第2课时 位似图形的坐标变化规律
关键问答
①在直角坐标系中,图形上各点的横坐标、纵坐标都变为原来的k倍或(k>1),则连接各点所得到的图形与原图形有什么关系?
②在平面直角坐标系中,以原点为位似中心,相似比为k对一个图形进行位似变换,两个图形对应点的坐标有什么关系?
1.①某个图形上各点的横、纵坐标都变为原来的,连接各点所得图形与原图形相比( )
A.完全没有变化 B.扩大为原来的2倍
C.面积缩小为原来的 D.关于y轴成轴对称
2.②如图27-3-14,在直角坐标系中,有两点A(6,3),B(6,0),以原点O为位似中心,相似比为,在第一象限内把线段AB缩小后得到新的线段,则点A的对应点的坐标为( )
图27-3-14
A.(2,1) B.(2,0)
C.(3,3) D.(3,1)
3.如图27-3-15,已知△ABC和点M(1,2).
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(1)以点M为位似中心,相似比为2,在网格中画出△ABC的位似图形△A′B′C′;
图27-3-15
(2)写出△A′B′C′各顶点的坐标.
命题点 1 以原点为位似中心的位似变换中点的坐标变化 [热度:96%]
4.③如图27-3-16,线段AB两个端点的坐标分别为A(4,4),B(6,2),以原点O为位似中心,在第一象限内将线段AB缩小为原来的后得到线段CD,则端点C和D的坐标分别为( )
图27-3-16
A.(2,2),(3,2) B.(2,4),(3,1)
C.(2,2),(3,1) D.(3,1),(2,2)
易错警示
③注意本题的条件是“在第一象限内”.
5.④如图27-3-17,在平面直角坐标系中,已知点A(-3,6),B(-9,-3),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( )
图27-3-17
A.(-1,2) B.(-9,18)
C.(-9,18)或(9,-18) D.(-1,2)或(1,-2)
方法点拨
④在平面直角坐标系中,以原点为位似中心,作已知图形的位似图形,若相似比确定,则得到的位似图形有两个;若相似比为k,则位似图形对应点的坐标的比等于k或-k.
6.如图27-3-18,△ABO缩小后变为△A′B′O,其中点A,B的对应点分别为A′,
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B′,点A,B,A′,B′均在图中的格点上.若线段AB上有一点P(m,n),则点P在A′B′上的对应点P′的坐标为( )
图27-3-18
A.(-,n) B.(m,n) C.(m,) D.(,)
7.⑤如图27-3-19,△ABC三个顶点的坐标分别为A(2,2),B(4,0),C(6,4),以原点O为位似中心,将△ABC缩小,相似比为1∶2,则线段AC的中点P变换后对应点的坐标为________.
图27-3-19
解题突破
⑤先求出AC的中点P的坐标,再根据坐标变换规律求对应点的坐标.
8.如图27-3-20,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点坐标分别为O(0,0),A(2, 0),B(2,1),C(0,1),以坐标原点O为位似中心,将矩形OABC放大为原来的2倍.记所得矩形为OA1B1C1,点B的对应点为点B1,且点B1在OB的延长线上,则点B1的坐标为________.
图27-3-20
命题点 2 以非原点的点为位似中心的坐标变化 [热度:95%]
9.如图27-3-21,△ABE和△CDE是以点E为位似中心的位似图形,已知点A(3,4),点C(2,2),点D(3,1),则点D的对应点B的坐标是( )
图27-3-21
A.(4,2) B.(4,1) C.(5,2) D.(5,1)
10.如图27-3-22,直线y=x+1与x轴交于点A,与y轴交于点B,△BOC与△B′O′C′是以点A为位似中心的位似图形,且相似比为1∶3,则点B的对应点B′的坐标为________.
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图27-3-22
11.如图27-3-23,△ABC中,A,B两个顶点在x轴的上方,点C的坐标是(-1,0).以点C为位似中心,在x轴的下方作△ABC的位似图形△A′B′C,并把△ABC放大为原来的2倍.设点B的对应点B′的横坐标是a,则点B的横坐标是________.
图27-3-23
命题点 3 位似中心坐标的确定 [热度:90%]
12.⑥如图27-3-24,△ABC与△A1B1C1是位似图形,且顶点都在格点上,则位似中心的坐标是( )
图27-3-24
A.(6,2) B.(6,1) C.(4,2) D.(2,6)
解题突破
⑥本题可以利用网格图的特点以及位似图形的概念求解.
13.⑦如图27-3-25,已知矩形ABCD和矩形EFGO在平面直角坐标系中,点B,F的坐标分别为(-4,4),(2,1).若矩形ABCD和矩形EFGO是位似图形,点P(点P在GC上)是位似中心,则点P的坐标为( )
图27-3-25
A.(0,3) B.(0,2.5)
C.(0,2) D.(0,1.5)
解题突破
⑦本题需要利用位似图形的概念以及位似图形的性质求解.
命题点 4 利用多种变换作图和计算[热度:95%]
14.如图27-3-26,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,给出了格点三角形ABC(顶点是网格线的交点),在建立的平面直角坐标系中,将△ABC绕旋转中心P
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逆时针旋转90°后得到△A1B1C1.
(1)在图中表示出旋转中心P,并写出它的坐标;
(2)以原点O为位似中心,将△A1B1C1作位似变换且放大到原来的两倍,得到△A2B2C2,在图中画出△A2B2C2,并写出点C2的坐标.
图27-3-26
15.如图27-3-27,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(-2,4),B(-2,1),C(-5,2).
(1)画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(2)将△A1B1C1的三个顶点A1,B1,C1的横坐标与纵坐标同时乘-2,得到对应的点A2,B2,C2,请画出△A2B2C2;
(3)求S△A1B1C1∶S△A2B2C2.
图27-3-27
16.⑧阅读:如图27-3-28①,以原点O为位似中心,按比例尺(OA′∶OA)3∶1在位似中心的同侧将△OAB放大为△OA′B′,观察得到各点的坐标见表一,可以归纳得出:对应点的横、纵坐标均存在3倍的关系,即点P(x,y)的对应点P′的坐标为(3x,3y).仿照图27-3-28①,按要求完成下列画图并将坐标与归纳猜想填入相应表格.
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图27-3-28
活动一:在图27-3-28②中,以点T(1,1)为位似中心,按比例尺(TE′∶TE)3∶1在位似中心的同侧将△TEF放大为△TE′F′,并将点E′,F′的坐标和归纳猜想填入表二;
活动二:在图27-3-28③中,以点W(2,3)为位似中心,按比例尺(WG′∶WG)4∶1在位似中心的同侧将△WGH放大为△WG′H′,并将点G′,H′的坐标和归纳猜想填入表三;
活动三:归纳结论:以点M(a,b)为位似中心,按比例尺(MP′∶MP)n∶1在位似中心的同侧将图形放大,则点R(x,y)的对应点R′的横坐标为________,纵坐标为________.
解题突破
⑧应从特殊形式归纳出一般结论.由位似的知识可知,TE′=3TE,TF′=3TF,WG′=4WG,WH′=4WH,在图中作出点E′,F′,G′,H′,可以得到各点的坐标分别为E′(4,7),F′(10,4),G′(6,11),H′(14,7).通过归纳总结,可以得出以点M(a,b)为位似中心,按比例尺(MP′∶MP)n∶1在位似中心的同侧将图形放大,则点R(x,y)的对应点R′的横坐标为n(x-a)+a=nx+a-na,纵坐标为n(y-b)+b=ny+b-nb.
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详解详析
1.C 2.A
3.解:(1)如图:
(2)A′(3,6),B′(5,2),C′(11,4).
4.C [解析] 根据题意,将A(4,4),B(6,2)两点的横坐标与纵坐标都缩小为原来的,故选C.
5.D [解析] ∵A(-3,6),B(-9,-3),以原点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(-3×,6×)或(-3×(-),6×(-)),即点A′的坐标为(-1,2)或(1,-2).故选D.
6.D [解析] 由图知,点A的坐标为(4,6),点A′的坐标为(2,3),△ABO与△A′B′O的相似比为2∶1,∴线段AB上一点P(m,n)在A′B′上的对应点P′的坐标为(,).
7.(2,1.5)或(-2,-1.5) [解析] 由题意可知P(4,3),以原点为位似中心,将△ABC缩小,相似比为1∶2,所以点P的对应点的坐标为(2,1.5)或(-2,-1.5).
8.(4,2) [解析] ∵点B的坐标为(2,1),而点B的对应点为点B1,且点B1在OB的延长线上,
∴点B1的坐标为(2×2,1×2),即(4,2).
故答案为(4,2).
9.C
10.(-8,-3)或(4,3) [解析] ∵直线y=x+1与x轴交于点A,与y轴交于点B,
令x=0可得y=1,令y=0可得x=-2,
∴点A和点B的坐标分别为(-2,0),(0,1).
∵△BOC与△B′O′C′是以点A为位似中心的位似图形,且相似比为1∶3,
∴==,
∴O′B′=3,AO′=6,
∴点B′的坐标为(-8,-3)或(4,3).
故答案为(-8,-3)或(4,3).
11.- [解析] 将两个位似图形水平向右移动1个单位长度,则点B′的横坐标变为a+1,这时点B的横坐标为-.再将两个位似图形水平向左移动1个单位长度,可得点B
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的横坐标为-.
12.A [解析] 把各组对应点连接起来找交点,即位似中心,从而确定其坐标为(6,2).
13.C [解析] 连接BF,交GC于点P,由B(-4,4),F(2,1)可得BC=4,OC=4,OG=1,GF=2,所以CG=3.由BC∥GF可得△BCP∽△FGP,所以==2,所以GP=1,所以P(0,2).
14.解:(1)如图,点P即为所求,点P的坐标为(3,1).
(2)如图,△A2B2C2即为所求,点C2的坐标为(2,4)或(-2,-4).
15.解:(1)如图所示,
△A1B1C1即为所求.
(2)如图所示,△A2B2C2即为所求.
(3)∵△A1B1C1的三个顶点的横坐标与纵坐标同时乘-2得到对应的点A2,B2,C2,
∴△A1B1C1与△A2B2C2关于原点位似,相似比为1∶2,
∴S△A1B1C1∶S△A2B2C2=1∶4.
16.解:如图:
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归纳结论:以点M(a,b)为位似中心,按比例尺(MP′∶MP)n∶1在位似中心的同侧将图形放大,则点R(x,y)的对应点R′的横坐标为nx+a-na,纵坐标为ny+b-nb.
【关键问答】
①得到的图形与原图形是位似图形,且相似比为k或.
②变换后的图形上点的横坐标变为原来的k倍或k倍的相反数,纵坐标变为原来的k倍或k倍的相反数.
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