩小图形的方法的。
学生在观察思考动手操作时,应时刻把握位似多边形的定义以及性质,将理论与实际结合起来,并在实际操作中印证理论的意义,从而巩固所学新知识。
课堂的教学过程也通过学生的“切身体验”,实现了以学生为主体,由教师为主导,将知识融入到个体体验中的目的,同时也体现了新课改的理念。
通过这节课,学生体会到了生活中处处有数学,积累了有关数学活动的经验,并在这个过程中,通过独立思考、自主探索和合作交流,理解了位似多边形的数学内涵,形成有关技能,发展了思维能力,提高了合作意识。
同时,本节课通过培养学生的主体意识,尊重学生的主体地位,培养学生主动学习、自主探究的习惯,促进了学生积极的情感和态度的养成,树立“实践出真知”的思想。
导学案主备人:年级:九年级科目:数学2021年月日总序DCBA一、复述回顾:(二人小组完成) 问题一 : 1、相似图形的定义?2、请举例说明我们生活中相似图形的实例。
问题二:1、两个相似图形之间有什么关系?二、设问导读1、观察下图,有相似多边形吗?如果有,这种相似图形有什么特征?2、什么叫位似图形? 什么是位似中心?问题二:作位似图形1、把下图中的四边形ABCD 缩小到原来的21. 2、还有其他作法吗?请按不同方法画出三 自学检测:1.画出所给图中的位似中心.A BC AB C2、如图,指出下列各图中的两个图形是否是位似图形,如果是位似图形,请指出其位似中心.四 巩固训练:1.三角尺在灯泡的照射下在墙上形成影子现测得20cm 50cm OA OA '==,,这个三角尺的周长与它在墙上形成的影子的周长的比是 .2如图,ABC △与A B C '''△是位似图形,且位似比是1:2,若AB =2cm ,则A B ''= cm ,并在图中画出位似中心O .5.把右图中的五边形ABCDE 扩大到原来的2倍.五、拓展延伸:1用作位似图形的方法,可以将一个图形放大或缩小,位似中心的位置可选在 .A A ′O 灯 三角尺投影C OABB 'C 'A 'A .原图形的外部B .原图形的内部C .原图形的边上D .任意位置2 如图,△ABC 与△A ′B ′C ′是位似图形,点O 是位似中心,若OA=2A A ′,S △ABC =8,则S △A ′B ′C ′=________.教学反思。