23.5 位似图形
一、基本目标
1.理解位似图形、位似中心的概念,理解位似变换是特殊的相似变换.
2.会画位似图形,能根据相似比的大小把一个图形放大或缩小.
二、重难点目标
【教学重点】
位似多边形的相关定义、性质的理解,绘制位似多边形方法的掌握.
【教学难点】
位似多边形的判断,从位似中心的不同方向绘制位似多边形.
环节1 自学提纲,生成问题
【5 min阅读】
阅读教材P80~P81的内容,完成下面练习.
【3 min反馈】
1.两个相似图形的对应A与A′、B与B′、C与C′…的连线都交于一点O,并且===…=k,这两个图形叫做__位似图形__,点O叫做__位似中心__.
2.位似图形的性质:
(1)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__;
(2)位似图形上对应点连线或延长线交于__一点__;
(3)位似图形对应线段__平行__或在同一条直线上;
(4)位似图形是特殊的相似图形,因此位似图形具有相似图形的一切性质.
3.位似图形的画法步骤:(1)确定__位似中心__;(2)确定原图形的__关键点__,通常是多边形的顶点;(3)确定__相似比__;(4)找出新图形的对应关键点;(5)顺次连结各点,得到放大或缩小后的图形.
环节2 合作探究,解决问题
活动1 小组讨论(师生互学)
【例1】在图1中,以O为位似中心,把四边形ABCD放大到原来的2倍;在图2中,把四边形A′B′C′D′缩小为原来的.
图1 图2
【互动探索】(引发学生思考)位似变换作图步骤是什么?
【解答】连结AO并延长至点A1,使OA1=2OA;连结BO并延长至点B1,使OB1=2OB;连结CO并延长至点C1,使OC1=2OC;连结DO并延长至点D1,使OD1=2OD,然后顺次连结即可得到放大到原来2倍的图形,如图3.
连结A′O并延长至点A2,使OA2=OA′;连结B′O并延长至点B2,使OB2=OB′;连结C′O并延长至C2,使OC2=OC′,连结D′O并延长至D2,使OD2=OD′,然后顺次连结即可得到缩小为原来的的图形,如图4.
图3 图4
【互动总结】(学生总结,老师点评)利用位似可以把一个图形放大或缩小,若新图形与原图形的相似比大于1,则通过位似变化把原图形放大;若相似比小于1,则通过位似变化把原图形缩小.
【例2】如图,四边形ABCD和四边形A′B′C′D′位似,位似比k1=2,四边形A′B′C′D′和四边形A″B″C″D″位似,位似比k2=1.四边形A″B″C″D″和四边形ABCD是位似图形吗?位似比是多少?
【互动探索】(引发学生思考)两个图形位似→得两个图形相似→利用相似的传递性和对应顶点的连线相交于一点→得四边形A″B″C″D″和四边形ABCD是位似图形→确定位似比.
【解答】∵四边形ABCD和四边形A′B′C′D′位似,
∴四边形ABCD∽四边形A′B′C′D′.
∵四边形A′B′C′D′和四边形A″B″C″D″位似,
∴四边形A′B′C′D′∽四边形A″B″C″D″.
∴四边形A″B″C″D″∽四边形ABCD.
∵对应顶点的连线过同一点,
∴四边形A″B″C″D″和四边形ABCD是位似图形.
∵四边形ABCD和四边形A′B′C′D′位似,位似比k1=2,
四边形A′B′C′D′和四边形A″B″C″D″位似,位似比k2=1,
∴四边形A″B″C″D″和四边形ABCD的位似比为1∶2.
【互动总结】(学生总结,老师点评)因为四边形A″B″C″D″和四边形ABCD的对应顶点的连线已经相交于一点了,所以我们只要证明四边形A″B″C″D″∽四边形ABCD即可;相似具有传递性,所以可证得四边形A″B″C″D″∽四边形ABCD;又因为位似比等于相似比,所以可求得四边形A″B″C″D″和四边形ABCD的位似比.
活动2 巩固练习(学生独学)
1.在下列图形中,不是位似图形的是( D )
2.△DEF和△ABC是位似图形,点O是位似中心,点D、E、F分别是OA、OB、OC的中点,若△DEF的面积是2,则△ABC的面积是( D )
A.2 B.4
C.6 D.8
3.下列说法正确的是( C )
A.分别在△ABC的边AB、AC的反向延长线上取点D、E,使DE∥BC,则△ADE是△ABC放大后的图形
B.两位似图形的面积之比等于位似比
C.位似多边形中对应对角线之比等于位似比
D.位似图形的周长之比等于位似比的平方
4.如图,四边形ABCD与四边形EFGH位似,位似中心是点O,若=,则=____.
活动3 拓展延伸(学生对学)
【例3】如图,由位似的正△A1B1C1,正△A2B2C2,正△A3B3C3,…正△AnBnCn组成的相似图形,其中第一个△A1B1C1的边长为1,点O是B1C1中点,A2是OA1的中点,A3是OA2的中点,…An是OAn-1的中点,顶点B2、B3、…、Bn、C2、C3、…、Cn都在B1C1边上.则△A10B10C10和△A7B7C7的相似比为____,位似中心是__O__.
【互动探索】∵△A1B1C1的边长为1,点O是B1C1中点,A2是OA1的中点,∴正△A2B2C2的边长为,正△A3B3C3的边长为2,正△A10B10C10的边长为9,正△A7B7C7的边长为6,∴正△A10B10C10和正△A7B7C7的相似比==,它们的位似中心为点O.
【互动总结】(学生总结,老师点评)解决此类题的关键是将相似和位似结合起来解决.
环节3 课堂小结,当堂达标
(学生总结,老师点评)
位似图形
请完成本课时对应练习!