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探究位似变换构造的点的坐标问题,联系了坐标系内与坐标轴平行的线段长度计算,一次函数解析式、二元一次方程组解法,以及相似三角形性质、比例线段等知识,问题探究过程渗透“数形结合”、“分类讨论”与“转化”等数学思想方法;下面对位似变换构造的点的坐标问题进行分析,供参考.
1 已知两个图形对应顶点坐标和位似比确定另一些点的坐标
例1 已知矩形ABCD顶点坐标分别是(1,1)、(5,1)、(5,4)、(1,4),把矩形ABCD 位似变换后点A 的对应点E 坐标是(2,7),确定按下面位似比变换后矩形EFGH 另外三个顶点坐标:(1)矩形ABCD扩大到原来的3倍,(2)矩形ABCD缩小为原来的
解 画出图形,结合图形分类讨论:分位似中心P在对应点连接线段上,以及在线段延长线上两种情况解答,结合与坐标轴平行的线段长度之间的倍数关系,确定点的坐标.
[TPwzy-2.tif,BP][TS(][JZ][HTK]图3 图4[TS)]
(1)①当位似中心P在线段EA的延长线上时,如图1所示,AB∥EF,BC∥FG,DC∥HG,AD∥EH,且EF=3AB=12,FG=3BC=9,HG=3DC=12,EH=3AD=9,得出点F、G、H坐标分别是(14,7)、(14,16)、(2,16);
②当位似中心P在线段EA上时,如图2所示,AB∥EF,BC∥FG,DC∥HG,AD∥EH,且EF=3AB=12,FG=3BC=9,HG=3DC=12,EH=3AD=9,得出点F、G、H坐标分别是(-10,7)、(-10,-2)、(2,-2);
一般结论:两个位似图形EFGH与ABCD的位似比是k∶1,点A、E是一组对应点,坐标分别是(a,b)与(c,d),点B坐标是(e,f),点B 对应点的坐标:①当k>1或者是k<1时,点F坐标是[c+k(e-a),d+k(f-b)]或者是点K[c-k(e-a),d-k(f-b)](图 5)、(图6),②当k=1时,点F坐标是(a+c-e,b +d-f).
2 已知两个图形对应点坐标、位似比确定位似中心坐标
3 已知位似比与一个图形顶点、位似中心坐标确定对应点坐标
一般结论: 已知四边形ABCD与四边形EFGH是位似图形,四边形EFGH与四边形ABCD的位似比是k∶1,点A 坐标是(a,b),位似中心点P 的坐标是(m,n),则点A对应点E的坐标为:①当k>1或者是k<1时,坐标为[m+k(a-m),n+k(b-n)],或者是[m-k(a-m),n-k(b-n)],②当k=1时,得出点E坐标是即是(2m-a,2n-b).
4 两个位似图形一组对应点坐标、位似比、位似中心坐标的综合应用
1 已知两个图形对应顶点坐标和位似比确定另一些点的坐标
例1 已知矩形ABCD顶点坐标分别是(1,1)、(5,1)、(5,4)、(1,4),把矩形ABCD 位似变换后点A 的对应点E 坐标是(2,7),确定按下面位似比变换后矩形EFGH 另外三个顶点坐标:(1)矩形ABCD扩大到原来的3倍,(2)矩形ABCD缩小为原来的
解 画出图形,结合图形分类讨论:分位似中心P在对应点连接线段上,以及在线段延长线上两种情况解答,结合与坐标轴平行的线段长度之间的倍数关系,确定点的坐标.
[TPwzy-2.tif,BP][TS(][JZ][HTK]图3 图4[TS)]
(1)①当位似中心P在线段EA的延长线上时,如图1所示,AB∥EF,BC∥FG,DC∥HG,AD∥EH,且EF=3AB=12,FG=3BC=9,HG=3DC=12,EH=3AD=9,得出点F、G、H坐标分别是(14,7)、(14,16)、(2,16);
②当位似中心P在线段EA上时,如图2所示,AB∥EF,BC∥FG,DC∥HG,AD∥EH,且EF=3AB=12,FG=3BC=9,HG=3DC=12,EH=3AD=9,得出点F、G、H坐标分别是(-10,7)、(-10,-2)、(2,-2);
一般结论:两个位似图形EFGH与ABCD的位似比是k∶1,点A、E是一组对应点,坐标分别是(a,b)与(c,d),点B坐标是(e,f),点B 对应点的坐标:①当k>1或者是k<1时,点F坐标是[c+k(e-a),d+k(f-b)]或者是点K[c-k(e-a),d-k(f-b)](图 5)、(图6),②当k=1时,点F坐标是(a+c-e,b +d-f).
2 已知两个图形对应点坐标、位似比确定位似中心坐标
3 已知位似比与一个图形顶点、位似中心坐标确定对应点坐标
一般结论: 已知四边形ABCD与四边形EFGH是位似图形,四边形EFGH与四边形ABCD的位似比是k∶1,点A 坐标是(a,b),位似中心点P 的坐标是(m,n),则点A对应点E的坐标为:①当k>1或者是k<1时,坐标为[m+k(a-m),n+k(b-n)],或者是[m-k(a-m),n-k(b-n)],②当k=1时,得出点E坐标是即是(2m-a,2n-b).
4 两个位似图形一组对应点坐标、位似比、位似中心坐标的综合应用