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第 07 讲 位似
课程标准 学习目标
①位似图形的定义 1. 掌握位似图形的定义并能够熟练的判定位似关系。
②位似图形的性质 2. 掌握位似图形的性质并能够在解决位似的相关题目时熟练的应用。
③位似图形的画法 3. 掌握位似图形的画法,能够熟练的作位似图形。
④位似变换与坐标 4. 掌握位似变换中坐标的关系,能熟练的求出位似变换中的坐标。
知识点01 位似图形的定义
1. 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 或在
同一直线上,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做 位似中心 。
【即学即练1】
1.已知:△ABC∽△A′B′C′,下列图形中,△ABC与△A′B′C′不存在位似关系的是( )A. B.
C. D.
【分析】根据位似图形的定义,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,进而判断得出答案.
【解答】解:A、△ABC与△A′B′C′是位似关系,故此选项不合题意;
B、△ABC与△A′B′C′是位似关系,故此选项不合题意;
C、△ABC与△A′B′C′是位似关系,故此选项不合题意;
D、△ABC与△A′B′C′对应边BC和B′C′不平行,故不存在位似关系,故此选项符合题意;
故选:D.
【即学即练2】
2.如图,在网格图中的△ABC与△DEF是否成位似图形?说明理由.如果是,同时指出它们的位似中心.
【分析】由题中的图形可以看出△ABC∽△DEF,进而又有位似中心,即可得其为位似图形.
【解答】解:是位似图形,位似中心为P.
理由:∵AB∥DE,AC∥FD,
∴△ABC∽△DEF,
又其每组对应点所在的直线都经过同一个点P,
所以其为位似图形.
知识点02 位似图形的性质
1. 位似图形的性质:
①位似图形是特殊的 相似 图形,它具有 相似 图形的所有性质。
②位似图形的对应点连线交于一点,即 位似中心 。对应边 相互平行 或 在同一直线
上。
③位似图形任意一组对应点到位似中心的距离的比值等于 相似比 。【即学即练1】
3.如图,△ABC与△DEF是以点O为位似中心的位似图形,若△ABC与△DEF的面积比为4:9,则
OA:OD为( )
A.4:9 B.2:3 C.2:1 D.3:1
【分析】根据位似图形的概念得到△ABC∽△DEF,AB∥DE,得到△AOB∽△DOE,得到 ,根
据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算,得到答案.
【解答】解:∵△ABC与△DEF是以点O为位似中心的位似图形,
∴△ABC∽△DEF,AB∥DE,
∴△AOB∽△DOE,
∴ ,
∵△ABC与△DEF的面积比4:9,
∴△ABC与△DEF的相似比2:3,即 ,
∴ ,
故选:B.
【即学即练2】
4.如图,△ABC和△DEF是以点O为位似中心的位似图形,OA:AD=1:2,△ABC的周长为8,则
△DEF的周长为( )
A.8 B.16 C.24 D.32
【分析】根据位似图形的概念得到△ABC∽△DEF,AB∥DE,根据相似三角形的性质求出 ,再根据
相似三角形的周长比等于相似比计算即可.
【解答】解:∵OA:AD=1:2,∴OA:OD=1:3,
∵△ABC和△DEF是以点O为位似中心的位似图形,
∴△ABC∽△DEF,AB∥DE,
∴△AOB∽△DOE,
∴ = = ,
∴△ABC的周长:△DEF的周长1:3,
∵△ABC的周长为8,
∴△DEF的周长为24,
故选:C.
【即学即练3】
5.如图,四边形ABCD与四边形A′B′C′D′位似,点O是它们的位似中心,若OA:OA′=2:3,则
四边形ABCD与四边形A′B′C′D′的面积比为( )
A.1:2 B.2:3 C.2:5 D.4:9
【分析】根据位似图形的面积之比等于相似比的平方,列式计算即可.
【解答】解:∵四边形ABCD与四边形A′B′C′D′位似,
∴AD∥A′D′,
∴△AOD∽△A′OD′,
∴AD:A′D′=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:D.
知识点03 位似图形的画法
1. 画位似图形的步骤:
①定点:确定 位似中心 以及原图形中的关键点。
②连线:过位似中心与各关键点连直线。
③截取:根据 相似比 ,在连线上截取适当的长度,做出个关键点的对应点。
④构图:按照原图形顺次连接新图形的关键点。得到位似图形。
【即学即练1】
6.画出图(1)、(2)中的位似中心.【分析】作过2对对应点的2条直线,两条直线的交点就是位似中心.
【解答】解: 点O就是所求的位似中心.
【即学即练2】
7.如图,以点O为位似中心,位似比为2,画出△ABC的位似△A′B′C′.
【分析】连接OA,OB,OC,并延长到A′,B′,C′,使OA′,OB′,OC′是OA,OB,OC的2
倍,顺次连接各点即可.它的位似图形有两个,一个放大,一个缩小.
【解答】解:如图所示:
知识点04 位似变换与坐标
1. 用坐标表示位似:
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。当图形在原点的同侧,则比值为k,当图形在原点异侧时,则比值为﹣k。
即若A(x,y),以原点为位似中心,相似比为k的对应点的坐标为 。
【即学即练1】8.如图,△AOB和△COD是以点O为位似中心的位似图形,点 A的坐标为(1,2),点B的坐标为
(3,0),位似比为1:2,则点C的坐标为( )
A.(2,3) B.(2,4) C.(3,3) D.(3,4)
【分析】利用位似是特殊的相似,若两个图形△ABC和△A′B′C′以原点为位似中心,相似比是k,
△ABC上一点的坐标是(x,y)则在△A′B′C′中,它的对应点的坐标是(kx,ky)或(﹣kx,﹣
ky),进而求出即可.
【解答】解:∵△AOB和△COD是以点0为位似中心的位似图形,点A的坐标为(1,2),点A与点
C是对应点,
∴点C的坐标为(1×2,2×2),即(2,4),
故选:B.
【即学即练2】
9.如图,在直角坐标系中,点A在第一象限内,点B在x轴正半轴上,以点O为位似中心,在第三象限
内与△OAB 的位似比为 的位似图形△OCD.若点 C 的坐标为(﹣1,﹣ ),则点 A 的坐标为
( )
A.( ,2) B.(2,3) C.(3, ) D.(3,2)
【分析】根据位似变换的性质解答即可.
【解答】解:∵以点O为位似中心,在第三象限内作与△OAB的位似比为 的位似图形△OCD,C(﹣
1,﹣ ),
∴点A的坐标为(﹣1×(﹣3),﹣ ×(﹣3)),即(3,2),
故选:D.题型01 几何变换的类型判断
【典例1】下列各组图形中,能将其中一个图形经过平移变换得到另一图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据平移的性质,结合图形,对选项进行一一判断,即可选出正确答案.
【解答】解:A.其中一个图形经过位似变换得到另一图形,不合题意;
B.其中一个图形经过平移变换得到另一图形,符合题意;
C.其中一个图形经过旋转变换得到另一图形,不合题意;
D.其中一个图形经过轴对称变换得到另一图形,不合题意;
故选:B.
【变式1】如图,用放大镜将贺兰山旅游图标放大,这两个图形之间属于以下哪种图形变换( )
A.相似 B.平移 C.轴对称 D.旋转
【分析】根据原图标与放大后图标之间形状相同,大小不等即可解决问题.
【解答】解:由题知,
放大后的图标与原图标之间形状相同,且大小不等,
所以这两个图形之间属于相似变换.
故选:A.
12.【变式2】对下列各表情图片的变换顺序描述正确的是( )
A.轴对称,平移,旋转 B.轴对称,旋转,平移
C.旋转,轴对称,平移 D.平移,旋转,轴对称
【分析】根据平移变换,旋转变换,旋转变换变换的定义判断即可.
【解答】解:下列各表情图片的变换顺序是轴对称变换→平移变换→旋转变换.故选:A.
【变式3】如图所示,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的边BC在y轴上,∠A=60°,AB=4,点C的坐标
为(0,1),Rt△ABC经过变换得到Rt△ODE,且点E在y轴上,这种变换可以是( )
A.△ABC绕点C顺时针旋转90°,再向下平移3个单位长度
B.△ABC绕点C逆时针旋转90°,再向下平移3个单位长度
C.△ABC绕点C顺时针旋转90°,再向下平移1个单位长度
D.△ABC绕点C逆时针旋转90°,再向下平移1个单位长度
【分析】先利用含30度角的直角三角形三边的关系得到 AC=2,则CE=3,然后根据旋转变换和平移
变换对各选项进行判断.
【解答】解:∵在Rt△ABC中,∵∠A=60°,
∴AC= AB=2,
∵点C的坐标为(0,1),
∴OC=1,
∴CE=3,
∴把Rt△ABC绕点C顺时针旋转90°,再向下平移3个单位得到Rt△ODE.
故选:A.
题型02 利用位似图形的性质求线段、周长及面积
【典例1】如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为O,且△ABC与△DEF的周长之比是3:2,则
AO:DO的值为( )
A.3:5 B.3:2 C.4:9 D.9:4
【分析】根据位似图形的概念得到△ABC∽△DEF,AB∥DE,根据相似三角形的性质求出 = ,再
根据相似三角形的性质计算即可解题.
【解答】解:∵△ABC与△DEF位似,位似中心为O,∴△ABC∽△DEF,AB∥DE,
∵△ABC与△DEF的周长之比是3:2,
∴ = = ,
∵AB∥DE,
∴△OAB∽△ODE,
∴ = = ,
故选:B.
【变式1】如图,△ABC与△A′B′C′是位似图形,O是位似中心,位似比为A′B′:AB=1:3,若
AC=12,则A′C′的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】利用相似三角形的性质即可求解.
【解答】解:∵△ABC与△A′B′C′是位似图形,位似比为A′B′:AB=1:3,AC=12,
∴△A′B′C′∽△ABC,
∴ ,
∴ ,
∴A′C′=4.
故选:D.
【变式2】如图,嘉嘉利用空的薯片筒、塑料膜等器材自制了一个可以探究小孔成像特点的物理实验装置,
他在薯片筒的底部中央打上一个小圆孔O,再用半透明的塑料膜蒙在空筒的口上作光屏,可知得到的像
与蜡烛火焰位似,其位似中心为O,其中薯片筒的长度为16cm.蜡烛火焰AB高为6cm,若像高CD为
3cm,则蜡烛到薯片筒打小孔的底部的距离为( )
A. B.25cm C.32cm D.64cm【分析】连接AB,CD,过点O作OE⊥AB于点E,OF⊥CD于点F,先判定△COD∽△BOA,即可得
对应高比之比等于相似比,即可得 ,即可求解.
【解答】解:如图,连接AB,CD,过点O作OE⊥AB于点E,OF⊥CD于点F,
由像与蜡烛火焰位似,其位似中心为O,
∴△COD∽△BOA,
∵相似比为: ,
∴对应高的比为: ,
∴OE=2OF=2×16=32(cm),
∴蜡烛到薯片筒打小孔的底部的距离为32cm,
故选:C.
【典例2】在如图所示的平面直角坐标系中,△OAB与△OCD是以O为位似中心的位似图形,已知点B
的坐标为(3,3),点D的坐标为(﹣2,﹣2),则△OAB与△OCD的周长比是( )
A.3:2 B.9:4 C.5:2 D.25:4
【分析】根据位似变换的概念得到△OAB∽△OCD,根据题意求出相似比,根据相似三角形的性质计算
即可.
【解答】解:∵△OAB和△OCD是以原点O为位似中心的位似图形,
∴△OAB∽△OCD,
∵B(3,3),D(﹣2,﹣2),
∴△OAB和△OCD的相似比为3:2,
∴△OAB与△OCD的周长比为3:2,
故选:A.
【变式1】如图,△ABC和△A B C 是以点P为位似中心的位似图形,若 ,△ABC的周长为
1 1 1
6,则△A B C 的周长是( )
1 1 1A.8 B.12 C.18 D.24
【分析】根据位似变换的性质计算即可.
【解答】解:△ABC和△A B C 是以点P为位似中心的位似图形,若 ,
1 1 1
故△ABC的周长和△A B C 的周长比为1:2,
1 1 1
故△A B C 的周长是12,
1 1 1
故选:B.
【变式 2】如图,△ABC 与△A'B'C′位似,位似中心为点 O,OA'=2AA',△ABC 的周长为 9,则
△A'B'C'周长为( )
A. B.6 C.4 D.
【分析】根据位似变换的概念得到△ABC∽△A'B'C′,A′B′∥AB,证明△OAB∽△OA'B',根据相似
三角形的性质解答即可.
【解答】解:∵OA'=2AA',
∴OA':OA=2:3,
∵△ABC与△A'B'C′位似,
∴△ABC∽△A'B'C′,A′B′∥AB,
∴△OAB∽△OA'B',
∴ = = ,
∴△ABC与△A'B'C′的周长比为3:2,
∵△ABC的周长为9,
∴△A'B'C'周长为6,
故选:B.
【典例3】如图,已知△ABC与△DEF位似,位似中心为点O,且OC:OF=3:2,则△ABC的面积与△DEF的面积之比为( )
A.3:2 B.3:5 C.9:4 D.9:5
【分析】首先推导出△AOC∽△DO,通过相似的性质即可求解.
【解答】解:∵△ABC与△DEF位似,
∴AC∥CF,△ABC∽△DEF,
∴△AOC∽△DOF,
∴ ,
∴△ABC的面积与△DEF的面积之比为9:4.
故选:C.
【变式1】如图,△ABC和△A'B'C'是以点O为位似中心的位似图形.若OA:AA'=1:3,△ABC的面积
为2,则△A'B'C'的面积为( )
A.8 B.18 C.32 D.64
【分析】根据位似图形的概念得到△ABC∽△A'B'C',AB∥A′B′,得到△AOB∽△A'OB',根据相似三
角形的性质求出 ,再根据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算即可.
【解答】解:∵OA:AA'=1:3,
∴OA:OA'=1:4,
∵△ABC和△A'B'C'是以点O为位似中心的位似图形,
∴△ABC∽△A'B'C',AB∥A′B′,
∴△AOB∽△A'OB',
∴ = = ,
∴ =( )2= ,
∵△ABC的面积为2,∴△A'B'C'的面积为32,
故选:C.
【变式2】如图,△ABC与△DEF是位似图形,位似中心为点O.若OA:AD=1:3,△ABC的面积为
2,则△DEF的面积为( )
A.6 B.8 C.18 D.32
【分析】利用位似的性质得到△ABC∽△DEF,AB∥DE,所以 ,然后根据相似三角形的性
质求解.
【解答】解:∵OA:AD=1:3,
∴ ,
∵△ABC与△DEF位似,点O为位似中心,
∴△ABC∽△DEF,AB∥DE,
∴ ,
∵△ABC∽△DEF,
∴ ,
∴S△DEF =16S△ABC =16×2=32.
故选:D.
题型03 利用位似变换求点的坐标
【典例1】如图,在平面直角坐标系中,已知A(1.5,0),D(4.5,0),△ABC与△DEF位似,原点O
是位似中心.若C(1,3),则点F的坐标是( )
A.(2,6) B.(2.5,4.5) C.(3,9) D.(4,8)
【分析】根据点A、D的坐标求出相似比,再根据位似变换的性质计算,得到答案.
【解答】解:∵△ABC与△DEF位似,A(1.5,0),D(4.5,0),∴△ABC与△DEF的相似比为1:3,
∵点C的坐标为(1,3),
∴点F的坐标为(1×3,3×3),即(3,9),
故选:C.
【变式1】在平面直角坐标系内,线段AB的两个端点的坐标分别为A(﹣6,3),B(﹣6,0),以原点
O为位似中心,相似比为 ,将线段AB缩小得到线段A'B',则点A的对应点A'的坐标为( )
A.(﹣2,1) B.(1,﹣2)或(﹣1,2)
C.(2,﹣1) D.(﹣2,1)或(2,﹣1)
【分析】利用位似图形的性质,结合两图形的位似比进而得出A'点坐标.
【解答】解:∵以原点O为位似中心,相似比为 ,将线段AB缩小得到线段A'B',
∴端点A'的横坐标和纵坐标都变为A点的横坐标和纵坐标的± ,
又∵A(﹣6,3),
∴端点A'的坐标为(﹣6× ,3× )或(﹣6×(﹣ ),3×(﹣ )),即(﹣2,1)或(2,﹣1).
故选:D.
【变式2】如图,△AOB的顶点A的坐标为(﹣4,2),现以原点O为位似中心,画一个三角形与△AOB
位似,相似比为 ,则点A的对应点的坐标为( )
A.(2,﹣1) B.(8,﹣4)
C.(2,﹣1)或(﹣2,1) D.(8,﹣4)或(﹣8,4)
【分析】分别讨论△AOB的位似图形在位似中心的同侧和异侧两种情况,结合位似的性质可得答案.
【解答】解:当△AOB的位似图形在位似中心的同侧时,
可得点A的对应点的坐标为(﹣2,1);
当△AOB的位似图形在位似中心的异侧时,
可得点A的对应点的坐标为(2,﹣1).
综上所述,点A的对应点的坐标为(2,﹣1)或(﹣2,1).
故选:C.
【变式3】已知△ABC在坐标平面内,三个顶点的坐标分别为A(0,3),B(3,4),C(2,2).正方
形网格中,每个小正方形的边长是1个单位长度,以点B为位似中心,在网格中画出△A BC ,使
1 1△A BC 与△ABC位似,且相似比为2:1,则C 坐标为( )
1 1 1
A.(1,﹣1) B.(1,0) C.(2,0) D.(﹣1,0)
【分析】根据C(2,2),位似比为2:1画出图形,得出点C 坐标即可.
1
【解答】解:延长BA到点A ,使得BA =2BA,延长BC到点C ,使得BC =2BC,如图所示:
1 1 1 1
根据作图可知:点C 的坐标为(1,0).
1
故选:B.
题型04 位似作图
【典例1】如图,已知O是坐标原点,B,C两点的坐标分别为(3,﹣1),(2,1).
(1)若以O点为位似中心在y轴的左侧将△OBC缩放,使得相似比为1:2,求作△OB′C′;
(2)分别写出B,C两点的对应点B′,C′的坐标.【分析】(1)直接利用位似图形的性质得出对应点位置进而即可画图;
(2)利用题(1)所画出的图形得出对应点的坐标.
【解答】解:(1)如图所示:△OB′C′即为所求;
(2)B′(﹣6,2),C′(﹣4,﹣2).
【变式1】如图,在平面直角坐标系xOy中,方格图中的每个小方格都是边长为 1个单位长度的正方形,
△ABC的顶点都在格点上.
(1)将△ABC向左平移8个单位长度,请画出平移后的△A B C ;
1 1 1
(2)画出平移后△A B C 关于x轴对称的△A B C ;
1 1 1 2 2 2
(3)以原点O为位似中心,将△ABC缩小,使变换后得到的△A B C 与△ABC对应边的比为1:2,请
3 3 3
画出△A B C .
3 3 3【分析】(1)根据平移的性质作图即可.
(2)根据轴对称的性质作图即可.
(3)根据位似的性质作图即可.
【解答】解:(1)如图,△A B C 即为所求.
1 1 1
(2)如图,△A B C 即为所求.
2 2 2
(3)如图,△A' B' C' 和△A'' B'' C'' 均满足题意.
3 3 3 3 3 3
【变式2】如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标为A(﹣1,2),B(﹣4,3),C(﹣3,
1).
(1)以点B为位似中心,在点B的下方画出△A B C ,使△A B C 与△ABC位似,且位似比为2:1;
1 1 1 1 1 1
并写出A 和C 的坐标.
1 1
(2)求四边形CC A A的面积.
1 1
【分析】(1)先根据位似图形的性质画出点A 和C ,再顺次连接即可得△A B C ,再根据坐标与位似
1 1 1 1 1
变换可得点A 和C 的坐标;
1 1
(2)先求出△ABC的面积,再根据位似图形的性质可得△A B C 的面积,然后根据四边形CC A A的
1 1 1 1 1
面积等于△A B C 的面积减去△ABC的面积求解即可得.
1 1 1
【解答】解:(1)△ABC的位似图形△A B C ,如图即为所求.
1 1 1∵△A B C 与△ABC位似,且位似比为2:1,
1 1 1
∴点A是A B的中点,点C是C B的中点,
1 1
∵A(﹣1,2),B(﹣4,3),C(﹣3,1),
∴A (﹣1×2+4,2×2﹣3),C (﹣3×2+4,1×2﹣3),即A (2,1),C (﹣2,﹣1).
1 1 1 1
(2)∵S△ABC = = ,且△A
1
B
1
C
1
与△ABC位似,且位似比为
2:1,
∴ = ,
∴ =4S△ABC =10,
则四边形CC
1
A
1
A的面积为 ﹣S△ABC =10﹣ = .
【变式3】如图,在13×13的网格图中,已知△ABC和点M(1,2),
(1)以点M为位似中心,在y轴右侧画出△A′B′C′,使它与△ABC位似,且位似比为2;
(2)若△ABC内有一点P(a,b),直接写出△A′B′C′与P点对应的P′的坐标 ( 2 a ﹣ 1 , 2 b ﹣
2 ) .【分析】(1)延长MA到A′使AA′=MA,则点A′为A的对应点,同样方法作出B、C的对应点
B′、C′,从而得到△A′B′C′;
(2)利用(1)所画图形可得到即可得出结果.
【解答】解:(1)如图所示,△A′B′C′为所作;
(2)∵△ABC内有一点P(a,b),
∴△A′B′C′与P点对应的P′的坐标为(2a﹣1,2b﹣2),
故答案为:(2a﹣1,2b﹣2).1.如图,已知△A′B′C′与△ABC是以点O为位似中心的位似图形,位似比为2:3,则下列说法错误
的是( )
A.△BCO∽△B′C′O
B.△A′B′C′与△ABC周长比为2:3
C.S△A′B′C′ :S△ABC =4:9
D.OB′:BB′=3:2
【分析】根据位似变换得到△A′B′C′∽△ABC,AC∥A′C′,BC∥B′C′,则S△A′B′C′ :S△ABC
=4:9,△BCO∽△B′C′O′,△A′B′C′与△ABC周长比为2:3,OB′:BB′=2:1,即可得
到答案.
【解答】解:∵△A′B′C′与△ABC是以点O为位似中心的位似图形,位似比为2:3,
∴△A′B′C′∽△ABC,AC∥A′C′,BC∥B′C′,
∴S△A′B′C′ :S△ABC =4:9,△BCO∽△B′C′O′,△A′B′C′与△ABC周长比为2:3,
∴OB′:OB=2:3,
∴OB′:BB′=2:1.
故选项A、B、C说法正确,选项D说法错误,
即选项A、B、C不符合题意,选项D符合题意.
故选:D.
2.如图,在直角坐标系中,已知△ABC中,B的坐标为(4,2),以原点O为位似中心,在第一象限内
作△A′B′C′与△ABC位似,位似比为1:2,则顶点B′的坐标为( )
A.(4,8) B.(8,4) C.(1,2) D.(2,1)
【分析】根据位似的性质求解作答即可.
【解答】解:∵B的坐标为(4,2),原点O为位似中心,△A′B′C′与△ABC位似,位似比为1:
2,
∴第一象限内顶点B′的坐标为(2,1),
故选:D.3.如图,△ABC 与△A
1
B
1
C
1
是以点 O 为位似中心的位似图形,若 ,S△ABC =27,则
=( )
A.3 B.6 C.9 D.13.5
【分析】根据 可得相似比为1:3,再根据位似比即相似,相似三角形的面积比等于相似比
的平方,由此即可求解.
【解答】解:△ABC与△A
1
B
1
C
1
是以点O为位似中心的位似图形,若 ,S△ABC =27,
∴ ,
∴ ,
∴ = S△ABC = ×27=3,
故选:A.
4.如图,△ABC和△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,点A在线段OA′上.若OA:AA′=
1:2,则△ABC和△A′B′C′的周长之比为( )
A.1:2 B.1:4 C.4:9 D.1:3
【分析】根据题意求出OA:OA′=1:3,根据相似三角形的性质求出AC:A′C′,根据相似三角形
的性质计算即可.
【解答】解:∵OA:AA′=1:2,
∴OA:OA′=1:3,∵△ABC和△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,
∴AC∥A′C′,
∴△AOC∽△A′OC′,
∴AC:A′C′=OA:OA′=1:3,
∴△ABC和△A′B′C′的周长之比为1:3,
故选:D.
5.2020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ABCD与四边形A'B'C'D'是位似图形,点O是位似中
心,点A'是线段OA的中点,那么以下结论正确的是( )
A.四边形ABCD与四边形A'B'C'D'的相似比为1:1
B.四边形ABCD与四边形A'B'C'D'的相似比为1:2
C.四边形ABCD与四边形A'B'C'D'的周长比为3:1
D.四边形ABCD与四边形A'B'C'D'的面积比为4:1
【分析】先利用位似的性质得到A′B′:AB=1:2,然后根据相似的性质进行判断.
【解答】解:∵四边形ABCD与四边形A'B'C'D'是位似图形,点O是位似中心,点A'是线段OA的中点,
∴OA′:OA=1:2,
∴A′B′:AB=1:2,
∴四边形ABCD与四边形A'B'C'D'的相似比为2:1,周长的比为2:1,面积比为4:1.
故选:D.
6.如图,小雪利用空的薯片筒、塑料膜等器材自制了一个可以探究小孔成像特点的物理实验装置.她在
薯片筒的底部中央打上一个小圆孔O,再用半透明的塑料膜蒙在空筒的口上作光屏,可知得到的像与蜡
烛火焰位似,其位似中心为O,其中薯片筒的长度为12cm.蜡烛火焰AB高为6cm,若像CD高3cm,
则蜡烛到薯片筒底部小孔O的距离为( )
A.6cm B.24cm C.36cm D.48cm【分析】连接AB、CD,过点O作OE⊥AB于点E,OF⊥CD于点F,先判定△COD∽△BOA,得出
,求出 ,即可得到答案.
【解答】解:连接AB、CD,过点O作OE⊥AB于点E,OF⊥CD于点F,
由像与蜡烛火焰位似,其位似中心为O,
根据题意可得:OC=OD,∠COD=∠AOB,AO=BO,
∴△COD∽△BOA,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴OE=2OF=2×12=24(cm),
∴蜡烛到薯片筒底部小孔O的距离为24cm.
故选:B.
7.如图,矩形OABC各顶点的坐标分别为O(0,0),A(3,0),B(3,2),C(0,2),以原点O为
位似中心,将这个矩形按相似比 缩小,则顶点B在第一象限对应点的坐标是( )
A.(9,4) B.(4,9) C.(1, ) D.(1, )
【分析】根据位似变换的性质解答即可.
【解答】解:∵以原点O为位似中心,将矩形OABC按相似比 缩小,点B的坐标为(3,2),
∴顶点B在第一象限对应点的坐标为(3× ,2× ),即(1, ),
故选:D.8.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣2,4)、B(﹣6,﹣2),以原点O为位似中心,相似比为
,把△ABO缩小,则点A的对应点A'的坐标是( )
A.(﹣1,2) B.(﹣3,﹣1)
C.(﹣1,2)或(1,﹣2) D.(﹣3,﹣1)或(3,1)
【分析】根据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计算.
【解答】解:∵原点O为位似中心,相似比为 ,把△ABO缩小,
∴点A的对应点A′的坐标为(﹣2× ,4× )或(﹣2×(﹣ ),4×(﹣ )),即(﹣1,2)或
(1,﹣2),
故选:C.
9.如图,两个三角形关于原点位似,且一对对应点的坐标分别为 A(2,﹣4),B(﹣1,b),则b的值
为( )
A.﹣8 B.8 C.﹣2 D.2
【分析】根据点A和点B的横坐标求出位似比,计算即可.
【解答】解:∵两个三角形关于原点位似,点A的横坐标为2,点B的横坐标为﹣1,
∴两个三角形的位似比为2:1,
∵点A的纵坐标为﹣4,点B的纵坐标为2,
∴b=2,
故选:D.
10.由12个有公共顶点O的直角三角形拼成如图所示的图形,∠AOB=∠BOC=∠COD=…=∠LOM=
30°.若S△AOB =1,则图中与△BOA位似的三角形的面积为( )A. B. C. D.
【分析】据余弦的定义得到 ,进而得到 ,根据位似图形的概念得到△GOH
与△AOB位似,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算即可.
【解答】解:在Rt△AOB中,∠AOB=30°,
∵ ,
∴ ,
同理, ,
∴ ,
……,
,
由位似图形的概念可知,△GOH与△AOB位似,且位似比为 ,
∵S△AOB =1,
∴ ,
故选:C.
11.如图,正方形网格图中的△ABC与△A′B′C′是位似关系图,则位似中心是点R、点P、点Q、点O
四个点中的 点 O .【分析】连接对应点,对应点连线的交点即为位似中心,作图可得答案.
【解答】解:如图所示,位似中心是点O.
故答案为:点O.
12.如图,△ABC与△DEF是位似图形,点O为位似中心,△ABC与△DEF的面积之比为4:1,则OD:
OA= 1 : 2 .
【分析】根据位似图形面积比是位似比的平方,对应点到位似中心的距离比也是位似比即可得解.
【解答】解:∵△ABC与△DEF是位似图形,点O为位似中心,△ABC与△DEF的面积之比为4:1,
∴△ABC∽△DEF,OD:OA=EF:BC,
∴△ABC与△DEF的面积之比为4:1,
∴OD:OA=EF:BC=1:2.
故答案为:1:2.
13.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD与正方形EFGH是位似图形,点M(﹣1,1.5)是位似中
心,已知点A,B的坐标为(0,2),(0,1),点F的坐标为(2,0),则点H的坐标为 ( 5 , 3 )
.【分析】根据点M的坐标为(﹣1,1.5),点F的坐标为(2,0),得到正方形ABCD与正方形EFGH
的相似比为1:3,再根据正方形的性质、坐标与图形性质解答即可.
【解答】解:∵正方形ABCD与正方形EFGH是位似图形,点M的坐标为(﹣1,1.5),点F的坐标为
(2,0),
∴正方形ABCD与正方形EFGH的相似比为1:3,
∵点A,B的坐标为(0,2),(0,1),
∴AB=1,
∴EF=3,
∵四边形EFGH为正方形,
∴FH=EF=3,
∴H的坐标为(5,3).
故答案为:(5,3).
14.如图,正方形ABCD与正方形BEFG是以原点O为位似中心的位似图形,相似比为1:3,点A,B,E
在x轴上,若点A的坐标为(1,0),则点F的坐标为 ( 9 , 6 ) .
【分析】根据位似变换的性质得到△OAD∽△OBG,且 ,根据A(1,0),得到OA=1,得到
OB=3,得到AB=2,根据相似三角形的性质求出BE即可得到答案.
【解答】解:∵正方形ABCD与正方形BEFG是以原点O为位似中心的位似图形,
∴△OAD∽△OBG,
∵相似比为1:3,A(1,0),
∴ ,OA=1,
∴OB=3,
∴AB=OB﹣OA=2,∵△OBC∽△OEF,
∴ ,
∴ ,
解得:BE=6,
∴OE=OB+BE=9,
∴点F的坐标为(9,6).
故答案为:(9,6).
15.如图,在平面直角坐标系中,矩形AOCB的两边OA,OC分别在x轴和y轴上,且OA=1, ,
在第二象限内,以原点O为位似中心将矩形AOCB各边放大为原来的 倍,得到矩形A OC B ,再以原
1 1 1
点 O 为位似中心将矩形 A OC B 各边放大为原来的 倍,得到矩形 A OC B ,以此类推…,矩形
1 1 1 2 2 2
A OC B 的面积为 ,矩形A OC B 的面积为 × ( ) 404 8 .
2 2 2 2024 2024 2024
【分析】根据矩形的性质求出矩形的面积,根据位似图形的定义、相似多边形的性质总结规律,根据规
律解答即可.
【解答】解:∵四边形AOCB为矩形,OA=1,OC= ,
∴矩形AOCB的面积为:1× = ,
∵在第二象限内,将矩形AOCB以原点O为位似中心放大为原来的 倍,
∴矩形A OC B 的面积为: ×( )2,
1 1 1
∵以原点O为位似中心将矩形A OC B 各边放大为原来的 倍,得到矩形A OC B ,
1 1 1 2 2 2∴矩形A OC B 的面积为: ×( )2×( )2= ×( )4= ,
2 2 2
……
同理得:矩形A OC B 的面积为 × ,
2024 2024 2024
故答案为: , ×( )4048.
16.如图,由边长为1个单位长度的小正方形组成的9×9网格中,已知点O,A,B,C均为网格线的交点.
(1)以O为位似中心,在网格中画出△ABC的位似图形△A B C ,使原图形与新图形的位似比为1:
1 1 1
2;
(2)利用图中网格线的交点用直尺在线段AB上找到一点D,使AD:DB=1:2.
【分析】(1)连接OA并延长到点A ,使得AA =OA,连接OB并延长到点B ,使得BB =OB,连接
1 1 1 1
OC并延长到点C ,使得CC =OC,顺次连接A 、B 、C 即可;
1 1 1 1 1
(2)如图,AE∥DF,根据平行线分线段成比例定理即可得到所求的点.
【解答】解:(1)如图所示:△A B C 即为所求;
1 1 1
(2)如图,点D为所求,
如图,AE∥DF,
故点D满足题意.
17.如图,在平面直角坐标系中,网格中每个小方格都是边长为1的正方形,点A、B、C的坐标分别为A
(1,2),B(0,1),C(2,0).
(1)以原点O为位似中心在第三象限画出△A B C ,使它与△ABC位似,且△A B C 与△ABC的相似
1 1 1 1 1 1比是2:1;(点A 、B 、C 分别与点A、B、C对应)
1 1 1
(2)在(1)的条件下,点A 的坐标为 (﹣ 2 ,﹣ 4 ) .
1
【分析】(1)根据题意作出点A、B、C的对应点A 、B 、C ,然后顺次连接即可;
1 1 1
(2)观察图形写出A 的坐标即可.
1
【解答】解:(1)如图所示,△A B C 即为所求;
1 1 1
(2)由图形知,点A (﹣2,﹣4).
1
故答案为:(﹣2,﹣4).
18.如图,△ABC与△DEF位似,点O为位似中心.(1)若△ABC与△DEF的相似比为1:2,AC=2,求DF的长;
(2)若∠O=22°,∠ABC=38°,求∠OFE的度数.
【分析】(1)由△ABC与△DEF的相似比为1:2,可得 ,再求DF的长即可;
(2)先求出∠OCB的度数,再根据位似图形的性质求解即可.
【解答】解:(1)∵△ABC与△DEF的相似比为1:2,
∴ ,
∴DF=2AC=4;
(2)∵∠O=22°,∠ABC=38°,
∴∠OCB=180°﹣22°﹣38°=120°.
∵△ABC与△DEF位似,点O为位似中心,
∴ ,
∴△OBC∽△OEF,
∴∠OFE=∠OCB=120°.
19.如图,AB和A'B'与x轴垂直,A点坐标是(1,2),△AOB和△A'OB'是位似三角形,且位似比是1:
3,点C是OA'的中点,反比例函数 的图象经过点C,与A'B'交于点D.
(1)求点D坐标;
(2)连接BD、CD,求四边形ABDC的面积.
【分析】(1)根据题意求出点B的坐标,根据位似图形的性质求出点B′的坐标、点A′的坐标,根据
线段中点的性质求出点C的坐标,根据反比例函数图象上点的坐标特征求出解析式,进而求出点 D的
坐标;
(2)根据三角形的面积公式、坐标与图形求出四边形ABDC的面积.
【解答】解:(1)∵AB和A'B'与x轴垂直,A点坐标是(1,2),
∴点B的坐标为(1,0),
∵△AOB和△A'OB'是位似三角形,且位似比是1:3,
∴点B′的坐标为(3,0),点A′的坐标为(3,6),
∵点C是OA'的中点,∴点C的坐标为( ,3),
∵反比例函数y= 的图象经过点C,
∴k= ×3= ,
∴反比例函数解析式为y= ,
当x=3时,y= ,
∴点D的坐标为(3, );
(2)连接BD、CD,
S四边形ABCD =S△A′OB′ ﹣S△AOB ﹣S△DBB′ ﹣S△AC′D
= ×3×6﹣ ×1×2﹣ ×2× ﹣ × ×
= .
20.已知抛物线 与x轴交于点A(1,0)和点B,对称轴为直线x=2.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点C为抛物线对称轴上一点,则在抛物线上是否存在点D,使得△OAC与△OBD位似,且位似
中心为点O?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据抛物线的对称轴求出b,根据抛物线与x轴的交点求出c;
(2)根据题意求出相似比,根据位似变换的性质求出点D的横坐标,进而求出纵坐标.
【解答】解:(1)∵对称轴为直线x=2,
∴﹣ =2,
解得:b=﹣ ,
∵抛物线与x轴交于点A(1,0),∴ ﹣ +c=0,
解得:c= ,
∴抛物线的表达式为:y= x2﹣ x+ ;
(2)存在,
∵抛物线y= x2﹣ x+ 与x轴交于点A(1,0)和点B,对称轴为直线x=2,
∴点B的坐标为(3,0),
∴OA=1,OB=3,
∵△OAC与△OBD位似,且位似中心为点O,
∴△OAC与△OBD相似比为1:3,
∵点C在抛物线对称轴上,
∴点C的横坐标为2,
∴点D的横坐标为6,
∴点D的纵坐标为: ×62﹣ ×6+ =3,
∴点D的坐标为(6,3).