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位似图形
所有经过对应点的直线都相交于同一点,这个交点到两个对应点的距离之比都相等,那么这两个图形就叫做位似图形,经过各对应两点的直线的交点叫做位似中心,位似中心到两个对应点的距离之比叫做位似比.
位似图形的性质
(1)位似图形上的任意一对对应点到位似中心的距离之比等于位似比.
(2)当以坐标原点为位似中心时,若原图形上点的坐标为(x,y),位似图形与原图形的位似比为k,则位似图形上的对应点的坐标为(kx,ky)或(-kx,-ky).
注意:位似图形是特殊的相似图形,位似图形对应角相等,对应边成比例,相似比等于位似比.
例1:如图,△ABC与△A′B′C′是位似图形,且位似比是1∶2,若AB=2
cm,则A′B′=________cm,并在图中画出位似中心O.
解答:4 如图所示,点O即为位似中心.
分析:△ABC与△A′B′C′位似,位似比为1∶2,则AB∶A′B′=1∶2,∴A′B′=2AB=4
cm.连结AA′,CC′,它们的交点O即是位似中心.
一、选择题
1.下列判断中,正确的是( B )
A.相似图形一定是位似图形
B.位似图形一定是相似图形
C.全等的图形一定是位似图形
D.位似图形一定是全等图形
2.下列图中的两个图形不是位似图形的是( D )
A
B
C
D
如图,△OAB与△OCD是以点O为位似中心的位似图形,相似比为1∶2,∠OCD=90°,CO=CD.若B(1,0),则点C的坐标为( B )
A.(1,2)
B.(1,1)
C.(,)
D.(2,1)
【解析】
如答图,连结BC,∵∠OCD=90°,CO=CD,∴△OCD是等腰直角三角形,∵△OAB与△OCD是以点O为位似中心的位似图形,相似比为1∶2,∴点B是OD的中点,且BC⊥OD,∴OB=BC,∵B(1,0),∴C(1,1).
4.(2019?盘锦)如图,点P(8,6)在△ABC的边AC上,以原点O为位似中心,在第一象限内将△ABC缩小到原来的,得到△A′B′C′,点P在A′C′上的对应点P′的的坐标为( )
A.(4,3)
B.(3,4)
C.(5,3)
D.(4,4)
【答案】解:∵点P(8,6)在△ABC的边AC上,以原点O为位似中心,在第一象限内将△ABC缩小到原来的,得到△A′B′C′,∴点P在A′C′上的对应点P′的的坐标为:(4,3).故选:A.
5.(2019春?济南期末)如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,M、N分别是边AB、AD的中点,连接OM、ON、MN,则下列叙述正确的是( )
△AOM和△AON都是等边三角形
四边形MBON和四边形MODN都是菱形
四边形AMON与四边形ABCD是位似图形
MO∥BC且BM=CO
【答案】解:∵∠BAD不一定等于为120°,∴△AOM和△AON不一定都是等边三角形,A错误;
∵BM不一定等于BO,∴四边形MBON和四边形MODN不一定都是菱形,B错误;
∵四边形ABCD为菱形,∴AO=OC,又AM=MB,∴OM∥BC,OM=BC,
同理,ON∥CD,ON=CD,
∴四边形AMON与四边形ABCD是以A为位似中心的位似图形,C正确;
MO∥BC,但BM不一定等于CO,D错误;故选:C.
6.(2019春?北碚区校级月考)如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为点O,且△ABC的面积等于△DEF面积的,则AO:AD的值为( )
A.2:3
B.2:5
C.4:9
D.4:13
【答案】解:∵△ABC与△DEF位似,位似中心为点O,且△ABC的面积等于△DEF面积的,
∴=,AC∥DF,
∴==,∴=.故选:B.
7.(2020春?莱州市期末)如图,两个三角形是以点P为位似中心的位似图形,则点P的坐标是( )
A.(﹣3,2)
B.(﹣3,1)
C.(2,﹣3)
D.(﹣2,3)
【解析】如图点P为位似中心,∴,即,解得,PB=3,
∴点P的坐标为(﹣3,2),故选:A.
8.(2020春?沙坪坝区校级月考)如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为O,且△ABC的面积与△DEF的面积之比是16:9,则AO:AD的值为( )
A.4:7
B.3:5
C.9:4
D.9:5
【解析】∵△ABC与△DEF位似,∴AB∥DE,△ABC∽△DEF,
∵△ABC的面积与△DEF的面积之比是16:9,
∴△ABC的面积与△DEF的相似比是4:3,即,
∵AB∥DE,∴△OAB∽△ODE,∴,∴,故选:A.
9.(2020春?九龙坡区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣3,﹣1),B(0,﹣2),P(1,1)以点P为位似中心,把△PAB扩大为原来的2倍,得到△PA'B',则A'的坐标为( )
A.(6,2)
B.(6,5)
C.(9,3)
D.(9,5)
【解析】如图所示:过点A′作A′D⊥x轴于点D,过点A作AC⊥x轴于点E,
过点P作x轴的平行线,交A′D于点F,交AE延长线于点E,
由题意可得:△ACP∽△A′FP,
∵点A(﹣3,﹣1),P(1,1)∴CP=3+1=4,AC=1+1=2,
∵以点P为位似中心,把△PAB扩大为原来的2倍,
∴,∴PF=8,A′F=4,∴A′D=5,
∴A'的坐标为(9,5).故选:D.
二、填空题
1.已知在平面直角坐标系中,点A(-3,-1),B(-2,-4),C(-6,-5),以原点为位似中心将△ABC缩小,位似比为1∶2,则点B的对应点的坐标为__(1,2)或(-1,-2)__.
2.如图,A(2,1),B(1,-1),以O为位似中心,按比例尺1∶2,把△AOB放大,则点A的对应点A′的坐标为__(4,2)或(-4,-2)__.
3.(2019春?海淀区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,△ABC和△A′B′C′是以坐标原点O为位似中心的位似图形,且点B(3,1),B′(6,2)若△ABC的面积为m,则△A′B′C′的面积= 4m .
【答案】解:∵△ABC和△A′B′C′是以坐标原点O为位似中心的位似图形,
且点B(3,1),B′(6,2),∴△ABC∽△A′B′C′,且相似比为1:2,
∵△ABC的面积为m,∴△A′B′C′的面积为4m,故答案为:4m.
4.(2019?和平区二模)以原点O为位似中心,作△ABC的位似图形△A′B′C′,△ABC与△A′B′C′相似比为,若点C的坐标为(4,1),点C的对应点为C′,则点C′的坐标为 (12,3)或(﹣12,﹣3), .
【答案】解:∵△ABC与△A'B'C'相似比为,若点C的坐标为(4,1),
∴点C′的坐标为(4×3,1×3)或(4×(﹣3),1×(﹣3)),
∴点C′的坐标为(12,3)或(﹣12,﹣3),
故答案为:(12,3)或(﹣12,﹣3);
三、解答题
1.找出下列图形的位似中心.
【答案】解:(1)①连接对应点AE、BF,
②分别延长AE、BF,使AE、BF交于点O,∴点O就是位似中心;
(2)①连接对应点AM、BN,
②延长AM、BN,使AM、BN的延长线交于点O,∴点O就是位似中心;
(3)①连接AA′,BB′,AA′,BB′的交点就是位似中心O.
2.(2018秋?碑林区校级月考)如图,以O为位似中心,将△ABC在异侧放大为原来的2倍(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】解:如图所示,△A′B′C′即为所求.
3.(2019秋?雁塔区校级期末)如图,方格纸中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,在建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点都在格点上,其坐标分别为A(﹣4,﹣4),B(6,﹣6),C(0,﹣2),请以点O为位似中心,画出符合条件的△ABC的所有位似图形,使之与△ABC的相似比为1:2.
【解析】如图所示:△A′B′C′和△A″B″C″.
4.如图,正三角形ABC的边长为2.
(1)正方形EFPN的顶点E、F在边AB上,顶点N在边AC上,在正三角形ABC及其内部,以点A为位似中心,作正方形EFPN的位似正方形E′F′P′N′,且使正方形E′F′P′N′的面积最大(不要求写作法);
(2)求(1)中作出的正方形E′F′P′N′的边长.
【答案】解:(1)如图①,正方形E′F′P′N′即为所求.
(2)设正方形E′F′P′N′的边长为x,∵△ABC为正三角形,∴AE′=BF′=x.
∵E′F′+AE′+BF′=AB,∴x+x+x=2解得:x=12﹣6.
故正方形E′F′P′N′的边长为12﹣6.
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位似图形
所有经过对应点的直线都相交于同一点,这个交点到两个对应点的距离之比都相等,那么这两个图形就叫做位似图形,经过各对应两点的直线的交点叫做位似中心,位似中心到两个对应点的距离之比叫做位似比.
位似图形的性质
(1)位似图形上的任意一对对应点到位似中心的距离之比等于位似比.
(2)当以坐标原点为位似中心时,若原图形上点的坐标为(x,y),位似图形与原图形的位似比为k,则位似图形上的对应点的坐标为(kx,ky)或(-kx,-ky).
注意:位似图形是特殊的相似图形,位似图形对应角相等,对应边成比例,相似比等于位似比.
例1:如图,△ABC与△A′B′C′是位似图形,且位似比是1∶2,若AB=2
cm,则A′B′=________cm,并在图中画出位似中心O.
一、选择题
1.下列判断中,正确的是( )
A.相似图形一定是位似图形
B.位似图形一定是相似图形
C.全等的图形一定是位似图形
D.位似图形一定是全等图形
2.下列图中的两个图形不是位似图形的是( )
A
B
C
D
如图,△OAB与△OCD是以点O为位似中心的位似图形,相似比为1∶2,∠OCD=90°,CO=CD.若B(1,0),则点C的坐标为(
)
A.(1,2)
B.(1,1)
C.(,)
D.(2,1)
4.(2019?盘锦)如图,点P(8,6)在△ABC的边AC上,以原点O为位似中心,在第一象限内将△ABC缩小到原来的,得到△A′B′C′,点P在A′C′上的对应点P′的的坐标为( )
A.(4,3)
B.(3,4)
C.(5,3)
D.(4,4)
5.(2019春?济南期末)如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,M、N分别是边AB、AD的中点,连接OM、ON、MN,则下列叙述正确的是( )
△AOM和△AON都是等边三角形
B.四边形MBON和四边形MODN都是菱形
C.四边形AMON与四边形ABCD是位似图形
D.MO∥BC且BM=CO
6.(2019春?北碚区校级月考)如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为点O,且△ABC的面积等于△DEF面积的,则AO:AD的值为( )
A.2:3
B.2:5
C.4:9
D.4:13
7.(2020春?莱州市期末)如图,两个三角形是以点P为位似中心的位似图形,则点P的坐标是( )
A.(﹣3,2)
B.(﹣3,1)
C.(2,﹣3)
D.(﹣2,3)
8.(2020春?沙坪坝区校级月考)如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为O,且△ABC的面积与△DEF的面积之比是16:9,则AO:AD的值为( )
A.4:7
B.3:5
C.9:4
D.9:5
9.(2020春?九龙坡区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣3,﹣1),B(0,﹣2),P(1,1)以点P为位似中心,把△PAB扩大为原来的2倍,得到△PA'B',则A'的坐标为( )
A.(6,2)
B.(6,5)
C.(9,3)
D.(9,5)
二、填空题
1.已知在平面直角坐标系中,点A(-3,-1),B(-2,-4),C(-6,-5),以原点为位似中心将△ABC缩小,位似比为1∶2,则点B的对应点的坐标为__
__.
2.如图,A(2,1),B(1,-1),以O为位似中心,按比例尺1∶2,把△AOB放大,则点A的对应点A′的坐标为__
_.
3.(2019春?海淀区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,△ABC和△A′B′C′是以坐标原点O为位似中心的位似图形,且点B(3,1),B′(6,2)若△ABC的面积为m,则△A′B′C′的面积= .
4.(2019?和平区二模)以原点O为位似中心,作△ABC的位似图形△A′B′C′,△ABC与△A′B′C′相似比为,若点C的坐标为(4,1),点C的对应点为C′,则点C′的坐标为
.
三、解答题
1.找出下列图形的位似中心.
2.(2018秋?碑林区校级月考)如图,以O为位似中心,将△ABC在异侧放大为原来的2倍(不写作法,保留作图痕迹)
3.(2019秋?雁塔区校级期末)如图,方格纸中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,在建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点都在格点上,其坐标分别为A(﹣4,﹣4),B(6,﹣6),C(0,﹣2),请以点O为位似中心,画出符合条件的△ABC的所有位似图形,使之与△ABC的相似比为1:2.
4.如图,正三角形ABC的边长为2.
(1)正方形EFPN的顶点E、F在边AB上,顶点N在边AC上,在正三角形ABC及其内部,以点A为位似中心,作正方形EFPN的位似正方形E′F′P′N′,且使正方形E′F′P′N′的面积最大(不要求写作法);
(2)求(1)中作出的正方形E′F′P′N′的边长.
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