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位似中心定义如何判断位似中心位似中心怎么算

根据几何学中位似图形的定义及性质,判断位似中心的技巧可归纳为下面内容三类,结合具体情境选择适用方式:


一、对应点连线交点法

适用场景:已知两个位似图形及至少两组对应点。
步骤:

  • 选取对应点:在两图形中分别选取两组对应点(如顶点或特征点)。
  • 连接对应点:将每组对应点连成直线(如A与A’、B与B’)。
  • 确定交点:这两条直线的交点即为位似中心。
    注意:
  • 若对应边互相平行,任意两组对应点的连线交点均可确定位似中心。
  • 对于中心对称图形(如正偶数多边形),可能存在两个位似中心,需分别连接不同路线的对应点。

示例:

  • 两个五边形位似图形中,连接顶点A与A’、B与B’,交点为位似中心。
  • 正方形位似时,可能需分别连接两组不同路线的对应顶点,得到两个位似中心。

二、利用位似图形性质推导法

适用场景:已知位似比或部分对应关系。
技巧:

  • 位似比与距离关系:
    若已知位似比k及一对对应点A和A’,位似中心O满足 \( \fracOA’}OA} = |k| \)。根据路线(同侧或异侧),延长或反向延长线段AA’,按比例确定O的位置。
  • 对应边路线分析:
    位似图形的对应边平行或共线。通过观察平行边的延长线交点,可间接定位位似中心。
  • 正多边形对称性:
    正多边形的位似中心常位于其对称轴交点或几何中心。例如,正六边形的位似中心可能为圆心或对称中心。

示例:

  • 若位似比k=2,对应点A到A’的距离为3单位,则位似中心位于A与A’连线上,距A的距离为3单位,距A’的距离为6单位。

三、坐标计算法

适用场景:图形在平面直角坐标系中,已知对应点坐标。
公式推导:
设位似中心为\( O(m,n) \),位似比为k,对应点\( A(x,y) \)变换为\( A'(x’,y’) \),则满足:
\[\begincases} x’ – m = k(x – m) \\ y’ – n = k(y – n) \endcases}\]
步骤:

  • 代入至少两对对应点坐标,建立方程组。
  • 解方程组求出\( m \)和\( n \),即得位似中心坐标。

示例:

  • 已知点A(-3,3)放大后为A'(-6,6),位似比k=2,代入方程解得位似中心为原点(0,0)。

独特情况处理

  • 内外位似判断:
    • 外位似:位似中心在图形外部,对应点同侧,k>0。
    • 内位似:位似中心在图形之间,对应点异侧,k<0。
  • 中心对称图形:
    如正方形、圆等,可能有两个位似中心,需分别验证外位似和内位似情况。

技巧 适用条件 关键步骤
对应点连线法 已知对应点 连接两组对应点求交点
位似性质推导法 已知位似比或对应边路线 利用比例关系或平行边反向延长
坐标计算法 坐标系中图形 建立并解方程组

怎么样?经过上面的分析技巧,可体系化定位位似中心,注意结合图形对称性及位似路线进行验证。