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大家知道,相似三角形是初中数学的重要内容之一,是中考压轴题的重头戏。除了三角形相似以外,正方形、正N边形、黄金矩形以及圆等也都相似。其实,在初中我们学过的抛物线(y= ax 2 + b x +c , a≠0 )、双曲线( , k≠0)也是相似的!
下面从“位似”的角度去认识它们是如何相似的。
一、引言:
相似图形的定义:在同一平面内,有两个图形F和 ,如果对于任意两点A、B及对应点 和 且 =kAB(k>0),则称F和 是相似图形。当k=1时,相似图形就是全等图形。
位似图形的定义:在同一平面内,有两个图形F和 和一个定点O,对于F上任意一点M, 上都有唯一一点 与之对应,且满足下列条件:①O、M、 三点共线;②O =│k│OM,则称F和 是位似图形,O为位似中心,k为位似比。当k>0时,F和 在定点O同一侧,当k<0 时,F和 在定点O两侧。
性质一:平面中的两个相似图形经过一定变换(平移、对称、旋转)后,能够成为位似图形
性质二:两个位似图形一定是相似图形。
二、证明
(1)圆的相似
毫无疑问所有圆都相似。如图1,⊙O1 和⊙O2 是相似的。很显然,如果把⊙O1 和⊙O2看成是位似图形的话,那么它们的位似中心是连心线和两条外公切线(或两条内公切线)
的交点A(点B),如图2。
如果我们把两个圆如图3放置,使它们内切于坐标原点。那么原点O就是连心线和两条外公切线的交点,所以原点O就是位似中心,
证明如下:过点O任作射线OA交⊙O1 和⊙O2于点A、点B。连接A O1和B O2容易得到△AO O1 ∽△BO O2,所以 ,由位似定义,可得⊙O1 和⊙O2 是位似图形,且原点O是位似中心。如果把图3变成图4,我们很容易得出两个半圆不但相似,而且如图放置也是位似图形。仔细看图4,这两个半圆很像两条抛物线,那么如果是两条抛物线,它们会是位似图形吗?
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