(共28张PPT)
幻灯片 1:封面
标题:23.5 位似图形
副标题:探索具有特殊位置关系的相似图形
适用教材:华东师大版数学九年级上册
授课教师:[具体姓名]
授课班级:[具体班级]
授课时间:[具体时间]
设计思路:以 “实例感知→定义辨析→性质推导→实践应用” 为逻辑,突出位似与相似的联系与区别
幻灯片 2:课程导入
情境展示:
图片 1:用手机拍摄的同一栋楼,分别在 5 米、10 米、15 米处拍摄,得到三张不同大小但形状相同的照片,标注照片中楼的对应顶点连线的交点(位似中心)。
图片 2:放映机投射的画面,胶片上的图案与屏幕上的图案形状相同、大小不同,标注对应顶点连线交于放映机镜头(位似中心)。
图片 3:美术课上用透视法画的立方体,立方体的对应边平行,对应顶点连线交于一点(位似中心)。
引导提问:这些图形都与相似图形一样 “形状相同”,但它们还有一个特殊的共同点 —— 对应顶点的连线会交于同一点。这种特殊的相似图形就是 “位似图形”。那么位似图形有哪些定义和性质?如何画位似图形呢?今天我们就来学习。
幻灯片 3:位似图形的定义
定义精准阐述:
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(或在同一条直线上),那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心,这时的相似比又叫做位似比。
关键要素解析:
前提条件:必须是相似图形(满足对应角相等、对应边成比例);
位置特征:对应顶点的连线交于同一点(位似中心,可在图形内、图形外或图形上);
边的关系:对应边互相平行或在同一直线上。
图形标注与辨析:
图 1(位似):展示△ABC 与△A'B'C',标注对应顶点连线 AA'、BB'、CC' 交于点 O(位似中心),AB∥A'B'、BC∥B'C'、AC∥A'C',且△ABC∽△A'B'C',明确这是位似图形。
图 2(非位似):展示两个相似的三角形,但对应顶点连线不相交于同一点,标注 “对应顶点连线无公共交点”,说明这只是相似图形,不是位似图形。
幻灯片 4:位似图形与相似图形的关系
关系总结(表格对比):
对比维度
相似图形
位似图形
本质联系
位似图形一定是相似图形
相似图形不一定是位似图形
核心特征
仅需对应角相等、对应边成比例
除相似特征外,还需对应顶点连线交于位似中心、对应边平行
特殊性质
无特殊位置关系
有明确的位似中心和位似比,对应点到位似中心的距离比等于位似比
应用场景
侧重形状相同的数量关系
侧重形状相同且有位置关联的图形(如缩放、投影)
结论:位似图形是相似图形的 “特殊形式”,相似图形是位似图形的 “一般形式”,位似图形具有相似图形的所有性质,还额外具有位置相关的特殊性质。
幻灯片 5:位似图形的性质
性质推导与总结:
对应点到位似中心的距离比等于位似比:
如图,△ABC 与△A'B'C' 位似,位似中心为 O,位似比为 k。
∵ △ABC∽△A'B'C',且 AB∥A'B',∴ △OAB∽△OA'B'(AA 判定,∠O 为公共角,∠OAB=∠OA'B')。
∴ \(\frac{OA}{OA'}=\frac{OB}{OB'}=\frac{AB}{A'B'}=k\),同理\(\frac{OC}{OC'}=k\),即对应点到位似中心的距离比等于位似比。
对应边互相平行或在同一直线上(定义中已明确,此处强化应用):
若位似中心在图形外,对应边通常互相平行(如幻灯片 3 中图 1);
若位似中心在图形的一条边上,这条边上的对应点在同一直线上,其他对应边互相平行。
位似图形的周长比等于位似比,面积比等于位似比的平方(继承相似图形的性质,因位似图形是特殊的相似图形)。
几何语言规范:
如图,△ABC 与△A'B'C' 是位似图形,位似中心为 O,位似比为 k,则:
\(\frac{OA}{OA'}=\frac{OB}{OB'}=\frac{OC}{OC'}=k\);
AB∥A'B',BC∥B'C',AC∥A'C'(或对应边在同一直线上);
\(\frac{C_{ ABC}}{C_{ A'B'C'}}=k\),\(\frac{S_{ ABC}}{S_{ A'B'C'}}=k^2\)。
幻灯片 6:位似图形的画法(以三角形为例)
已知原图、位似中心和位似比,画位似图形的步骤:
确定位似中心:在图纸上标出位似中心 O(如指定 O 在△ABC 外);
连接对应顶点与位似中心:延长 OA、OB、OC(或反向延长,根据位似图形与原图的位置关系决定);
按位似比确定对应点:若位似比为 2,在 OA 的延长线上取 A',使 OA' = 2OA;同理在 OB 延长线上取 B',使 OB' = 2OB;在 OC 延长线上取 C',使 OC' = 2OC;
连接对应点:顺次连接 A'、B'、C',得到△A'B'C',即△ABC 的位似图形。
不同位似中心的画法示例:
示例 1:位似中心在图形外(如上步骤,得到与原图同向的位似图形);
示例 2:位似中心在图形内(连接 OA、OB、OC,在 AO、BO、CO 的反向延长线上取对应点,得到与原图反向的位似图形);
示例 3:位似中心在图形的一个顶点上(如位似中心为 A,连接 AB、AC,延长 AB 到 B' 使 AB' = kAB,延长 AC 到 C' 使 AC' = kAC,连接 B'C',得到以 A 为位似中心的位似图形)。
幻灯片 7:课堂练习 1(判断位似图形)
题目展示:判断下列各组图形是否为位似图形,并说明理由。
如图 1,两个正方形,对应顶点连线交于同一点,对应边互相平行;
如图 2,两个相似的三角形,对应顶点连线不相交于同一点;
如图 3,两个正五边形,对应边互相平行,但对应顶点连线无公共交点。
解答过程:
是位似图形。理由:两个正方形是相似图形(对应角相等、对应边成比例),且对应顶点连线交于同一点(满足位似中心条件),对应边互相平行,符合位似图形的定义。
不是位似图形。理由:虽然两个三角形是相似图形,但对应顶点连线不相交于同一点,不满足位似图形的位置特征,因此不是位似图形。
不是位似图形。理由:两个正五边形是相似图形且对应边平行,但对应顶点连线没有公共交点(无位似中心),不符合位似图形的定义,因此不是位似图形。
幻灯片 8:课堂练习 2(利用位似性质计算)
题目展示:
如图,△ABC 与△A'B'C' 是位似图形,位似中心为 O,位似比为 1:2。已知 OA = 3cm,AB = 4cm,△ABC 的面积为 6cm ,求:
OA' 的长度;
A'B' 的长度;
△A'B'C' 的面积。
解答过程:
求 OA':∵ 位似图形对应点到位似中心的距离比等于位似比,位似比为 1:2,∴ \(\frac{OA}{OA'}=\frac{1}{2}\)。已知 OA = 3cm,∴ OA' = 3×2 = 6cm。
求 A'B':∵ 位似比等于相似比,∴ \(\frac{AB}{A'B'}=\frac{1}{2}\)。已知 AB = 4cm,∴ A'B' = 4×2 = 8cm。
求△A'B'C' 的面积:∵ 位似图形面积比等于位似比的平方,∴ \(\frac{S_{ ABC}}{S_{ A'B'C'}}=(\frac{1}{2})^2=\frac{1}{4}\)。已知 S_{△ABC}=6cm ,∴ S_{△A'B'C'}=6×4 = 24cm 。
答案:1. 6cm;2. 8cm;3. 24cm 。
幻灯片 9:课堂练习 3(画位似图形)
题目展示:
已知△ABC,位似中心 O(在△ABC 外),位似比为 1:3,画出△ABC 的位似图形△A'B'C'。
解答步骤:
连接 OA、OB、OC,延长 OA 到 A',使 OA' = 3OA(因位似比为 1:3,原图与新图形的比为 1:3,故新图形对应点到位似中心的距离是原图的 3 倍);
同理,延长 OB 到 B',使 OB' = 3OB;延长 OC 到 C',使 OC' = 3OC;
顺次连接 A'、B'、C',则△A'B'C' 即为所求的位似图形。
画图提示:
若要画与原图反向的位似图形,可反向延长 OA、OB、OC,在延长线上取对应点;
画图时需用直尺规范连接线段,标注位似中心 O 和位似比 1:3。
幻灯片 10:位似图形的应用场景
生活与数学中的应用:
图形缩放:
示例:用绘图软件放大或缩小图片,放大 / 缩小后的图片与原图是位似图形,位似中心为软件的缩放中心点,位似比为放大 / 缩小比例。
投影成像:
示例:电影放映机将胶片上的图像投射到屏幕上,胶片图像与屏幕图像是位似图形,位似中心为放映机镜头,位似比为屏幕到镜头的距离与胶片到镜头的距离比。
地图绘制:
示例:绘制某地区的地图,地图上的区域与实际区域是位似图形(忽略地球曲率),位似中心为地图的投影中心点,位似比为地图比例尺(如 1:10000 表示地图上 1cm 对应实际 10000cm)。
建筑设计:
示例:建筑设计师绘制的建筑模型图纸,图纸上的建筑与实际建筑是位似图形,位似中心为图纸的原点,位似比为模型比例尺。
幻灯片 11:课堂总结
知识梳理(框架图):
解题与应用关键:
判断位似图形:紧扣 “相似 + 对应顶点连线共点 + 对应边平行” 三个条件;
计算问题:利用 “对应点距离比 = 位似比”“面积比 = 位似比 ” 列比例式求解;
画图问题:明确位似中心、位似比和图形方向,规范连接对应线段。
幻灯片 12:课后作业布置(分层设计)
基础层(必做):
课本练习题:完成位似图形的判断(2 道)、性质计算(2 道)题目,写出完整理由和解题步骤;
画图题:已知△DEF,位似中心 O(在△DEF 的边 DE 上),位似比 2:1,画出△DEF 的位似图形。
提高层(选做):
应用题:如图,两个位似图形的位似比为 2:3,较小图形的周长为 18cm,面积为 24cm ,求较大图形的周长和面积;
证明题:已知四边形 ABCD 与四边形 A'B'C'D' 是位似图形,位似中心为 O,求证:\(\frac{OA}{OA'}=\frac{OB}{OB'}=\frac{OC}{OC'}=\frac{OD}{OD'}\)。
实践层(拓展):
生活观察:寻找生活中的 1-2 个位似图形实例(如照片缩放、投影画面),用文字描述位似中心和位似比,下节课分享;
动手操作:用坐标纸画一个简单图形(如矩形),以坐标原点为位似中心,位似比 1:2,画出它的位似图形,测量验证对应边比例和对应点距离比是否等于位似比。
2025-2026学年华东师大版数学九年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
23.5 位似图形
第23章 图形的相似
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
问题1 我们学过的图形变换有哪些?
问题2 什么叫相似?相似图形有哪些性质?
观察与思考
在日常生活中,我们经常见到这样一类相似的图形.例如,放映幻灯片时,通过光源,把幻灯片上的图形放大到屏幕上(如图显示了它工作的原理).在照相馆中,摄影师通过照相机,把人物的形象缩小在底片上.
这样的放大缩小,没有改变图形形状,经过放大或缩小的图形,与原图形是相似的,
因此,我们可以得到真实的图片和满意的照片.这种相似有什么共同的特征吗?
图中有多边形相似吗?如果有,那么这种相似有什么特征?
O
O
O
位似图形的概念及性质
问题引导
以上每幅图中的两个多边形不仅相似,且对应点的连线都交于一点.
概念形成:
O
B
A
B′
A′
C′
C
如图,两个图形的对应点 A 与 A′、B 与 B′、C 与 C′ ...... 的连线都交于一点 O,并且 ,这两个图形叫做位似图形,点 O 叫做位似中心.
从左图中我们可以看到,△OAB∽△OA′B′,
则 ,AB∥A′B′. 右图呢?你得到了什么?
A
B
E
C
D
O
A′
B′
C′
D′
E′
A
B
C
O
A′
B′
C′
探究归纳
性质:位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.
1.把四边形 ABCD 缩小到原来的 .
位似图形的画法
O
D
A
B
C
A'
B'
C'
D'
利用位似,可以将一个图形放大或缩小
(1) 在四边形外任选一点 O (如图);
(2) 分别在线段 OA、OB、OC、OD 上取点 A' 、B' 、 C' 、D' ,使得 ;
(3) 顺次连接点 A' 、B' 、C' 、D' ,所得四边形 A' B' C' D' 就是所要求的图形.
思考:对于上面的问题,还有其他方法吗?如果在四边形外任选一个点 O,分别在 OA、OB、OC、OD 的反向延长线上取 A′ 、B′ 、C′、D′,使得
呢?如果点 O 取在四边形 ABCD 内部呢?分别画出这时得到的图形.
O
D
A
B
C
A'
B'
C'
D'
O
D
A
B
C
A'
B'
C'
D'
2. 如图已知△ABC,根据要求作△A'B'C',使△A'B'C' 与△ABC 位似,且相似比为 1 : 4.
(1) 位似中心在 △ABC 的一条边 AB 上;
A
C
B
O
●
A′
B′
C′
●
●
假设位似中心点 O 为 AB 中点,点 O 位置如图所示.
根据相似比可确定 A′,B′,C′ 的位置.
●
(2) 以点 C 为位似中心.
C
A
B
A′
B′
( C′ )
●
●
●
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;
④ 顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
归纳
利用位似进行作图的关键是确定位似中心和关键点.
位似分为内位似和外位似,内位似的位似中心在连接两个对应点的线段上;外位似的位似中心在连接两个对应点的线段之外.
1.如图,△OAB 和△OCD 是位似图形,AB 与 CD 平行吗?为什么?
O
A
B
C
D
解:AB∥CD,理由如下:
∵△OAB 与△OCD 是位似图形,
∴△OAB ∽△OCD.
∴∠OAB =∠C,
∴AB∥CD.
2. 如图,以 O 为位似中心,将△ABC 放大为原来的 2 倍.
O
A
B
C
解:
①作射线 OA 、OB 、 OC ,
②分别在 OA、OB 、OC 上取点 A' 、B' 、C' 使得
③顺次连结 A' 、B' 、C' 就是所要求图形.
A'
B'
C'
3.画出以 O 为位似中心,将五边形 ABCDE 缩小到原来的 0.5 倍的五边形 A'B'C'D'E'.
●
B'
●
D'
●
C'
●
E'
●
A'
D
B
E
C
O
●
A
返回
1.“肉眼成像”的示意图如图所示,下列未涉及的初中数学知识是( )
A.平行线的性质
B.相似三角形的判定
C.位似图形
D.旋转
D
返回
2.如图,在8×8的网格中,△ABC和△A′B′C′位似,则位似中心为( )
A.点O
B.点P
C.点Q
D.点R
B
3.如图,四边形ABCD和四边形A′B′C′D′是以点O为位似中心的位似图形,若OA∶OA′=2∶3,则四边形ABCD与四边形A′B′C′D′的面积比为( )
A.4∶9
B.2∶5
C.2∶7
D.2∶3
【点拨】∵四边形ABCD和四边形A′B′C′D′是以点O为位似中心的位似图形,OA∶OA′=2∶3,∴DA∶D′A′=OA∶OA′=2∶3.∴四边形ABCD与四边形A′B′C′D′的面积比为4∶9,故选A.
【答案】A
[变式]如图,图形甲与图形乙是位似图形,O是位似中心,位似比为2∶3,点A,B的对应点分别为点A′,B′.若AB=6,则A′B′的长为( )
A.8
B.9
C.10
D.15
返回
【答案】B
返回
4.[2022·阜新]如图,△ABC和△DEF是以点O为位似中心的位似图形,相似比为2∶3,则△ABC和△DEF的面积比是________.
4∶9
返回
5.如图是△ABC的位似图形的几种画法,其中正确的有( )
A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
D
1. 位似图形:如果两个多边形不仅相似,而且对应点的连线相交于一点,对应边互相平行或在一条直线上,且任意一对对应点到位似中心的距离之比都相等,像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)位似图形一定相似,对应边的比等于相似比;
(2)位似图形对应点和位似中心在同一条直线上;
(3)任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比;
(4)对应线段平行或者在一条直线上.
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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