师:各位同学,大家好,欢迎来到数学课堂。今天我们一起学习初中数学北师大版九年级上册第四章图形的相似,第八节图形的位似第一课时。
大家看,这是幻灯机放映图片的示意图,在幻灯机放映图片的过程中,这些图片之间有什么关系呢?连接图片上对应的点,你们又有什么发现?
生:观察后发现这些图片形状相同,大小不同,是相似图形,图形上各组对应点的连线都经过同一点。
师:非常好。那我们来看问题一,下列图形中有相似多边形吗?如果有,这种相似有什么特征?
生:这三组图片分别是相似三角形、相似四边形、相似五边形。每组相似图形的对应点的连线都经过同一点。
师:没错。再来思考问题二。下面两个多边形相似,将两个图形对应顶点相连,观察发现连接的直线相交于点O,那么OA与OA′、OB与OB′、OC与OC′、OD与OD′、OE与OE′有什么关系?
生:利用相似的性质可以得出OA∶OA′ = OB∶OB′ = OC∶OC′ = OD∶OD′ = OE∶OE′ 。
师:通过以上问题的探究,我们可以得到位似图形的概念。如果两个相似多边形任意一组对应顶点P′所在的直线都过同一点O,且OP′ = k·OP(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,其中k为相似多边形的相似比。这个内容在教材113面,同学们可以画一画,读一读,并记一记。
注意,同时满足下面三个条件的两个图形才叫做位似图形,条件缺一不可:一是两图形相似;二是每组对应点所在直线都经过同一点;三是对应边互相平行或在同一直线上。
下面我们来看一个练习,如图,BC∥ED,下列说法不正确的是:A. 两个三角形是位似图形;B. A点是两个三角形的位似中心;C. C与E是对应位似点;D. IE∶ID是相似比。大家思考一下。
生:根据位似的定义,A、B、C选项都符合定义内容,所以A、B、C正确。而D选项中IE和ID不是对应线段,IE和IC或AD和AB,或者DE和BC才是对应线段,所以D错误,本题选D。
师:非常棒。下面我们来研究位似图形的性质。从左图中我们可以看到,△OAB∽△OA′B′,则OA∶OA′ = OB∶OB′ = AB∶A′B′ ,且AB∥A′B′ 。右图你们得到了什么?
生:五边形ABCDE∽五边形A′B′C′D′E′,则OA∶OA′ = OB∶OB′ = OC∶OC′ = OD∶OD′ = AB∶A′B′ ,AB∥A′B′ ,CD∥C′D′ 。
师:没错。也就是对应线段成比例,对应边平行。因此我们可以归纳出以下几点:一是位似图形是一种特殊的相似图形,它具有相似图形的所有性质,即对应角相等,对应边的比相等;二是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,位似图形的相似比,也叫做位似比;三是对应线段平行或者在一条直线上。同学们可以读一读,记一记。
好,下面我们继续通过练习来巩固一下。如图,四边形木框ABCD在灯泡发出的光照射下形成的影子是四边形A′B′C′D′ ,若OB∶OB′ = 1∶2,则四边形ABCD的面积与四边形A′B′C′D′的面积比为:A. 4∶1;B. √2∶1;C. 1∶√2;D. 1∶4。大家思考一下。
生:通过读题并观察图形可知四边形ABCD相似于四边形A′B′C′D′,相似比为OB∶OB′ = 1∶2。再根据相似图形的面积比等于相似比的平方,即四边形ABCD的面积与四边形A′B′C′D′的面积比 =(1∶2)2 = 1∶4,所以本题选D。
师:很好。我们接着学习位似多边形的画法。例一,如图已知△ABC,以点O为位似中心画△DEF,使其与△ABC位似,且位似比为2。
画法一:画射线OA、OB、OC。在射线OA、OB、OC上分别取点D、E、F,使OD = 2OA,OE = 2OB,OF = 2OC。顺序连接D、E、F,使△DEF与△ABC位似,相似比为2。大家学会了吗?想一想还有其他的画法吗?同学们可以在练习本上试着画一画。
生:(尝试画图)
师:好,下面老师再来展示一种画法,供同学们参照一下。画法二,△ABC与△DEF在点O异侧。
解:画射线AO、BO、CO,在射线AO、BO、CO上分别取点D、E、F,使OD = 2OA,OE = 2OB,OF = 2OC。顺序连接D、E、F,使△DEF与△ABC位似,相似比为2。同学们刚才有没有这样画呢?还是用其他方法呢?其实数学题的解法包括作图方法不一定是唯一的,同学们可以选择自己比较熟练的方法,前提要看清题目的要求,不能盲目答题。
我们再来看一下案例。把四边形ABCD缩小到原来的1/2。
画法一:在四边形外任选一点O,如图。分别在线段OA、OB、OC、OD上取点A′、B′、C′、D′,使得OA′∶OA = OB′∶OB = OC′∶OC = OD′∶OD = 1∶2。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。
