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位似变换的应用
位似变换是一种特殊的相似变换,是相似变换的延伸和深化.位似变换具有很多重要性质,在求轨迹解作图、求函数解析式、几何证明中,位似变换是一个有力的工具.利用位似变换的性质能提高学生解决问题的能力,感受数学创造的乐趣,增进学好数学的信心;利用位似变换的定义和定理可以很快判断出两个图形是否是位似形.一、位似变换在函数中的应用利用位似比、位似中心及位似图形的性质求函数解析式,既简单又方便.例1已知反比例函数y=数解析式.分析要求反比例函数解析式,只要知道一点的坐标.因此,在y=
1,求以坐标原点为位似中心,位似比为2:1的反比例函x1上的图象上找x
一点A,所求反比例函数图象上对应点为A’,由已知OA’:OA=2:1,从而求出A’点坐标.解如图1,在y=
1图象上取一点A1,1,连结OA并延长OA至点A’,使OA’:x4.x
OA=2:1,则得图象上的对应点A’2,2.∴所求反比例函数关系式y=
例2已知,如图2,抛物线y=x2-2x-2,求以原点为位似中心,且位似比为2:1的抛物线的关系式.分析要求抛物线的关系式,可以寻找特殊点的坐标,已知抛物线顶点A(1,-3),与y轴交点B0,-2,根据位似性质可以求出未知抛物线的顶点A’以及与y轴交点B’的
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坐标.解∵y=x2-2x-2
=(x-12-3,∴顶点A(1,-3),与y轴交点B0,-2所求抛物线与已知抛物线是位似图形,根据位似图形的性质,可得所求抛物线顶A’(2,-6),与y轴交点B’(0,-4).∴可设所求抛物线解析式为y=ax-22-6.将B’坐标值代入该式,可得-4=a0-22-6,解得a=
1,2
∴抛物线解析式为y=
1x-22-6.2
由例1、例2得出:求位似变换后函数图象关系式一般方法:先在原函数图象上取一些特殊点,然后根据位似中心、位似比以及位似图形的性质,求出所求图象上的一些特殊点的坐标,因此解题关键是如何选择特殊点,具体选法要根据函数图像性质来确定.二、位似变换在作图中的应用根据位似图形的性质,利用位似变换来完成某些作图,是一种常用的方法.位似变化的理论对某些几何作图的解法起着重要的作用,利用位似的性质解作图题的方法叫位似法.例3如图3,已知∠AOB,E为∠AOB内一定点,求作⊙C,使⊙C经过E点,且与∠AOB两边都相切.
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分析要使⊙C经过E点,且与∠AOB两边相切,先暂时放弃过E点这个条件,保留与∠AOB两边相切,这时可作无数个圆,它们都与要r