22.4 图形的位似变换
第1课时
一、教学目标
1.掌握位似图形的定义,了解位似与相似的区别与联系.
2.掌握位似的性质,并且能够利用位似将一个图形成比例扩大或缩小.
3.充分体会相似与位似的相似之处,借助相似的性质类比得到位似的性质.
4.通过“一般到特殊”的方法,类比相似来研究位似,体会数学学科的一般研究方法,加强数学核心素养的培养.
二、教学重难点
重点:掌握位似图形的定义,了解位似与相似的区别与联系.
难点:掌握位似的性质,并且能够利用位似将一个图形成比例扩大或缩小.
三、教学用具
多媒体课件
四、教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一 创设情境 【情境引入】 在日常生活中,经常见到这样的现象. 放映幻灯片时,通过光源,把幻灯片上的图形放大到屏幕上 照相时,摄影师通过照相机,把建筑物的形象缩小在底片上 不改变图形的形状,还可以将图形放大或缩小. 那如何把一个图形进行放大或缩小呢?接下来我们一起探究一下吧! 积极思考 通过生活实例引入,为讲解新知做铺垫. 便于学生建立起新旧知识之间的联系.
环节二 探究新知 【合作探究】 你知道如何把四边形ABCD放大为原来的2倍吗?请你试着画一画. 方法一: (1)在四边形ABCD所在平面内任取一点O; (2)以点O为端点作射线OA,OB,OC,OD; (3)分别在射线OA,OB,OC,OD上取点A′,B′,C′,D′,使 (4)连接A′B′,B′C′,C′D′,D′A′,所得四边形A′B′C′D′即为所求. 你还有其它的方法吗? 方法二: (1)在四边形ABCD所在平面内任取一点O; (2)分别以点A,B,C,D为端点作射线AO,BO,CO,DO; (3)分别在射线AO,BO,CO,DO上取点A′,B′,C′,D′,使 (4)连接A′B′,B′C′,C′D′,D′A′,所得四边形A′B′C′D′即为所求. 追问:通过画图得到的两个四边形和原四边形相似吗? 预设:画图时都是满足 因此可以得到 再结合相似图形的判定定理,易得四边形A′B′C′D′∽四边形ABCD. 【归纳总结】 通过前边的分析,你能得到什么结论吗? 位似图形:一般地,如果一个图形上的点A1,B1,…,P1和另一个图形上的点A,B,…,P分别对应,并且满足下面两点: (1)直线AA1,BB1,…,PP1都经过同一点O; (2) 那么,这两个图形叫做位似图形,点O叫做位似中心. 判断位似图形:①所有对应点的连线通过同一点;②位似中心与对应点的距离比相等. 【概念理解】 思考1:位似图形和相似图形有怎样的区别与联系呢? (1)位似图形一定相似,它是特殊的相似图形; (2)相似图形不一定是位似图形,当相似图形的对应点连线交于同一点(该点是位似中心)时,就是位似图形. 思考2:如何判断一组图形是位似图形?下面各组图形是位似图形吗? 预设:都是位似图形. 总结:同时满足以下两个条件的图形叫做位似图形: ①两图形相似; ②每组对应点的连线都经过同一点. 【归纳总结】 位似图形的特点: (1)对应顶点的连线必过位似中心,即对应点和位似中心在一条直线上; (2)位似图形的任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比; (3)位似一定相似,相似不一定位似; (4)位似图形的对应线段平行或在一条直线上. 【做一做】 图形的位似,也可用于把图形缩小.你能例举一个实际生活中的例子吗? 例如用小平板仪测绘小范围区域图. 选定一个小区:如图,四边形ABCD是一个待测绘的小区. ①在区域内选一个测绘点O(如图),并测出OA,OB,OC,OD的长度; ②将图板上测绘图纸的点O1对准测绘点O; ③由O1对准点A,B,C,D在纸上作射线O1A,O1B,O1C,O1D; ④分别在射线O1A,O1B,O1C,O1D上截取O1A1,O1B1,O1C1,O1D1上,使得 ⑤依次连接A1B1,B1C1,C1D1,D1A1,四边形A1B1C1D1就是该小区的平面图. 问题:在画位似图形的时候,位似中心一般怎么选取? 追问:位似中心还可以在哪呢? 预设:位似中心还可以在4个顶点处,如图所示: 【归纳总结】 画位似图形的一般步骤: (1)确定位似中心; (2)分别连接并延长位似中心和图形的关键点或顶点; (3)根据相似比,确定所作图形的关键点或顶点; (4)顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形. 学生思考,并回答. 学生小组交流,汇总并举手发言. 学生思考并积极回答问题. 学生自主完成,然后再在小组内讨论. 经历类比相似与位似得出概念,使学生体会类比的思想方法,学会知识的迁移,提高分析问题,解决问题的能力. 总结位似图形的定义及其相关概念,培养学生的语言表达能力和总结概括的能力. 动手画出图形,并且总结步骤与方法,使学生总结作图方法,学会知识的迁移,提高分析问题,解决问题的能力.
环节三 应用新知 【典型例题】 教师提出问题,学生先独立思考,解答.然后再在小组内交流探讨,如遇到有困难的学生适当点拨,最终教师展示答题过程. 例 如图,已知△ABC,画△A'B'C',使△A'B'C'∽△ABC,且使位似比为1:5. (1)位似中心在△ABC的一条边AB上; (2)以点C为位似中心. 分析:因为位似比是1:5,所以新图形是按比例缩小的. (1)当位似中心在△ABC的一条边AB上时,新图形在三角形内部; (2)当点C为位似中心时,新图形在三角形的内部. 解:(1)作图步骤: ①在边AB上任取一点O,连接OC; ②分别在OA、OB、 OC上取线段的五等分点A'、B'、C'. ③顺次连接A'B'、B'C'、C'A',三角形A'B'C'即为所求. (2) 作图步骤: ①以点C为位似中心,C的对应点是它本身; ②在AC、BC上取线段的五等分点A'、B'; ③顺次连接A'B'、B'C'、C'A',三角形A'B'C'即为所求. 学生思考、计算并回答. 通过典型例题的分析,加深对图形的位似变换的理解和认识,同时培养学生用数学知识解决问题的能力.
环节四 巩固新知 教师给出练习,随时观察学生完成情况并相应指导,最后给出答案,根据学生完成情况适当分析讲解. 1. 判断正误. (1)两个位似图形可以有多个位似中心 ) (2)任意的位似图形都是相似形( ) (3)位似中心的位置,决定了位似比与1的大小关系( ) (4)相似图形不一定是位似图形( ) (5)位似中心不可能在图形上( ) (6)相似图形同时一定是位似图形( ) (7)位似比等于位似图形的周长比( ) (8)两个位似图形的面积比等于它们的位似比( ) 答案:× √ × √ × × √ × 2.画出五边形ABCDE的位似五边形A'B'C'D'E',且使写出两种方法即可. 解:作法一: (1)在五边形内任选一点O; (2)分别在线段 OA,OB,OC,OD ,OE上取点A′,B′,C′,D′,E′使得 (3)顺次连接点 A′,B′,C′,D′,E′所得五边形A′B′C′D′E′就是所求图形. 作法二: (1)在五边形外任选一点O; (2)分别在线段 OA,OB,OC,OD,OE上取点 A′,B′,C′,D′,E′使得 (3)顺次连接点 A′,B′,C′,D′,E′, 所得五边形A′B′C′D′E′就是所求图形. 自主完成练习,然后集体交流评价. 通过课堂练习及时巩固本节课所学内容,并考查学生的知识应用能力,培养独立完成练习的习惯.
环节五 课堂小结 思维导图的形式呈现本节课的主要内容: 学生尝试归纳总结本节所学内容及收获. 回顾知识点形成知识体系,养成回顾梳理知识的习惯.
环节六 布置作业 教科书第99页习题22.4 第1、2题. 学生课后自主完成. 加深认识,深化提高.(共22张PPT)
22.4 图形的位似变换
第1课时
学习目标
图形的位似变换
准备好了吗?一起去探索吧!
1.掌握位似图形的定义,了解位似与相似的区别与联系.
2.掌握位似的性质,并且能够利用位似将一个图形成比例扩大或缩小.
3.充分体会相似与位似的相似之处,借助相似的性质类比得到位似的性质.
4.通过“一般到特殊”的方法,类比相似来研究位似,体会数学学科的一般研究方法,加强数学核心素养的培养.
复习回顾
情境引入
在日常生活中,经常见到这样的现象.
(1)放映幻灯片时,通过光源,把幻灯片上的图形放大到屏幕上.
(2)照相时,摄影师通过照相机,把建筑物的形象缩小在底片上.
如何把一个图形进行放大或缩小呢?
合作探究
你知道如何把四边形ABCD放大为原来的2倍吗?
A ′
B ′
C ′
D ′
A
B
C
D
O
(1)在四边形ABCD所在平面内任取一点O;
(2)以点O为端点作射线OA,OB,OC,OD;
(3)分别在射线OA,OB,OC,OD上取点A′,B′,C′,D′,使
方法一:
(4)连接A′B′,B′C′,C′D′,D′A′,所得四边形A′B′C′D′即为所求.
请你试着
画一画!
合作探究
你知道如何把四边形ABCD放大为原来的2倍吗?
A
B
C
D
(1)在四边形ABCD所在平面内任取一点O;
(2)分别以点A,B,C,D为端点作射线AO,BO,CO,DO;
(3)分别在射线AO,BO,CO,DO上取点A′,B′,C′,D′,使
方法二:
(4)连接A′B′,B′C′,C′D′,D′A′,所得四边形A′B′C′D′即为所求.
A ′
B ′
C ′
D ′
还可以这样画!
O
思考
A
B
C
D
A ′
B ′
C ′
D ′
O
A ′
B ′
C ′
D ′
A
B
C
D
O
如下图,所得四边形A′B′C′D′∽四边形ABCD,你能说明道理吗?
再结合相似图形的判定定理,易得四边形A′B′C′D′∽四边形ABCD.
归纳总结
位似图形
一般地,如果一个图形上的点A1,B1,…,P1和另一个图形上的点A,B,…,P分别对应,并且满足下面两点:
(1)直线AA1,BB1,…,PP1都经过同一点O;
(2)
那么,这两个图形叫做位似图形,点O叫做位似中心.
所有对应点的连线通过同一点
位似中心与对应点的距离比相等
概念理解
思考1:位似图形和相似图形有怎样的区别与联系呢?
(2)相似图形不一定是位似图形,当相似图形的对应点连线交于同一点(该点是位似中心)时,就是位似图形.
A
C
B
相似图形
位似图形
(1)位似图形一定相似,它是特殊的相似图形;
概念理解
思考2:如何判断一组图形是位似图形?下面各组图形是位似图形吗?
答:都是位似图形.
①两图形相似;
总结:同时满足以下两个条件的图形叫做位似图形.
②每组对应点的连线都经过同一点.
归纳总结
位似图形的特点
(1)对应顶点的连线必过位似中心,即对应点和位似中心在一条直线上;
(2)位似图形的任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比;
(3)位似一定相似,相似不一定位似;
(4)位似图形的对应线段平行或在一条直线上.
O
做一做
图形的位似,也可用于把图形缩小.你能例举一个实际生活中的例子吗?
用小平板仪测绘小范围区域图
A
B
C
D
选定一个小区:如图,四边形ABCD是一个待测绘的小区.
①在区域内选一个测绘点O(如图),并测出OA,OB,OC,OD的长度;
②将图板上测绘图纸的点O1对准测绘点O;
A1
B1
C1
D1
O1
③由O1对准点A,B,C,D在纸上作射线O1A,O1B,O1C,O1D;
④分别在射线O1A,O1B,O1C,O1D上截取O1A1,O1B1,O1C1,O1D1上,使得
⑤依次连接A1B1,B1C1,C1D1,D1A1,四边形A1B1C1D1就是该小区的平面图.
在画位似图形的时候,位似中心一般怎么选取?
思考
位似中心在图上
位似中心在图外
位似中心在图外
位似中心还可以在4个顶点处,如图所示:
位似中心还可以在哪呢?
归纳总结
画位似图形的一般步骤
(1)确定位似中心;
(2)分别连接并延长位似中心和图形的关键点或顶点;
(3)根据相似比,确定所作图形的关键点或顶点;
(4)顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
典型例题
分析:因为位似比是1:5,所以新图形是按比例缩小的.
(1)当位似中心在△ABC的一条边AB上时,新图形在三角形内部;
(2)当点C为位似中心时,新图形在三角形的内部.
例 如图,已知△ABC,画△A'B'C',使△A'B'C'∽△ABC,且使位似比为1:5.
(1)位似中心在△ABC的一条边AB上;
(2)以点C为位似中心.
B
A
C
典型例题
例 如图,已知△ABC,画△A'B'C',使△A'B'C'∽△ABC,且使位似比为1:5.
(1)位似中心在△ABC的一条边AB上;
(2)以点C为位似中心.
B
A
C
o
●
作图步骤:
①在边AB上任取一点O,连接OC;
●
A'
●
B'
②分别在OA、OB、 OC上取线段的五等分点A'、B'、C'.
●
C'
③顺次连接A'B'、B'C'、C'A',三角形A'B'C'即为所求.
典型例题
例 如图,已知△ABC,画△A'B'C',使△A'B'C'∽△ABC,且使位似比为1:5.
(1)位似中心在△ABC的一条边AB上;
(2)以点C为位似中心.
C
B
A
●
A'
●
B'
●
(C')
作图步骤:
①以点C为位似中心,C的对应点是它本身;
②在AC、BC上取线段的五等分点A'、B';
③顺次连接A'B'、B'C'、C'A',三角形A'B'C'即为所求.
抢答
随堂练习
1. 判断正误.
(1)两个位似图形可以有多个位似中心( )
(2)任意的位似图形都是相似形( )
(3)位似中心的位置,决定了位似比与1的大小关系( )
(4)相似图形不一定是位似图形( )
(5)位似中心不可能在图形上( )
(6)相似图形同时一定是位似图形( )
(7)位似比等于位似图形的周长比( )
(8)两个位似图形的面积比等于它们的位似比( )
√
√
×
√
×
×
×
×
抢答
随堂练习
2. 画出五边形ABCDE的位似五边形A'B'C'D'E',且使 写出两种方法即可.
解:作法一:
(1)在五边形内任选一点O;
(3)顺次连接点 A′,B′,C′,D′,E′所得五边形A′B′C′D′E′就是所求图形.
C
B
A
D
E
O
A ′
B′
C ′
D ′
E′
(2)分别在线段 OA,OB,OC,OD ,OE上取点
A′,B′,C′,D′,E′使得
抢答
随堂练习
2. 画出五边形ABCDE的位似五边形A'B'C'D'E',且使 写出两种方法即可.
解:作法二:
(1)在五边形外任选一点O;
(3)顺次连接点 A′,B′,C′,D′,E′,
所得五边形A′B′C′D′E′就是所求图形.
C
B
A
D
E
A ′
E ′
D ′
C ′
B ′
(2)分别在线段 OA,OB,OC,OD,OE
上取点 A′,B′,C′,D′,E′使得
O
图形的位似变换
位似图形的定义:
画位似图形的一般步骤:
一般地,如果一个图形上的点A1,B1,…,P1和另一个图形上的点A,B,…,P分别对应,并且满足下面两点:
(1)直线AA1,BB1,…,PP1都经过同一点O;
(2)
那么,这两个图形叫做位似图形,点O叫做位似中心.
(1)确定位似中心;
分别连接并延长位似中心和图形的关键点或顶点;
(3)根据相似比,确定所作图形的关键点或顶点;
(4)顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
教科书第99页习题22.4
第1、2题
再见22.4 图形的位似变换
第2课时
一、教学目标
1. 掌握图形的位似变化与对应点坐标变化的规律.
2. 通过坐标的变化表示图形关于原点的位似变换.
3. 体会平移、轴对称、旋转、位似这四种图形变换的异同之处,培养数学思想的应用意识.
4. 通过“类比”的研究方法,对比其他变换来研究位似的坐标表示,加强数学核心素养的培养.
二、教学重难点
重点:掌握图形的位似变化与对应点坐标变化的规律.
难点:通过坐标的变化表示图形关于原点的位似变换.
三、教学用具
多媒体课件
四、教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一 创设情境 【回顾】 画位似图形的一般步骤什么? (1)确定位似中心; (2)分别连接并延长位似中心和图形的关键点或顶点; (3)根据相似比,确定所作图形的关键点或顶点; (4)顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形. 请你试着把三角形ABC放大为原来的3倍. 按照画位似图形的步骤如下画出: 如果把位似图形放到平面直角坐标系中,又如何去探究位似变换与坐标之间的关系呢? 今天我们一起来探究! 学生思考并积极回答. 回顾旧知,既是对旧知识的巩固,也是为新知的学习做铺垫.
环节二 探究新知 【合作探究】 如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(1,1),B(3,2),C(4,1).以原点O为位似中心,相似比为3,作△ABC的位似图形.观察对应顶点坐标的变化,你有什么发现? ①连接OA,OB,OC,分别延长OA,OB,OC至A′,B′,C′,使 ②连接顺次连接A'B'、B'C'、C'A',那么△A'B'C'就是所求△ABC的位似图形. 得到A'(3,3),B'(9,6),C'(12,3). 得到的△A'B'C'被称为是△ABC的正向位似图形,你能总结概括一下吗? 【归纳总结】 在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似中心,相似比为k(k>0),原图形上点的坐标为(x,y),那么同向位似图形对应点的坐标为(kx,ky)(k>0). 利用这个性质作同向位似图形就相当简单,只要把图形上各点的坐标都乘以一个固定的数k(k>0),就可以得到相似比为k(k>0)的同向位似图形. 如果这里的k<0呢?看看结果如何? 如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(1,1),B(3,2),C(4,1).以原点O为位似中心,相似比为–3,作△ABC的位似图形.观察对应顶点坐标的变化,你有什么发现? 根据前边得到的结论“在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似中心,相似比为k(k>0),原图形上点的坐标为(x,y),那么同向位似图形对应点的坐标为(kx,ky)(k>0)”进行画图如下: 得到的△A'B'C'被称为是△ABC的反向位似图形,你能总结概括一下吗? 【归纳总结】 在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似中心,相似比为k(k<0),这样得到的图形叫做反向位似图形. 原图形上点的坐标为(x,y),那么反向位似图形对应点的坐标为(kx,ky)(k<0). 正向位似变换和反向位似变换的结果有什么不同? (学生自主发言) 【思考】 思考1:将下图中△ABC,按(x,y)→(x,y)的方式变换,求变换后所得图形中对应点的坐标.画出变换后图形,它与原图形有何关系? 根据题目中对横纵坐标变换的要求得到下图: 满足位似图形的两点要求,所以△A'B'C'是△ABC的位似图形. 思考2:将下图中△ABC,按(x,y)→(3x,y)或(x,3y)的方式变换,画出变换后图形,它们与原图形相似吗? 根据题目中对横纵坐标变换的要求得到下图: 显然,△A1B1C1与△ABC不相似, △A2B2C2与△ABC也不相似. 【归纳总结】 总结:在平面直角坐标系中,在作(x,y)→(ax,by)变换时,当a=b≠0时为相似变换. 学生尝试用学过的知识思考,并回答. 学生小组交流,汇总并举手发言. 学生思考并回答. 学生实际操作画一画,再集体讨论汇总结论. 经历探索位似图形的画法,得出对应点坐标的关系,使学生体会用坐标表示图形变换的重要性,学会知识的迁移,提高分析问题,解决问题的能力. 进一步加深对正、反向位似变换的认识和理解. 通过两个问题的思考,进一步探究位似变换图形的特点和判断.
环节三 应用新知 【典型例题】 教师提出问题,学生先独立思考,解答.然后再在小组内交流探讨,如遇到有困难的学生适当点拨,最终教师展示答题过程. 例 如图,在平面直角坐标系中,△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,求与 △ABO 的相似比为 3 : 2的对应顶点的坐标. 分析:根据前面的结论可知,一共有2个位似图形. 如:点 A 的其中一个对应点 A′ 的坐标为:,即(3,6),类似地,可以确定其他顶点的坐标. 解:根据位似图形的性质可知,共有2个三角形. 利用位似中对应点坐标的变化规律,可得 A1:=(3,6), B1:=(3,0), O:=(0,0). 顺次连接点A′,B′,O,即为所求的三角形; 同理可得,另一个三角形的三个顶点坐标是: A2(3,6), B2(3,0),O (0,0). 学生思考、计算并回答. 通过典型例题的分析,加深、巩固对图形的位似变换的理解,以及提高学生的解决问题的能力.
环节四 巩固新知 教师给出练习,随时观察学生完成情况并相应指导,最后给出答案,根据学生完成情况适当分析讲解. 1. 下列说法正确的是( ) A. 相似的两个五边形一定是位似图形 B. 两个大小不同的正三角形一定是位似图形 C. 两个位似图形一定是相似图形 D. 所有的正方形都是位似图形 答案:C 2. 在平面直角坐标系中将某个图形上的各点坐标做如下变化,其中属于位似变换的是 ( ) A. 将各点的纵坐标乘2,横坐标不变 B. 将各点的横坐标除2,纵坐标不变 C. 将各点的横坐标、纵坐标都乘2 D. 将各点的纵坐标减去 2,横坐标加上 2 答案:C 3. △ABC 三个顶点坐标分别为 A (2,2),B (4,5),C (5,2),以原点 O 为位似中心将这个三角形放大为原来的 2 倍. 解:满足要求的图形有两种情况: 第一种情况: A' (4,4),B' (8,10),C' (10,4); 第二种情况: A″ (4,4),B″ (8,10),C″ (10,4). 自主完成练习,然后集体交流评价. 通过课堂练习及时巩固本节课所学内容,并考查学生的知识应用能力,培养独立完成练习的习惯.
环节五 课堂小结 思维导图的形式呈现本节课的主要内容: 注:在平面直角坐标系中,在作(x,y)→(ax,by)变换时,当a=b≠0时为相似变换. 学生尝试归纳总结本节所学内容及收获. 回顾知识点形成知识体系,养成回顾梳理知识的习惯.
环节六 布置作业 教科书第98页练习 第1、2题. 学生课后自主完成. 加深认识,深化提高.(共19张PPT)
22.4 图形的位似变换
第2课时
学习目标
平面直角坐标系中图形的位似变换
准备好了吗?一起去探索吧!
1. 掌握图形的位似变化与对应点坐标变化的规律.
2. 通过坐标的变化表示图形关于原点的位似变换.
3. 体会平移、轴对称、旋转、位似这四种图形变换的异同之处,培养数学思想的应用意识.
4. 通过“类比”的研究方法,对比其他变换来研究位似的坐标表示,加强数学核心素养的培养.
复习回顾
回顾
画位似图形的一般步骤什么?
(1)确定位似中心;
(2)分别连接并延长位似中心和图形的关键点或顶点;
(3)根据相似比,确定所作图形的关键点或顶点;
(4)顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
思考
请你试着把三角形ABC放大为原来的3倍.
如果把位似图形放到平面直角坐标系中,又如何去探究位似变换与坐标之间的关系呢?
O
A
B
C
A′
B′
C′
合作探究
如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(1,1),B(3,2),C(4,1).以原点O为位似中心,相似比为3,作△ABC的位似图形.观察对应顶点坐标的变化,你有什么发现?
A
B
C
A′
B′
C′
①连接OA,OB,OC,分别延长OA,OB,OC至A′,B′,C′,使
②连接顺次连接A'B'、B'C'、C'A',那么△A'B'C'就是所求△ABC的位似图形.
A'(3,3)
B'(9,6)
C'(12,3)
归纳总结
在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似
中心,相似比为k(k>0),原图形上点的坐标为(x,y),那么
同向位似图形对应点的坐标为(kx,ky)(k>0).
利用这个性质作同向位似图形就相当简单,只要把图形
上各点的坐标都乘以一个固定的数k(k>0),就可以得到相似
比为k(k>0)的同向位似图形.
如果这里的k<0呢?
合作探究
如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(1,1),B(3,2),C(4,1).以原点O为位似中心,相似比为–3,作△ABC的位似图形.观察对应顶点坐标的变化,你有什么发现?
A
B
C
A′
B′
C′
A'(–3,–3)
B'(–9,–6)
C'(–12,–3)
x
y
1 2 3 4
–4 –3 –2 –1
2
1
在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似中心,相似比为k(k>0),原图形上点的坐标为(x,y),那么同向位似图形对应点的坐标为(kx,ky)(k>0).
O
归纳总结
在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位
似中心,相似比为k(k<0),这样得到的图形叫做反向位似
图形.
原图形上点的坐标为(x,y),那么反向位似图形对应点
的坐标为(kx,ky)(k<0).
正向位似变换和反向位似变换的结果有什么不同?
思考1:将下图中△ABC,按(x,y)→(x,y)的方式变换,求变换后所得图形中对应点的坐标.画出变换后图形,它与原图形有何关系?
思考
A
B
C
A′
B′
C′
A'(,)
B'(,1)
C'(2 ,)
x
y
1 2 3 4
–4 –3 –2 –1
2
1
O
△A'B'C'是△ABC的位似图形.
2
1
O
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
思考2:将下图中△ABC,按(x,y)→(3x,y)或(x,3y)的方式变换,画出变换后图形,它们与原图形相似吗?
思考
A
B
C
A1
B1
C1
x
y
–4 –3 –2 –1
△A1B1C1与△ABC不相似, △A2B2C2与△ABC也不相似.
A2
B2
C2
归纳总结
在平面直角坐标系中,在作(x,y)→(ax,by)变换时,当a=b≠0时为相似变换.
典型例题
分析:根据前面的结论可知,一共有2个位似图形.
如: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.
例 如图,在平面直角坐标系中,△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,求与 △ABO 的相似比为 3 : 2的对应顶点的坐标.
2
4
6
2
2
4
x
y
A
B
O
典型例题
解:根据位似图形的性质可知,共有2个三角形.
利用位似中对应点坐标的变化规律,可得
A1 : =( 3,6) ,
B1: =( 3,0) ,
O: =(0,0).
顺次连接点A′,B′,O,即为所求的三角形;
同理可得,另一个三角形的三个顶点坐标是: A2(3, 6), B2(3,0),O (0,0).
例 如图,在平面直角坐标系中,△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,求与 △ABO 的相似比为 3 : 2的对应顶点的坐标.
2
4
6
2
2
4
x
y
A
B
O
抢答
随堂练习
1. 下列说法正确的是( )
A. 相似的两个五边形一定是位似图形
B. 两个大小不同的正三角形一定是位似图形
C. 两个位似图形一定是相似图形
D. 所有的正方形都是位似图形
C
抢答
随堂练习
2. 在平面直角坐标系中将某个图形上的各点坐标做如下变化,其中属于位似变换的是 ( )
A. 将各点的纵坐标乘2,横坐标不变
B. 将各点的横坐标除2,纵坐标不变
C. 将各点的横坐标、纵坐标都乘2
D. 将各点的纵坐标减去 2,横坐标加上 2
C
抢答
随堂练习
C
解:A' (4, 4),B' (8, 10),
C' (10, 4);
B'
A'
C'
A"
B"
C"
A″ ( 4,4),B″ ( 8,10),
C″ ( 10,4).
6
8
8
10
6
8
8
10
10
O
2
4
6
4
x
y
A
B
2
2
2
4
4
3. △ABC 三个顶点坐标分别为 A (2, 2),B (4, 5),C (5, 2),以原点 O 为位似中心将这个三角形放大为原来的 2 倍.
平面直角坐标系中图形的位似变换
同向位似图形:
反向位似图形:
在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似中心,相似比为k(k>0),原图形上点的坐标为(x,y),那么同向位似图形对应点的坐标为(kx,ky)(k>0).
在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点O为位似中心,相似比为k(k<0),这样得到的图形叫做反向位似图形.
原图形上点的坐标为(x,y),那么反向位似图形对应点的坐标为(kx,ky)(k<0).
利用这个性质作同向位似图形就相当简单,只要把图形上各点的坐标都乘以一个固定的数k(k>0),就可以得到相似比为k(k>0)的同向位似图形.
注:在平面直角坐标系中,在作(x,y)→(ax,by)变换时,当a=b≠0时为相似变换.
教科书第98页练习
第1、2题
再见