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专题 27.3 位似
1.了解图形的位似,知道利用位似可以将一个图形放大或缩小;
2.在直角坐标系中,探索并了解将一个多边形的顶点坐标(有一个顶点为原点、有一个边在横坐标轴上)分别
扩大或缩小相同倍数时所对应的图形与原图形是位似的
一、位似图形的概念
如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点所在的直线都经过同一点,那么这样的两个图形叫做位
似图形,这个点叫做位似中心.
二、位似图形的性质
(1)位似图形的对应点和位似中心在同一条直线上;
(2)位似图形的对应点到位似中心的距离之比等于相似比;
(3)位似图形中不经过位似中心的对应线段平行.
注意:
(1)位似图形与相似图形的区别:位似图形是一种特殊的相似图形,而相似图形未
必能构成位似图形.
(2)位似变换中对应点的坐标变化规律:在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似
比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或-k.
三、平移、轴对称、旋转和位似四种变换的异同
图形经过平移、旋转或轴对称的变换后,虽然对应位置改变了,但大小和形状没有改变,即两个图形是全等的;而位似变换之后图形是放大或缩小的,是相似的
四、作位似图形的步骤
第一步:在原图上找若干个关键点,并任取一点作为位似中心;
第二步:作位似中心与各关键点连线;
第三步:在连线上取关键点的对应点,使之满足放缩比例;
第四步:顺次连接各对应点.
注意:位似中心可以取在多边形外、多边形内,或多边形的一边上、或顶点,下面是位似中心不同的画
法.
C
C
D
D
C B
D C D
O
C
A
D
A A
B A O
A O D
A C
B B B
考点01位似图形概念的辨析
例1.下列说法中正确的有( )
①位似图形都相似;②所有的菱形都相似;③两个相似多边形的面积比为 ,则周长的比为 ;④
边数相同的正多边形一定相似;⑤矩形都相似;⑥所有的圆都相似.
A.3个 B.4个 C.1个 D.2个
【答案】A
【分析】本题主要考查了位似图形的定义,相似多边形的性质与判定,对应边成比例,对应角相等的两个
图形相似,位似图形一定是相似图形,据此对各小题分析判断后即可得出答案.
【详解】解:①位似图形都相似,原说法正确,符合题意;
②所有的菱形不一定相似,例如正方形是菱形,但是跟其他内角不是90度的菱形不相似,原说法错误,不
符合题意;
③两个相似多边形的面积比为 ,则两个相似多边形的相似比为 ,则周长的比为 ,原说法错误,
不符合题意;
④边数相同的正多边形一定相似,原说法正确,符合题意;
⑤所有的矩形不一定相似,例如正方形是矩形,但是跟其他邻边不相等的矩形不相似,原说法错误,不符
合题意;
⑥所有的圆都相似,原说法正确,符合题意;∴正确的有3个,
故选A.
变式1-1.下列关于位似图形的表述:①相似图形一定是位似图形,位似图形一定是相似图形;②位似图
形一定有位似中心;③如果两个图形是相似图形,且每组对应点的连线所在的直线都经过同一个点,这两
个图形是位似图形;④位似图形上任意两点与位似中心的距离之比等于相似比;⑤位似多边形的对应边平
行.其中正确命题的序号是( )
A.②③ B.③④ C.②③⑤ D.②③④
【答案】A
【分析】本题考查的是位似变换的概念和性质,位似图形的定义: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,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.
注意:①两个图形必须是相似形;②对应点的连线都经过同一点;③对应边平行.根据位似变换的概念和
性质对各个选项进行判断即可.
【详解】解:相似图形不一定是位似图形,位似图形一定是相似图形,①错误,不符合题意;
位似图形一定有位似中心,②正确,符合题意;
如果两个图形是相似图形,且每组对应点的连线所在的直线都经过同一个点,这两个图形是位似图形,③
正确,符合题意;
位似图形上对应两点与位似中心的距离之比等于位似比,④错误,不符合题意.
位似多边形的对应边平行,⑤错误,不符合题意.
故选:A.
变式1-2.下列说法正确的是( )
A.两个大小不同的正三角形一定是位似图形
B.相似的两个五边形一定是位似图形
C.所有的正方形都是位似图形
D.两个位似图形一定是相似图形
【答案】D
【详解】解:A.错误.两个大小不同的正三角形不一定是位似图形;
B.错误.相似的两个五边形不一定是位似图形;
C.错误.所有的正方形不一定是位似图形;
D.正确.两个位似图形一定是相似图
故选D..
变式1-3.下列说法中正确的是( )A.位似图形可以通过平移而相互得到
B.位似图形的对应边平行且相等
C.位似图形的位似中心不只有一个
D.位似中心到对应点的距离之比都相等
【答案】D
【详解】试题分析:∵位似是相似的特殊形式,
∴位似图形的对应边平行但不一定相等,
位似图形的位似中心只有一个,
平移图形是全等图形,也没有位似中心.
位似中心到对应点的距离之比都相等
∴正确答案为D.
故选D.
考点:位似变换.
考点02位似图形的识别
例2.如图为用杭州亚运会吉祥物莲莲所作的图形改变,这种图形改变属于( )
A.平移 B.位似 C.旋转 D.轴对称
【答案】B
【分析】本题考查了位似变换,理解图形的形状相同,大小不相同,属于位似变换,是解答本题的关键.
【详解】解:这种图形改变属于图形的形状相同,大小不相同,所以属于位似变换.
故选B.
变式2-1.视力表用来测试一个人的视力,如图是视力表的一部分,图中的“ ”均是相似图形,其中
不是位似图形的是( )A.①和② B.②和③ C.①和④ D.②和④
【答案】B
【分析】位似图形必须同时满足两个条件:(1)两个图形是相似图形;(2)两个相似图形每组对应点连
线所在的直线都经过同一个点,对应边互相平行(或共线),据此逐项判断即可得.
【详解】解:A、①和②是位似图形,则此项不符合题意;
B、②和③对应点的连线不在同一个点,不是位似图形,则此项符合题意;
C、①和④是位似图形,则此项不符合题意;
D、②和④是位似图形,则此项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了位似图形,熟记定义是解题关键.
变式2-2.如图,下面三组图形中,位似图形有( )
A.0组 B.1组 C.2组 D.3组
【答案】C
【分析】根据位似图形的性质逐一进行判断即可得到答案.
【详解】解: 三组图形都是相似图形,第一组和第三组图形的对应点连线所在的直线经过同一点,第二
组图形的对应点连线所在的直线不经过同一点,
第一组和第三组图形是位似图形,第二组不是位似图形,
故选:C.【点睛】本题考查了位似图形,熟练掌握位似图形必须同时满足两个条件:①两个图形是相似图形;②两
个相似图形每组对应点连线所在的直线都经过同一个点,二者缺一不可.
变式2-3.下图所示的四种画法中,能使得 是 位似图形的有( )
A.①② B.③④ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据每组对应点所在的直线都经过同一个点,且对应边互相平行,逐项分析判断即可求解.
【详解】解:∵每组对应点所在的直线都经过同一个点,且对应边互相平行
∴①②③④能使得 是 位似图形,
故选:D.
【点睛】本题考查了位图图形的性质与画法,掌握位似图形的性质是解题的关键.
考点03画已知图象放大(缩小)后的位似图形
例3.如图,在正方形网格中, 的顶点都在格点(小正方形的顶点)上,请仅用无刻度的直尺按要
求完成以下作图.(保留作图痕迹)
(1)如图1,以点C为位似中心作 ,使得 与 位似,且相似比为 ,点D,E分别在边
上.
(2)如图2,在边 上找一点F,使得 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了画位似图形,相似三角形的判定,全等三角形判定与性质,灵活运用所学知识是解题的关键.
(1)取格点M、N并连接 交 于点E,可证点E 为 中点, 与格点交于点D,连接 ,即可
得 , 即为所求;
(2)取格点H,连接 交 于点F,可证 ,点F即为所求.
【详解】(1)解:取格点M、N并连接 交 于点E, 与格点交于点D,连接 , 即为
所求;
由题意得: ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
与 位似,且相似比为 ,
(2)解:取格点H,连接 交 于点F,点F即为所求,
由图知: ,
,
,
,
,,
,
,
,
,
.
变式3-1.如图,在 的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1, 的顶点均为格点.请按要
求在网格中画图,所化图形的顶点均需在格点上.
(1)将 绕点 顺时针旋转 得到 ,请画出 ;
(2)以点 为位似中心,将 在点 异侧按位似比 进行放大得到 ,请画出 .
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】本题主要考查旋转性质和位似比,
(1)根据旋转的性质找到旋转后的点,顺次连接即可;
(2)根据位似比和异侧的要求找到对应的点,顺次连接即可;
【详解】(1)解:以O为原点,根据旋转得到 ;如下图,(2)以O为原点,根据题意得到 ,如图,
变式3-2.如图,在平面直角坐标系中, 各顶点的坐标分别是 , , ,
与 关于原点O位似,点A,B,C的对应点分别为点 , , ,其中点 的坐标是 .
(1) 与 的相似比是______;
(2)请在图中画出 ;
(3)若边 上有一点 ,则在边 上与点M对应的点的坐标是______.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查了位似变换:
(1)直接利用点对应点坐标,即可得出相似比;
(2)利用相似比即可得出对应点位置,进而确定答案;(3)直接利用位似图形的性质得出点坐标即可.
【详解】(1)解: 与 的相似比是 ;
故答案为: ;
(2)解:如图所示, 即为所求;
(3)解: 边上有一点 ,在 边上与M点对应点的坐标是 ;
故答案为: .
变式3-3.连线(画图)题
(1)画出图①对应图形的另一半,使它成为一个轴对称图形.
(2)面出将图②对应图形绕 点顺时针旋转 后的图形.
(3)面出将下图中的圆先向右平移7格再向上平移3格后的图形.
(4)画出图形:将第(3)小题平移后的图形按 的比放大后的图形.
【答案】(1)见详解;
(2)见详解;
(3)见详解;(4)见详解;
【分析】(1)依据轴对称图形的概念及特征,即在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的
部分能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,以及对称点到对称轴的距离相等;找出对称点,即可作
出对称图形的另一半;
(2)根据图形旋转的方法,先把与点 相连的两条边绕点 顺时针旋转 后,再把第三条边连接起来,
即可得出旋转后的图形;
(3)根据用数对表示位置的方法,第一个数字表示列,第二个数字表示行即可用数对表示出圆心的位置,
再根据平移的特点:将圆先向右平移7格再向上平移3格后的图形,作图即可;
(4)将图形按 放大后,根据圆相似可知圆的半径为3;
【详解】(1)画出图①对应图形的另一半,如下图所示:
(2)将图②对应图形绕 点顺时针旋转 后的图形,如下图所示:
(3)将图中的圆先向右平移7格再向上平移3格后的图形,如下图所示:(4)将第(3)小题平移后的图形按 的比放大后的图形,如下图所示:
【点睛】本题考查的知识点有:作轴对称图形作旋转后的图形、用数对表示点的位置、图形的放大与缩小
的意义等;作对称对称图形、旋转后的图形关键是确定对称点(对应点)的位置:图形的放大与缩小的倍数
是把对应边放大或缩小的倍数.
考点04判断位似中心
例4.如图,点 是等边三角形 的中心, 、 、 分别是 、 、 的中点,则 与
是位似三角形,此时 与 的位似比、位似中心分别是( )
A.2、点 B. 、点 C.2、点 D. 、点
【答案】D
【分析】根据三角形中位线定理得到 ,根据位似三角形的定义、位似中心的定义解答.【详解】 点 是等边三角形 的中心, 、 、 分别是 、 、 的中点,
各对应点的连线交于点 ,
位似中心是点 ,
∵ 与 是位似三角形,位似中心到两个对应点的距离之比叫做位似比,
∴ 与 位似比是
故选:D.
【点睛】本题考查的是位似变换,掌握位似中心的定义、相似三角形的性质是解题的关键.
变式4-1.如图, 与 是位似图形,则位似中心为( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】D
【分析】根据位似中心是位似点连线的交点判断即可.
【详解】如图,根据位似中心是位似点连线的交点,可知点P为位似中心,
故选D.
【点睛】本题考查了三角形的位似,清楚位似中心是位似点连线的交点是解题的关键.
变式4-2.图中的两个三角板是位似图形,则位似中心可能是( )A.点A B.点 C.点 D.点
【答案】A
【分析】根据位似图形的性质即可判断;
【详解】解:根据位似图形的位似中心在对应点的连接线的交点处;
故选:A.
【点睛】本题主要考查位似图形的位似中心判断,掌握位似图形的性质是解题的关键.
变式4-3.下列图形中位似中心在图形上的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接利用位似图形的性质分别得出位似中心位置即可.
【详解】A、 ,位似中点在图形内部,不合题意;
B、 ,位似中点在图形上,符合题意;
C、 ,位似中点在图形外部,不合题意;
D、 ,位似中点在图形外部,不合题意;故选:B.
【点睛】本题考查了位似变换,正确掌握位似图形的性质是解题关键.
考点05画相似中心
例5.如图,已知图中的每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.若
与 是位似图形,且顶点都在格点上,则位似中心的坐标是 .
【答案】
【分析】用到的知识点为:位似中心为位似图形上任意两对对应点连线的交点.连接任意两对对应点,看
连线的交点为那一点即为位似中心.
【详解】解:连接 , ,易得交点为 .
故答案为: .
变式5-1.如图,已知图中的每个小方格都是边长为工的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点,若与 是位似图形,且顶点都在格点上,则位似中心的坐标为 ; 的外心在这个三角形
(内、外、三角形边上),外心坐标是
【答案】 ;外;
【分析】本题考查了求位似中心以及三角形的外心位置;连接任意两对对应点,看连线的交点为那一点即
为位似中心,外心坐标为 的垂直平分线的交点.
【详解】解:连接 , ,交点即位似中心的坐标是 , 的外心在这个三角形外,外心坐
标为 的垂直平分线的交点,坐标为
故答案为: ;外; .
变式5-2.已知图中的每个小方格都是边长为 的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.若 与
是位似图形,且顶点都在格点上.(1)画出位似中心 ,并写出它的坐标________
(2) 与 的面积之比是________.
【答案】(1)图见解析;
(2)
【分析】本题考查的是位似变换的概念和性质,如果两个图形不仅是相似图形,而且对应顶点的连线所在
直线相交于一点,对应边互相平行,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.
(1)连接 、 ,两线相交于点 ,根据位似中心的概念、结合图形解答即可;
(2)根据 , ,即可得出相似比和面积比.
【详解】(1)解:如图,位似中心的坐标为: .(2)解:∵ , ,
∴ 与 的位似比为: ,
与 的面积比为: .
故答案为: .
变式5-3.如图,已知 , , .
(1)求线段 的长;
(2)把A、 、 三点的横坐标,纵坐标都乘2,得到 , , 的坐标,画出 ,并求 的长;
(3) 与 是位似图形吗?若是,请写出位似中心的坐标,并求出位似比.
【答案】(1)
(2)见解析,
(3) 与 是位似图形,位似中心 ,位似比为
【分析】(1)根据两点间距离公式求解即可;
(2)先确定点到 , , 的坐标,再画出图形,然后运用两点间距离公式求解即可;
(3)先根据题意画出 ,再根据位似、位似中心、位似比的概念解答即可.
【详解】(1)解: .
(2)解:由题意得: , ,故 如图所示:
由题意得: , ,
.
(3)解: 把 、 、 三点的横坐标,纵坐标都乘2,得到 , , 的坐标
与 是位似图形,位似中心 .
位似比为: .
【点睛】本题主要考查了两点间距离公式、位似作图、位似中心、位似的定义等知识点,掌握位似的相关
概念是解答本题的关键.
考点06求位似图形的相似比、周长比或面积比
例6.如图, 与 位似,点O为位似中心,若 , 的周长为4,则 的周长为
.
【答案】2
【分析】本题考查了相似三角形的性质,位似三角形的性质,解题关键是“相似三角形周长之比等相似比”. 由 与 位似可得出 与 相似,又已知位似比,相似比就等于位似比就等于相
似三角形周长比.
【详解】 与 位似,
,
,
,
的周长为4,
的周长为2.
故答案为:2.
变式6-1.如图,以点A为位似中心,把 按相似比 放大得到 ,若 的面积为6,则
的面积为 .
【答案】36
【分析】本题考查了位似变换的性质,三角形面积计算;由位似变化的得 和 ,再由
即可求解;掌握位似变换的性质“面积比等于相似比的平方”,将所求三角形
的面积化为 是解题的关键.
【详解】解: 按相似比 放大得到 ,
,
,,
,
;
故答案为: .
变式6-2.已知正方形 的边长为4,点P是该正方形边上一点,以P为位似中心,作正方形
正方形ABCD,相似比为 ,则点 与点B的最大距离为 ;连接 ,若 的
周长为 ,则 的面积为 .
【答案】 /0.5
【分析】本题考查了位似,正确作出位似图形,理解位似相似性质是解题的关键,
①根据对角线最长,当位似中心P与点C重合时,点 最远,此时与点B的距离也是最大的,根据勾股定
理计算即可.
②根据正方形 的边长为4,点P是该正方形边上一点,以P为位似中心,作正方形 正方
A B C D
形ABCD,相似比为 ,得到正方形 1 1 1 1得边长为2,得到 ,设 ,则 ,根
据 ,列式计算即可.
【详解】如图,位似中心P与点C重合时,点 最远,此时与点B的距离也是最大的,∵正方形 的边长为4,点P是该正方形边上一点,以P为位似中心,作正方形 正方形
ABCD,相似比为 ,
A B C D
1 1 1 1
∴正方形 的边长为2,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
∵正方形 的边长为4,点P是该正方形边上一点,以P为位似中心,作正方形 正方形
ABCD,相似比为 ,
A B C D
1 1 1 1
∴正方形 的边长为2,
∴ ,
设 ,则 ,
∵ 的周长为 ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
解得 ,
∴ 的面积为 .
故答案为: .
变式6-3.如图,在平面直角坐标系中, 的顶点坐标分别是 , , .
(1)以原点 为位似中心,在第四象限画一个 ,使 与 的相似比为 ;点 的坐标为
_______;
(2)若 的周长是 ,则 的周长为______ .
【答案】(1)画图见解析,
(2)
【分析】本题主要考查了在坐标系中画位似图形,求位似图形对应点坐标,位似图形的性质,正确找到对
应点位置从而画出对应的位似图形是解题的关键.
(1)把A、B、C的横纵坐标都分别乘以 得到 的横纵坐标,再描出 ,并顺次连接
即可;
(2)根据位似图形的周长之比等于位似比进行求解即可.【详解】(1)解:如图所示, 即为所求,
∴点 的坐标为
(2)解:∵ 与 关于原点位似,且相似比为 , 的周长是 ,
∴ 的周长为 ,
故答案为: .
考点07求位似图形的对应坐标
例7.在平面直角坐标系中,已知点 , ,以原点O为位似中心,相似比为 ,把
缩小,则点A的对应点 的坐标是( )
A. B. 或
C. D. 或
【答案】D
【分析】本题考查了位似变换:在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,
那么位似图形对应点的坐标的比等于k或 根据关于以原点为位似中心的点的坐标特征,把点A的横纵坐
标乘以 或 得到其对应点 的坐标.
【详解】解:∵以原点O为位似中心,相似比为 ,把 缩小,而点A坐标为 ,
∴点A的对应点 的坐标是 或 .
故选:D.
变式7-1.如图,在 中,A,B两个顶点在x轴的上方,点C的坐标是 .以点C为位似中心,
在x轴的下方作 的位似图形 ,并把 的边长扩大到原来的2倍,设点B的对应点 的横
坐标是b,则点B的横坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是位似变换的性质,在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似
比为 ,那么位似图形对应点的坐标的比等于 或 .
以点 为坐标原点建立新的坐标系,表示出点 的横坐标,根据位似变换的性质计算,得到答案.
【详解】解:以点 为坐标原点建立新的坐标系,
点 的坐标是 ,
点 的横坐标为: ,
以点 为位似中心,在 轴的下方作 的位似图形 ,
则点 在以 为坐标原点的坐标系中的横坐标为: ,
点 在原坐标系中的横坐标为: ,
故选:D.
变式7-2.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角 是等腰直角 以原点 为位似中心的位似图
形,且位似比为 : ,点 , , 在 ,则 点坐标为 .【答案】
【分析】先把 点和 点的横纵坐标都乘以 得到 , ,则 ,接着证明 ,
所以 ,然后把 点的横纵坐标都乘以 得到点 的坐标.
【详解】解: 等腰直角 是等腰直角 以原点 为位似中心的位似图形,且位似比为 : ,
而点 , ,
, ,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
故答案为: .
【点睛】本题考查了位似变换:在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为 ,
那么位似图形对应点的坐标的比等于 或 也考查了等腰直角三角形的性质.
变式7-3.如图,在平面直角坐标系中, 的三个顶点的坐标分别为 , , .(1)画出与 关于 轴对称的 ;
(2)以原点 为位似中心,在第三象限内画一个 ,使它与 的相似比为 ,并写出点 的坐
标.
【答案】(1)作图见解析;
(2)作图见解析,点 的坐标为 .
【分析】( )根据关于 轴对称的点的坐标得到的坐标 , , ,然后描点,连接即
可;
( )把 、 、 的坐标都乘以 得到的坐标 , , ,然后描点,连接即可;
本题主要考查了位似变换、轴对称变换,解题的关键是注意位似中心及相似比、对称轴.
【详解】(1)如图, , , 关于 轴对称的点的坐标得到的坐标 , ,
,然后描点,连接∴ 即为所求;
(2) , , 的坐标都乘以 得到的坐标 , , ,然后描点,
连接,
∴ 即为所求, .
基础过关练1.如图所示,在 中, 、 两个顶点在 轴的上方,点 的坐标是 .以点 为位似中心,在
轴的下方作 的位似图形 ,并把 的边长放大到原来的 倍,设点 的对应点 的横坐
标是 ,则点 的横坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了位似变换,坐标与图形的性质,根据位似比的定义,利用两点间的横坐标的距离等于
对应边的比,列出方程是解题的关键.设点 的横坐标为 ,然后表示出 、 的横坐标的距离,再根
据位似比列式计算即可得解.
【详解】设点 的横坐标为 ,则 、 间的横坐标的长度为 , 、 间的横坐标的长度为 .
放大到原来的 倍得到 ,
,
解得: .
故选:B.
2.如图,以点O为位似中心,将 缩小后得到 ,若 ,则 与 面积的比
为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】本题主要考查相似三角形的性质及位似,熟练掌握相似三角形的性质及位似是解题的关键.根据
位似的性质可知 ,然后根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可求解.
【详解】解:由点O为位似中心,将 缩小后得到 ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 与 的面积比为 ;
故选:A.
3.如图, 和 是以 为位似中心的位似图形,若 ,则 的长度为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了位似图形的性质,由 和 是以 为位似中心的位似图形,得到
,利用对应线段成比例即可求解,掌握位似图形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵ 和 是以 为位似中心的位似图形,
∴ ,
∴ ,
即 ,
∴ ,故选: .
4.2020年是紫禁城建成600年暨故宫博物院成立95周年,在此之前有多个国家曾发行过紫禁城元素的邮
品.图1所示的为摩纳哥发行的小型张中的图案,以敞开的紫禁城大门和大门内的石狮和太和殿作为邮票
和小型张的边饰,如果标记出图1中大门的门框并画出相关的几何图形(图2),我们发现设计师巧妙地
使用了数学元素(忽略误差),图2中的四边形 与四边形 是位似图形,点O是位似中心,
点 是线段 的中点,那么以下结论正确的是)
图1 图2
A.四边形 与四边形 的相似比为
B.四边形 与四边形 的相似比为
C.四边形 与四边形 的周长比为
D.四边形 与四边形 的面积比为
【答案】B
【分析】本题考查了位似变换,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,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.两个位似图形必须是相似形;对应
点的连线都经过同一点,对应边平行或共线,先利用位似的性质得到 然后根据相似的性质进
行判断.
【详解】解:∵四边形 与四边形 是位似图形,点O是位似中心,点A是线段 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 与四边形 的相似比为 ,周长的比为 ,面积比为 .
故选∶B.
5.线段 两个端点坐标分别为 , ,以原点O为位似中心,在第一象限内将线段 缩小为
原来的 后得线段 (A与C对应),则点D的坐标为 .
【答案】【分析】本题考查了位似,根据位似比计算,把坐标都缩小 即可.
【详解】如图,线段 的对应线段为 ,位似比为 ,且 ,
故 .
故答案为 .
6.如图,四边形 与四边形 位似,位似中心点是点 , ,则 .
【答案】
【分析】本题考查位似变换,解题的关键掌握相似多边形的周长比等于相似比,据此解答即可.
【详解】解:∵四边形 与四边形 位似, ,
∴四边形 四边形 相似,
∴ .故答案为: .
7.如图,△ABC与△DEF是位似图形,点O是位似中心,若OA:OD=1:3,△ABC的面积为3,则
△DEF的面积为 .
【答案】27
【详解】∵△ABC与△DEF是位似图形,∴△ABC∽△DEF,AB∥DE,
∴△OAB∽△ODE,∴ ,∴ = 2= .
∵△ABC的面积为3,
∴△DEF的面积为27.
8.(XDRzkgssxzw952)如图,在平面直角坐标系中,△ABC与△AB'C'的相似比为1:2,点A是位似中
心.已知点A(2,0),点C(a,b),∠C=90°,则点C'的坐标为 (结果用含a,b的式子表示).
【答案】(6-2a,-2b)
【详解】如图,过点C作CM⊥AB于点M,过点C'N⊥AB'于点N,
则∠ANC'=∠AMC=90°.
∵△ABC与△AB'C'的相似比为1∶2,∴ .
∵∠NAC'=∠CAM,∴△ACM∽△AC'N,∴ .
∵点A(2,0),点C(a,b),∴OA=2,OM=a,CM=b,∴AM=a-2,∴ ,∴AN=2a-4,C'N=2b,
∴ON=AN-OA=2a-6,
∴点C'的坐标为(6-2a,-2b).
9.如图,图中小方格都是边长为1的正方形, 与 是关于点O为位似中心的位似图形,它们
的顶点都在小正方形顶点上.
(1)画出位似中心点O;
(2) 与 的位似比为______;
(3)以点O为位似中心,再画一个 使它与 的位似比等于 .
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
【分析】本题考查了作图--位似变换,画位似图形的一般步骤为: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;顺次连接上述各点,
得到放大或缩小的图形.
(1)连接对应点,交点即为位似中心;
(2)求出对应线段长的比即为位似比;
(3)对应线段长为 作图即可.
【详解】(1)解:如图,连接 ,并延长交于点O,点O为所求;
(2)解: 与 的位似比为 .
故答案为 .
(3)解:由题意得: ,,
,
同理,找到 ,
如图所示: 为所求.
10.在 的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,点 均在格点上.请按要求在网格中画
图,所画图形的顶点均需在格点上.
(1)在下图中画出 .使得 与 关于点 位似,相似比为2;
(2)在下图中画出 ,使得 ,且 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析【分析】本题主要考查了作图-相似变换,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据位似图形的性质即可画出 ;
(2)根据相似三角形的判定与性质画出 ,满足 ,使 , 即可.
【详解】(1)解: 如图所示,
;
(2)解: 如图所示,
.
11.如图,在平面直角坐标系中,以原点O为位似中心,五边形 的五个顶点坐标分别为 ,
, , , .
(1)以原点O为位似中心,在原点O的同侧作五边形 的位似图形 ,使它与五边形
的相似比为 .
(2)写出 的坐标______.(3)已知五边形 的面积为 ,则五边形 的面积为______.
【答案】(1)图见解析
(2)
(3)54
【分析】本题主要考查了画位似图形,位似图形的性质,求位似图形对应点坐标,熟知位似图形的性质是
解题的关键;
(1)根据位似比为 ,把A、B、C、D的横纵坐标都乘以2得到 的坐标,再顺次连接
即可;
(2)根据(1)所求,写出 的坐标即可;
(3)根据位似图形面积之比等于位似比的平方进行求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,五边形 即为所求;
(2)解:由题意得,点 的坐标为 ,
故答案为:
(3)解:∵五边形 与五边形 关于原点位似,且位似比为 ,五边形 的面积为
,∴五边形 的面积为 ,
故答案为: .
12.如图,在正方形网格图中,每个小正方形边长均为1,点O和 的顶点均为小正方形的顶点.
(1)以O为位似中心,在网格图中作 ,使 和 位似,且位似比为1:3.
(2)证明 和 相似.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据位似图形的特点作图即可;
(2)利用勾股定理求出 和 的各边长,问题即可得解.
【详解】(1)解:如图 即为所求.
(2)证明:小正方形边长为1,
∴ , , , , ,
,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查作图−位似变换、相似三角形的判定,勾股定理等知识点,理解题意、灵活运用所学知
识是解答本题的关键.
能力提升练1.如图,在平面直角坐标系中,已知 , 与 位似,原点O是位似中心,且 ,则
点E的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了坐标与位似图形,根据题意确定位似图形的相似比是解题的关键.根据位似图形的概
念易得 与 的相似比为 ,根据位似变换的性质计算,即可得到答案.
【详解】解:根据题意, 与 位似,原点O是位似中心,且 ,
即 与 的相似比为 ,
又∵ ,
∴ 点的坐标为 ,即 点的坐标为 .
故选:D.
2.如图,正方形 和正方形 是位似图形(其中点 , , , 的对应点分别是点 , ,
, ),点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,则这两个正方形的位似中心的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查位似变换,坐标与图形性质,相似三角形的判定与性质,连接 并延长与 轴交于点 ,根据位似变换的性质,点 即为位似中心,然后设 ,表示出 、 ,再根据 和 相似,
利用相似三角形对应边成比例列式求出 ,再根据点 在 轴负半轴上写出坐标即可.根据对应点的连线
所在的直线经过位似中心是解题的关键.
【详解】解:如图,连接 并延长与 轴交于点 ,则点 即为位似中心,设 ,
∵点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,
又∵正方形 和正方形 的边 、 都与 轴垂直,
∴ , , , , ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
解得: ,
经检验, 是原方程的解且符合题意,
∵点 在 轴负半轴上,
∴点 .
故选:A.
3.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A、O、D都在网格的格点上,点O是 和
的位似中心, 平分 交 于点E, 平分 交 于点F,则下列说法正确的是
( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了位似变换: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,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.位似图形必须是相似形,对应点的
连线都经过同一点;对应边平行或共线.先利用位似的性质得到 ,再证 ,然后
根据相似三角形的性质求解.
【详解】解: 点 是 和 的位似中心,
,
, ,
∴ ,选项B错误;
∵ 平分 交 于点E, 平分 交 于点F,
,
,
∵ ,
,
, ,
∴ , ,选项A正确,选项C、D错误.
故选:A.
4.如图, 中,A,B两个顶点在x轴的上方,点C的坐标是 ,以点C为位似中心,在x轴的下
方作 的位似图形 位似比为 ,设点B的坐标是 ,则点B的对应点 的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查的是位似图形的性质,相似三角形的判定与性质,先证明 ,再利用相似
三角形的性质求解坐标即可,熟记位似图形的性质是解本题的关键.【详解】解:过点B作 轴于点D, 轴于点E,
则 ,
∴ ,
∴ ,
∵点C的坐标是 ,
∴ ,
∵点B的坐标是 ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴点 的 .
故答案为: .
5.如图是标示了 、 、 顶点坐标的某三角形广场,现要将该广场进行扩建,以点 为位似中心,使得
扩建前的 与扩建后的 位似.若已知点 的对应点 的坐标为 ,则
(1) 与 的相似比为 ;(2)点 的对应点 的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查位似变换,坐标与图形的性质,
(1)先分别确定点 与点 、点 与点 横坐标的距离,即可得出结论;
(2)设点 ,然后分别表示出 、 的横坐标、纵坐标的距离,再根据位似变换的概念列式计
算;
根据位似变换的定义,利用两点间的横(纵)坐标的距离之比等于对应边的比列出方程是解题的关键.
【详解】解:(1)∵以点 为位似中心,使得扩建前的 与扩建后的 位似,且 、
、 、
∴点 与点 横坐标的距离为: ,
点 与点 横坐标的距离为: ,
,
∴ 与 的相似比为 ,
故答案为: ;
(2)设点 ,
∴点 与点 横坐标的距离为: ,点 与点 横坐标的距离为: ,
点 与点 纵坐标的距离为: ,点 与点 横坐标的距离为: ,
∵ 与 的相似比为 ,
∴ , ,
解得: , ,
经检验: , 是原方程的解且符合题意,
∴ ,
故答案为: .6.如图,在平面直角坐标系中,正方形 与正方形 是以原点O为位似中心的位似图形,且位似
比为 ,点A,B,E在x轴上,若A,B的横坐标分别为1, ,则 的长为 .
【答案】 /
【分析】先根据A,B的横坐标求得 的长,进而求得 的长,再根据位似变换的性质得到
且 ,根据相似三角形的性质求出 即可.
【详解】解:∵A,B的横坐标分别为1,
∴ ,
∵正方形 ,正方形
∴ ,
∵正方形 与正方形 是以原点O为位似中心的位似图形,且位似比为1∶3,
∴ ,且 ,
∴ ,即 ,解得 .
故答案为: .
【点睛】本题考查的是位似变换、坐标与图形性质等知识点,掌握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,那么这样的两个图形叫做位似图形是解题的关键.7.如图,已知 的三个顶点的坐标分别为 、 、 .
(1)点A关于x轴对称的点 的坐标为______;
(2)以C为位似中心,在x轴下方作 的位似图形 ,使它与 的相似比为2:1,请画出图形,
并直接写出 的面积为______;
(3)在y轴上找一点M,使 的值最小,此时点M的坐标为______.
【答案】(1)
(2)见解析,12
(3)M的坐标是
【分析】本题主要考查作图-位似变换,轴对称变换,一次函数解析式等知识:
(1)根据关于x轴对称点的坐标,横坐标不变,纵坐标改变符号得出答案即可;
(2)延长 到 ,使 ,延长 到 ,使 ,点 的对应点为C,然后连接
即可, 的面积 底边×高.
(3)作出点A关于y轴的对称点,连接 交y轴于点M,则点M即为所求作的点,求直线 的一次函数解析式,M在y轴上,则代入 ,求出点M的坐标.
【详解】(1)∵点A的坐标为 ,
∴点A关于x轴对称的点 的横坐标为 ,纵坐标为 ,
∴点A关于x轴对称的点 的坐标为 ,
故答案为: ;
(2)如图所示: 为所求,
∵ 、 ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的面积 ,
故答案为:12;
(3)∵
∴点A关于y轴的对称点 的为 ,
连接 ,交y轴于点M,则点M即为所求作的点,设直线 的解析式为 ,
将 , 代入解析式中,得:
,
解得 ,
则一次函数解析式为 ,.
当 时, ,
∴点M的坐标为 .
故答案为: .
8.如图,在平面直角坐标系中, 的三个顶点的坐标分别为 .
(1)以原点O为位似中心,在y轴左侧画一个 ,使它与 位似,且相似比为 ;
(2)请写出点A的对应点 的坐标__________;
(3)若以点A,B,O,P为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出满足条件的点P的坐标.【答案】(1)见解析
(2)
(3) 或 或
【分析】本题考查了位似图形的坐标系中的作图,平移法,平行四边形的判定和性质,
(1)根据位似比,结合位置要求画图形即可.
(2)根据位似比,结合位置,确定位似点的坐标为 或 ,计算即可.
(3)根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,利用平移法求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,似比为 , ,
故位似点的坐标为 ,画图如下:
,
则 即为所求.
(2)解:根据(1)得 ,
故答案为: .
(3)解:根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,求解如下:
∵ ,
当点O平移得到点B时,即实现了向右平移1个单位,再向下平移2个单位的平移变换,
∴ 向右平移1个单位,再向下平移2个单位得到点P,此时四边形是平行四边形,
且 ,故坐标为 ;
当点B平移得到点O时,即实现了向左平移1个单位,再向上平移2个单位的平移变换,
∴ 向左平移1个单位,再向上平移2个单位得到点P,此时四边形是平行四边形,
且 ,
故坐标为 ;
当点A平移得到点B时,即实现了向左平移1个单位,再向下平移3个单位的平移变换,
∴ 向左平移1个单位,再向下平移3个单位得到点P,此时四边形是平行四边形,
且 ,
故坐标为 ;
当点B平移得到点A时,即实现了向右平移1个单位,再向上平移3个单位的平移变换,
∴ 向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到点P,此时四边形是平行四边形,
且 ,
故坐标为 ;
综上所述,点P的坐标为 或 或 .