☰ Содержание · Геометрия

Гомотетия и построение подобных многоугольников

Уроки 20–21 · 2 урока · Б. Хайдаров, Э. Сариков, А. Кучкоров. Геометрия, 9 класс (учебник для общеобразовательных школ), переработанное 4-е издание. Издательство «Huquq va Jamiyat», Ташкент, 2019
20

Гомотетия и подобие

Учебник: с. 62–63
ЦельЗнайте определение гомотетии (центр, коэффициент), понимайте, что это преобразование подобия, и используйте его в координатах.
Новые слова
гомотетия · gomotetiyaцентр гомотетии · gomotetiya markaziкоэффициент гомотетии · gomotetiya koeffitsiyentiгомотетичные фигуры · gomotetik shakllar
Объяснение

Пусть даны точка O и число k > 0. Если для каждой точки X фигуры F взять на луче OX точку X₁ так, что OX₁ = k·OX, то полученное преобразование называется гомотетией с центром O и коэффициентом k. Теорема: гомотетия является преобразованием подобия, то есть X₁Y₁ = k·XY. Доказательство: в треугольниках OXY и OX₁Y₁ угол O общий и OX₁ : OX = OY₁ : OY = k, поэтому они подобны по двум сторонам и углу между ними. Если 0 < k < 1, фигура уменьшается, если k > 1, растягивается, а при k = 1 остаётся прежней. Если центр находится в начале координат, точка A(x; y) переходит в (kx; ky). Фигура, гомотетичная окружности, — окружность, а окружности, касающиеся сторон угла, связаны гомотетией с центром в вершине угла.

Примеры
Центр в начале координат, k = 3: A(2; −1) → A₁(6; −3). OA = √5 и OA₁ = 3√5.
Центр в начале координат, k = 1/2: B(8; 6) → B₁(4; 3). OB = 10 и OB₁ = 5, поэтому OB₁ = OB/2.
Работа в классе

«Проектор»: под присмотром взрослого отбросьте тень картонной фигурки на стену лампой или фонариком телефона, отодвигайте её от света и наблюдайте, как меняется размер тени.

Упражнения
1
Центр — начало координат, k = 4. Куда переходит C(3; −2)? Укажите абсциссу.
2
При гомотетии OX = 7 см и k = 3. Чему равна OX₁ (в см)?
3
При гомотетии треугольник площадью 5 см² отображается с k = 6. Чему равна новая площадь (в см²)?
4
Почему гомотетия сохраняет углы?