10 如图,在平面直角坐标系中,已知点$A(1,0)$、$B(0,2)$,将$△ AOB$沿直线$AB$翻折得到$△ ACB$。如果以原点为位似中心作$△ ACB$的位似图形$△ DFE$,其中点$C$的对应点为点$F$,$△ DFE$与$△ ACB$的位似比为2,点$F$恰好在反比例函数$y=\frac{k}{x}(x>0)$的图像上,那么$k$的值为

$\frac{128}{25}$
。答案
10. $\frac{128}{25}$. 提示:由翻折的性质,得 $BC=OB=2$,$AC=OA=1$. 如图
解析
【分析】
解题时首先利用翻折的性质得到对应边相等:$BC=OB=2$,$AC=OA=1$,且$∠ ACB=∠ AOB=90°$。要得到反比例函数的$k$值,需先求点$F$的坐标,因此第一步先求点$C$的坐标:过点$C$作$CD⊥ x$轴,过$B$作$BH⊥ CD$,构造出相似三角形$△ BCH$和$△ CAD$,根据相似三角形对应边成比例,结合点$C$的坐标设元列方程,求解得到点$C$的坐标。再根据位似的性质:以原点为位似中心的位似图形,对应点的坐标为原坐标乘以位似比(本题点$F$在$x>0$的区域,故取正位似比),得到点$F$的坐标,最后将点$F$坐标代入反比例函数解析式,计算$k=xy$即可。
【解析】
解:由翻折的性质可得:$BC=OB=2$,$AC=OA=1$,$∠ ACB=∠ AOB=90°$。
过点$C$作$CD⊥ x$轴于$D$,过点$B$作$BH⊥ CD$于$H$,如图
。
$\therefore ∠ H=∠ CDA=90°$,
$\because ∠ BCH+∠ ACD=90°$,$∠ ACD+∠ CAD=90°$,
$\therefore ∠ BCH=∠ CAD$,
$\therefore △ BCH∽△ CAD$,相似比$\frac{BC}{CA}=\frac{2}{1}=2$,即$\frac{BH}{CD}=\frac{CH}{AD}=2$。
设点$C$坐标为$(x,y)$,则$BH=x$,$CD=y$,$CH=2-y$,$AD=x-1$,
代入比例式得:$\frac{x}{y}=2$,$\frac{2-y}{x-1}=2$,
联立解得$x=\frac{8}{5}$,$y=\frac{4}{5}$,即$C(\frac{8}{5},\frac{4}{5})$。
$\because △ DFE$与$△ ACB$以原点为位似中心,位似比为2,且点$F$在$x>0$的反比例函数图像上,
$\therefore$点$F$的坐标为$(\frac{8}{5}×2,\frac{4}{5}×2)$,即$(\frac{16}{5},\frac{8}{5})$。
将$F(\frac{16}{5},\frac{8}{5})$代入$y=\frac{k}{x}$得:
$k=\frac{16}{5}×\frac{8}{5}=\frac{128}{25}$。
【答案】
$\frac{128}{25}$
【知识点】
翻折的性质;相似三角形的判定与性质;位似图形的性质
【点评】
本题是几何与函数的综合题,融合了图形翻折、相似三角形、位似变换和反比例函数的核心知识点,解题关键是通过构造辅助线求出点$C$的坐标,再结合位似性质得到反比例函数上点的坐标,侧重考查知识的综合运用能力和数形结合思想。
【难度系数】
0.5
解题时首先利用翻折的性质得到对应边相等:$BC=OB=2$,$AC=OA=1$,且$∠ ACB=∠ AOB=90°$。要得到反比例函数的$k$值,需先求点$F$的坐标,因此第一步先求点$C$的坐标:过点$C$作$CD⊥ x$轴,过$B$作$BH⊥ CD$,构造出相似三角形$△ BCH$和$△ CAD$,根据相似三角形对应边成比例,结合点$C$的坐标设元列方程,求解得到点$C$的坐标。再根据位似的性质:以原点为位似中心的位似图形,对应点的坐标为原坐标乘以位似比(本题点$F$在$x>0$的区域,故取正位似比),得到点$F$的坐标,最后将点$F$坐标代入反比例函数解析式,计算$k=xy$即可。
【解析】
解:由翻折的性质可得:$BC=OB=2$,$AC=OA=1$,$∠ ACB=∠ AOB=90°$。
过点$C$作$CD⊥ x$轴于$D$,过点$B$作$BH⊥ CD$于$H$,如图
$\therefore ∠ H=∠ CDA=90°$,
$\because ∠ BCH+∠ ACD=90°$,$∠ ACD+∠ CAD=90°$,
$\therefore ∠ BCH=∠ CAD$,
$\therefore △ BCH∽△ CAD$,相似比$\frac{BC}{CA}=\frac{2}{1}=2$,即$\frac{BH}{CD}=\frac{CH}{AD}=2$。
设点$C$坐标为$(x,y)$,则$BH=x$,$CD=y$,$CH=2-y$,$AD=x-1$,
代入比例式得:$\frac{x}{y}=2$,$\frac{2-y}{x-1}=2$,
联立解得$x=\frac{8}{5}$,$y=\frac{4}{5}$,即$C(\frac{8}{5},\frac{4}{5})$。
$\because △ DFE$与$△ ACB$以原点为位似中心,位似比为2,且点$F$在$x>0$的反比例函数图像上,
$\therefore$点$F$的坐标为$(\frac{8}{5}×2,\frac{4}{5}×2)$,即$(\frac{16}{5},\frac{8}{5})$。
将$F(\frac{16}{5},\frac{8}{5})$代入$y=\frac{k}{x}$得:
$k=\frac{16}{5}×\frac{8}{5}=\frac{128}{25}$。
【答案】
$\frac{128}{25}$
【知识点】
翻折的性质;相似三角形的判定与性质;位似图形的性质
【点评】
本题是几何与函数的综合题,融合了图形翻折、相似三角形、位似变换和反比例函数的核心知识点,解题关键是通过构造辅助线求出点$C$的坐标,再结合位似性质得到反比例函数上点的坐标,侧重考查知识的综合运用能力和数形结合思想。
【难度系数】
0.5
三、解答题
11. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC 的各顶点坐标分别为 A(-1,1)、B(-2,0)、C(0,-2). 画出与△ABC 关于原点位似的△A'B'C',使它与△ABC 的位似比为−2,并写出其各顶点的坐标.

11. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC 的各顶点坐标分别为 A(-1,1)、B(-2,0)、C(0,-2). 画出与△ABC 关于原点位似的△A'B'C',使它与△ABC 的位似比为−2,并写出其各顶点的坐标.
答案
11. 图略. 各顶点的坐标为 $A'(2,-2)$、$B'(4,0)$、$C'(0,4)$.
解析
【分析】
要解决这道题,首先明确位似变换的要求:位似中心是原点,位似比为-2。回忆平面直角坐标系中以原点为位似中心的位似变换的坐标规律:若位似比为k,则原图形上点(x,y)对应的位似图形上的点的坐标为(kx,ky)。本题中位似比k=-2,只需要将△ABC三个顶点的横、纵坐标分别乘-2,就能得到对应位似点的坐标,再描点连线即可画出所求的位似图形。
【解析】
解:在平面直角坐标系中,以原点为位似中心的位似变换,若位似比为k,则原图形上任意一点(x,y)的对应位似点的坐标为(kx,ky)。
本题中位似比k=-2,已知△ABC的顶点坐标分别为A(-1,1)、B(-2,0)、C(0,-2),分别计算对应点坐标:
点A的对应点$A'$的坐标:$(-1×(-2), 1×(-2))=(2,-2)$
点B的对应点$B'$的坐标:$(-2×(-2), 0×(-2))=(4,0)$
点C的对应点$C'$的坐标:$(0×(-2), -2×(-2))=(0,4)$
在平面直角坐标系中描出$A'(2,-2)$、$B'(4,0)$、$C'(0,4)$,顺次连接三点即可得到与△ABC位似、位似比为-2的△A'B'C',画图略。
【答案】
图略,各顶点的坐标为 $A'(2,-2)$、$B'(4,0)$、$C'(0,4)$。
【知识点】
1. 位似图形的性质
2. 平面直角坐标系中位似变换的坐标规律
【点评】
本题是位似变换的基础应用题,重点考查以原点为位似中心的坐标计算,解题时要注意位似比为负数时,对应点在原点另一侧,计算时不要弄错符号。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先明确位似变换的要求:位似中心是原点,位似比为-2。回忆平面直角坐标系中以原点为位似中心的位似变换的坐标规律:若位似比为k,则原图形上点(x,y)对应的位似图形上的点的坐标为(kx,ky)。本题中位似比k=-2,只需要将△ABC三个顶点的横、纵坐标分别乘-2,就能得到对应位似点的坐标,再描点连线即可画出所求的位似图形。
【解析】
解:在平面直角坐标系中,以原点为位似中心的位似变换,若位似比为k,则原图形上任意一点(x,y)的对应位似点的坐标为(kx,ky)。
本题中位似比k=-2,已知△ABC的顶点坐标分别为A(-1,1)、B(-2,0)、C(0,-2),分别计算对应点坐标:
点A的对应点$A'$的坐标:$(-1×(-2), 1×(-2))=(2,-2)$
点B的对应点$B'$的坐标:$(-2×(-2), 0×(-2))=(4,0)$
点C的对应点$C'$的坐标:$(0×(-2), -2×(-2))=(0,4)$
在平面直角坐标系中描出$A'(2,-2)$、$B'(4,0)$、$C'(0,4)$,顺次连接三点即可得到与△ABC位似、位似比为-2的△A'B'C',画图略。
【答案】
图略,各顶点的坐标为 $A'(2,-2)$、$B'(4,0)$、$C'(0,4)$。
【知识点】
1. 位似图形的性质
2. 平面直角坐标系中位似变换的坐标规律
【点评】
本题是位似变换的基础应用题,重点考查以原点为位似中心的坐标计算,解题时要注意位似比为负数时,对应点在原点另一侧,计算时不要弄错符号。
【难度系数】
0.8
12. 如图,已知五边形ABCDE与五边形A'B'C'D'E'关于原点位似,已知点A(2,0)、A'(3,0),AB的长为3,求A'B'的长。
(第12题)
答案
12. $\frac{9}{2}$.
解析
【分析】
解决本题首先回忆位似图形的性质:关于原点位似的两个图形,对应点到原点的距离之比等于位似比,且对应边的比等于位似比。解题第一步先根据点A和A'的坐标,求出两个五边形的位似比;第二步利用位似图形对应边成比例的性质,代入已知的AB长度,即可求出A'B'的长。
【解析】
解:
∵五边形ABCDE与五边形A'B'C'D'E'关于原点位似,点A(2,0),A'(3,0)
∴两个五边形的位似比$k=\frac{OA}{OA'}=\frac{2}{3}$
根据位似图形的性质,对应边的比等于位似比,可得:
$\frac{AB}{A'B'}=k=\frac{2}{3}$
把$AB=3$代入上式:
$\frac{3}{A'B'}=\frac{2}{3}$
解得:$A'B'=\frac{3×3}{2}=\frac{9}{2}$
【答案】
$\frac{9}{2}$
【知识点】
位似图形的性质、平面直角坐标系中的位似变换
【点评】
本题是位似性质的基础应用题,解题的核心是准确求出位似比,再利用对应边成比例列式计算,掌握位似的基本性质就能轻松解答。
【难度系数】
0.8
解决本题首先回忆位似图形的性质:关于原点位似的两个图形,对应点到原点的距离之比等于位似比,且对应边的比等于位似比。解题第一步先根据点A和A'的坐标,求出两个五边形的位似比;第二步利用位似图形对应边成比例的性质,代入已知的AB长度,即可求出A'B'的长。
【解析】
解:
∵五边形ABCDE与五边形A'B'C'D'E'关于原点位似,点A(2,0),A'(3,0)
∴两个五边形的位似比$k=\frac{OA}{OA'}=\frac{2}{3}$
根据位似图形的性质,对应边的比等于位似比,可得:
$\frac{AB}{A'B'}=k=\frac{2}{3}$
把$AB=3$代入上式:
$\frac{3}{A'B'}=\frac{2}{3}$
解得:$A'B'=\frac{3×3}{2}=\frac{9}{2}$
【答案】
$\frac{9}{2}$
【知识点】
位似图形的性质、平面直角坐标系中的位似变换
【点评】
本题是位似性质的基础应用题,解题的核心是准确求出位似比,再利用对应边成比例列式计算,掌握位似的基本性质就能轻松解答。
【难度系数】
0.8
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