第6章 图形的相似
6.6 图形的位似
知识点 1 位似图形的有关性质
1.2017·海安县一模 如图6-6-1,线段CD两个端点的坐标分别为C(-1,2),D(-3,0),以原点为位似中心,将线段CD放大得到线段AB.若点B的坐标为(-5,0),则点A的坐标为( )
A.(-3,5) B.(-2,5)
C.(-2,6) D.(-,)
2.下列关于位似图形的4个表述:
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,那么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.
其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
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图6-6-1
图6-6-2
3.如图6-6-2所示的两个三角形是位似图形,它们的位似中心是( )
A.点P B.点O C.点M D.点N
知识点 2 位似作图
4.2017·兰州 如图6-6-3,四边形ABCD与四边形EFGH位似,位似中心是点O,=,则=________.
图6-6-3
5.如图6-6-4,△ABC与△A′B′C′是位似图形,点O是位似中心.若OA=2AA′,S△ABC=8,则S△A′B′C′=________.
图6-6-4
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图6-6-5
6.2018·菏泽 如图6-6-5,△OAB与△OCD是以点O为位似中心的位似图形,相似比为3∶4,∠OCD=90°,∠AOB=60°,若点B的坐标是(6,0),则点C的坐标是________.
7.教材“尝试与交流”变式 如图6-6-6,已知四边形ABCD,以AD的中点为位似中心将它放大,使放大前后的两个图形对应线段的比为1∶2.
图6-6-6
8.2017·南京期末 如图6-6-7,图中的小方格都是边长为1的正方形,△ABC与△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,它们的顶点都在小正方形的顶点上.
(1)在图中画出位似中心点O,△ABC与△A′B′C′的相似比是________.
(2)以点O为位似中心,在方格纸中再画一个△A1B1C1,使它与△ABC的相似比等于2∶1.
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图6-6-7
9.如图6-6-8,已知O是坐标原点,B,C两点的坐标分别为(3,-1),(2,1).
(1)以点O为位似中心在y轴的左侧将△OBC放大为原来的两倍(即新图与原图的相似比为2∶1),画出图形;
(2)分别写出B,C两点的对应点的坐标;
(3)如果△OBC内部一点M的坐标为(x,y),写出点M的对应点M′的坐标.
图6-6-8
10.2018·潍坊 在平面直角坐标系中,点P(m,n)是线段AB上一点,以原点O为位似中心把△AOB放大为原来的两倍,则点P的对应点的坐标为( )
A.(2m,2n)
B.(2m,2n)或(-2m,-2n)
C.(m,n)
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D.(m,n)或(-m,-n)
图6-6-9
11.如图6-6-9,△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的边长放大为原来的2倍.设点B的对应点B′的横坐标是2,则点B的横坐标是________.
12.2017·滨州 在平面直角坐标系中,点C,D的坐标分别为C(2,3),D(1,0).现以原点为位似中心,将线段CD放大得到线段AB,若点D的对应点B在x轴上且OB=2,则点C的对应点A的坐标为________.
13.如图6-6-10,已知△ABC,在△ABC内部作正方形D1E1F1G1,使点G1,D1,E1分别落在边AB,BC上,连接BF1,并延长交AC于点F,过点F作FE⊥BC于点E,FG∥BC,交AB于点G,过点G作GD⊥BC于点D.
(1)求证:四边形DEFG为正方形;
(2)在△ABC中,如果BC=120,BC边上的高为80,求正方形DEFG的边长;
(3)在(2)的条件下,将点G,F分别在AB,AC上移动,使正方形DEFG变为矩形,且GF=DG,其他条件不变,此时,GF的长是多少?
图6-6-10
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14.如图6-6-11,在正方形ABCD与正方形OEFG中,点D和点F的坐标分别为(-3,2)和(1,-1),求这两个正方形的位似中心的坐标.
图6-6-11
6.6 图形的位似
1.D [解析] ∵D(-3,0),以原点为位似中心,将线段CD放大得到线段AB,且B(-5,0),
∴线段CD与线段AB的相似比为5∶3.
∵C(-1,2),∴点A的坐标为(-1×,2×),即(-,).故选D.
2.B [解析] 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;位似图形一定有位似中心,②正确;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,那么,这两个图形是位似图形,③正确;位似图形上对应两点与位似中心的距离之比等于相似比,④错误.故选B.
3.A
4. [解析] ∵四边形ABCD与四边形EFGH位似,∴△OEF∽△OAB,△OFG∽△OBC,∴==,=,∴=.
5.18 [解析] 由OA=2AA′,得出△ABC与△A′B′C′的相似比是2∶3,进而得出面积的比是4∶9.由S△ABC=8,得出S△A′B′C′=18.
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6.(2,2 ) [解析] 如图,过点A作AE⊥x轴于点E.∵∠OCD=90°,∴∠OAB=90°.∵∠AOB=60°,∴∠ABO=∠OAE=30°.∵点B的坐标是(6,0),∴OA=OB=3,∴OE=OA=,∴AE===,∴A(,).∵△OAB与△OCD是以点O为位似中心的位似图形,相似比为3∶4,∴点C的坐标为(×,×),即(2,2 ).
7.解:(答案不唯一)如图所示,四边形A1B1C1D1即为所求.
8.解:(1)点O如图所示.
∵OA∶OA′=6∶12=1∶2,
∴△ABC与△A′B′C′的相似比为1∶2.
(2)△A1B1C1如图所示.
9.解:(1)如图,△OB′C′即为所求.
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(2)点B,C的对应点的坐标分别为(-6,2),(-4,-2).
(3)点M的对应点M′的坐标为(-2x,-2y).
10.B [解析] 当放大后的△A′OB′与△AOB在原点O的同侧时,点P对应点的坐标为(2m,2n);当放大后的△A′OB′与△AOB在原点O的两侧时,点P对应点的坐标为(-2m,-2n).故选B.
11.- [解析] 分别过点B,B′作BD⊥x轴于点D,B′E⊥x轴于点E,∴∠BDC=∠B′EC=90°.
∵△ABC的位似图形是△A′B′C,点B,C,B′在一条直线上,
∴∠BCD=∠B′CE,∴△BCD∽△B′CE,
∴==.
又∵点B′的横坐标是2,点C的坐标是(-1,0),
∴CE=3,∴CD=,∴OD=,
∴点B的横坐标为-.
12.(4,6)或(-4,-6) [解析] ∵OB=2,点B在x轴上,∴B(2,0)或(-2,0).∵CD与AB关于原点位似,点D的对应点为点B,D(1,0),∴AB与CD的相似比为2或-2.∵点C的对应点为点A,C(2,3),∴A(2×2,3×2)或(-2×2,-2×3),即(4,6)或(-4,-6).
13.解:(1)证明:∵EF⊥BC,GD⊥BC,
∴∠FED=∠EDG=90°.
又∵FG∥BC,∴∠EFG=90°,
∴四边形DEFG为矩形.
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易知E1F1∥EF,F1G1∥FG,
∴=,=,∴=.
又∵E1F1=F1G1,∴EF=FG,
∴矩形DEFG为正方形.
(2)过点A作AA1⊥BC,垂足为A1,交GF于点H,则AA1=80.
设正方形DEFG的边长为x,则AH=80-x.
∵GF∥BC,∴△AGF∽△ABC,
∴=,即=,解得x=48,
故正方形DEFG的边长为48.
(3)过点A作AA1⊥BC,垂足为A1,交GF于点H,则AA1=80.
设矩形DEFG的边DG的长为y,则AH=80-y,GF=y.
∵GF∥BC,∴△AGF∽△ABC,
∴=,即=,解得y=60,
∴GF=y=30.
14.解:当位似中心在两个正方形之间时,如图①,连接AF,DG,交于点H,则点H为其位似中心,且点H在x轴上.∵DC∥GO,∴△DCH∽△GOH,∴=.∵DC=2,GO=1,∴CH=2OH,即OH=OC.又∵D(-3,2)∴C(-3,0),∴OC=3,∴OH=1,∴其位似中心的坐标为(-1,0).
当位似中心在正方形OEFG的右侧时,如图②,连接DE并延长,连接CF并延长,
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两条延长线交于点M,过点M作MN⊥x轴于点N,
∴△MEF∽△MDC,△CED∽△NEM,
∴=,==.
∵DC=2,EF=1,∴==,
∴ED=EM,∴EC=EN,DC=MN=2.
∵OC=3,OE=1,∴EC=4,
∴ON=OE+EN=OE+EC=5,
∴位似中心点M的坐标为(5,-2).
综上所述,这两个正方形的位似中心的坐标为(-1,0)或(5,-2).
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