Подобие · урок 8 из 16 · практикум
Преобразование подобия и подобные фигуры
Геометрия · 8 класс · углублённый уровень
ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025
строка R02 · GEOM8U-030
R02.4
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Строить гомотетичные фигуры
по центру и коэффициенту, в том числе на клетчатой бумаге (ПР-5)
Находить центр и коэффициент
по фигуре и её образу
Распознавать подобные фигуры
и находить их элементы и периметры через k (ПР-5)
Применять подобие
в доказательствах, задачах ОГЭ 23–24 и в жизни (ПР-6)
повторение: R02.1–R02.3
Разминка · устно
Подобные треугольники
- △ABC∼△A1B1C1. Найдите k. k=3
- BC=5. Найдите B1C1. 15
- PABC=14. Найдите PA1B1C1. 42
- ∠A=50∘. Чему равен ∠A1? 50∘
- Масштаб 1:50000, на карте 3 см. Сколько на местности? 1,5 км
- Столб 2 м даёт тень 3 м, тень дерева 12 м. Высота дерева? 8 м
R02.4
Сводка · гомотетия
Растянуть фигуру от точки
Гомотетия с центром O и коэффициентом k>0 переводит каждую точку X в точку X1 луча OX, для которой
OX1=k⋅OX
k>1увеличение
0<k<1уменьшение
k=1фигура на месте
На чертеже k=2: OA1=2OA, OB1=2OB, OC1=2OC.
R02.4
Образец → сам · построение на клетчатой бумаге
Постройте образ треугольника
Образец: O(0;0), A(2;1), B(4;1), C(2;2), k=2. Постройте △A1B1C1.
от O до A: 2 вправо, 1 вверх ⇒ A1(4;2) OA1=2OA
так же B1(8;2), C1(4;4) координаты × 2
Сам: в тетради на клетках
- O(0;0), A(2;4), k=21. Найдите A1. A1(1;2)
- O(1;1), A(3;2), k=3. Найдите A1. A1(7;4)
- O(0;0), △ABC: A(4;2), B(6;2), C(4;6), k=21. Постройте образ. A1(2;1), B1(3;1), C1(2;3)
R02.4
Образец → сам · обратная задача: центр и коэффициент
Где центр гомотетии?
Образец: △A1B1C1 — образ △ABC при гомотетии. Найдите центр O и k.
прямые AA1 и BB1 пересекаются в O центр лежит на каждой прямой XX1
k=ABA1B1=24=2 проверка: CC1 тоже через O
Сам
- При гомотетии AB=3 перешёл в A1B1=7,5. Найдите k. k=2,5
- OA=4, OA1=6. Найдите k и OB1, если OB=5. k=1,5; OB1=7,5
- A(1;1)→A1(3;5), B(2;1)→B1(5;5). Найдите центр и k. O(−1;−3), k=2
R02.4
Сводка · свойство гомотетии с доказательством
Отрезок переходит в параллельный отрезок
Дано: гомотетия (O,k): A→A1, B→B1.
Доказать: A1B1=k⋅AB, A1B1∥AB.
1OAOA1=OBOB1=k, ∠O — общийопределение гомотетии
2△OA1B1 ∼ △OABII признак подобия: две стороны пропорциональны, угол между ними равен
3A1B1=k⋅AB, ∠OA1B1=∠OABсоответственные элементы подобных треугольников
4A1B1∥ABсоответственные углы при прямых A1B1, AB и секущей OA1 равны
R02.4
Сводка · преобразование подобия и подобные фигуры
Все расстояния — в k раз
Преобразование подобия с коэффициентом k>0: для любых точек X, Y и их образов
X1Y1=k⋅XY
Подобные фигуры F∼F′: одна переходит в другую преобразованием подобия.
Подобие = гомотетия + движение; движение — подобие с k=1.
R02.4
Сводка · что сохраняет подобие
Фигура → свойства → примеры
Не меняется
- углы
- параллельность прямых
- отношение отрезков
- форма: квадрат → квадрат
Умножается на k
- длины отрезков
- периметр: P1=kP
- радиус окружности
- высоты, медианы, диагонали
Подобны всегда
- любые два квадрата
- любые две окружности
- два равносторонних треугольника
Не всегда
- прямоугольники, ромбы
- трапеции
R02.4
Образец → сам · элементы подобных многоугольников
Найдите стороны и периметр
Образец: ABCD∼A1B1C1D1, A1B1=10. Найдите остальные стороны и P1.
k=ABA1B1=410=2,5 соответственные стороны
B1C1=15, C1D1=12,5, D1A1=7,5
P1=2,5⋅18=45 P1=kP
Сам
- Пятиугольники подобны, P=20, P1=30, сторона a=6. Найдите a1. 9
- Подобны ли прямоугольники 3×5 и 6×8? нет: 36=58
- Прямоугольник 4×6 подобен прямоугольнику с меньшей стороной 10. Найдите большую. 15
R02.4
Образец → сам · гомотетия в трапеции
Продолжения боковых сторон
Образец: ABCD — трапеция, BC∥AD, AB∩CD=P; PB=2, BC=4, AD=10. Найдите AB.
△PAD — образ △PBC при гомотетии с центром P BC∥AD
k=BCAD=2,5, PA=2,5⋅2=5, AB=3
Сам (обозначения те же)
- BC=3, AD=7, AB=8. Найдите PB. 6
- PC=5, CD=10, BC=4. Найдите AD. 12
- PB:BA=2:3, AD=15. Найдите BC. 6
R02.4
Образец → сам · задача на доказательство
Три точки на одной прямой
Образец: AB∩CD=P, M и N — середины оснований BC и AD трапеции. Докажите: P, M, N на одной прямой.
гомотетия (P, k=BCAD): B→A, C→D как в образце 4
M→M1∈AD, AM1=kBM=21AD ⇒ M1=N
N лежит на луче PM образ точки — на луче от центра
Сам: план доказательства
- Докажите: любые два квадрата подобны. движением совместить вершины, затем гомотетия с k=ab
- Докажите: любые две окружности подобны. перенос центра + гомотетия, k=R1R2
- Докажите: треугольник из средних линий подобен данному. стороны вдвое меньше ⇒ III признак, k=21
R02.4 · R02.3
Образец → сам · задача из жизни
Тень от лампы — это гомотетия
Образец: картонка высотой 20 см — в 50 см от лампы, стена (параллельна картонке) — в 2 м. Высота тени?
центр гомотетии — лампа, k=50200=4
тень =4⋅20=80 см
Сам
- Фото 10×15 см увеличили с k=3. Размер отпечатка? 30×45 см
- План 1:200, комната 2,5×3 см. Размеры комнаты? 5×6 м
- Проектор в 2 м от экрана даёт картинку шириной 1,2 м. Какая ширина в 3,5 м? 2,1 м
R02.4
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
| Неверно | Почему | Верно |
| «Все прямоугольники подобны: все углы по 90∘» | для многоугольников равных углов мало | 2×3 и 2×6 не подобны |
| «Все ромбы подобны: стороны пропорциональны» | углы ромбов могут различаться | ромбы с углом 60∘ и 90∘ не подобны |
| k=3: OA1=OA+3 | гомотетия умножает расстояние от центра | OA1=3⋅OA |
| P1=k2P | периметр — сумма длин, каждая умножается на k | P1=kP |
R02.4
Найди ошибку
Где ошибся ученик?
а) Гомотетия (O, k=31), OA=12. Найдите AA1.
OA1=3⋅12=36
AA1=36−12=24
OA1=31⋅12=4, AA1=8
б) ABCD∼A1B1C1D1, AB=6, BC=8, A1B1=9. Найдите B1C1.
k=69=1,5
B1C1=8+3=11
B1C1=1,5⋅8=12
в) Трапеция, AB∩CD=P, BC=4, AD=10, AB=9. Найдите PB.
ABPB=104
PB=3,6
PB+9PB=104 ⇒ PB=6
R02.4
Задания с самопроверкой · база
Решите и проверьте
- базаГомотетия, k=4, OA=3. Найдите OA1. 12
- базаk=21, AB=14. Найдите A1B1. 7
- базаAB=5, A1B1=15. Найдите k. 3
- базаМногоугольники подобны, k=1,5, P=24. Найдите P1. 36
- базаПодобны ли два равносторонних треугольника? да, всегда
- базаПри гомотетии ∠A=37∘. Найдите ∠A1. 37∘
R02.4
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Подумайте и решите
- повыш.Гомотетия (O, k=3): A→A1, AA1=10. Найдите OA. 5
- повыш.Подобны ли прямоугольники 6×9 и 10×15? Если да — найдите k. да, k=35
- повыш.В △ABC прямая MN∥AC, M∈AB, N∈BC, BM:MA=2:3, AC=15. Найдите MN. 6
- из жизниНа фото человек ростом 1,8 м — 1,2 см, дерево рядом — 4 см. Высота дерева? 6 м
R02.4 · ОГЭ
Формат ОГЭ · линии 15 и 19
Ответ — одно число
- ОГЭ 15Прямая, параллельная стороне AC треугольника ABC, пересекает AB и BC в точках M и N; AB=18, AC=24, MN=16. Найдите AM. 6
- ОГЭ 15То же условие: AC=56, BN:NC=3:4. Найдите MN. 24
ОГЭ 19 Какие утверждения верны?
- Любые два квадрата подобны.
- Любые два прямоугольника подобны.
- Если два угла одного треугольника равны двум углам другого, то треугольники подобны.
Ответ: 13
R02.4 · ОГЭ, ч. 2
Формат ОГЭ · линии 23 и 24
Вторая часть: вычисление и доказательство
ОГЭ 23 Продолжения боковых сторон AB и CD трапеции ABCD пересекаются в точке K. Найдите AB, если KB=6, BC=8, AD=20.
△KBC∼△KAD, k=820=2,5 (по двум углам)
KA=15, AB=15−6=9
ОГЭ 24 Диагонали трапеции ABCD с основаниями BC и AD пересекаются в точке O. Докажите, что △BOC∼△DOA.
∠BOC=∠DOA (вертик.), ∠OBC=∠ODA (накрест, BC∥AD)
⇒ подобны по двум углам
R02.4
Самостоятельная работа · 4 минуты
Два варианта — решите свой
Вариант 1
- Гомотетия, k=3, OA=5. Найдите OA1. 15
- ABCD∼A1B1C1D1: AB=6, A1B1=15, BC=8. Найдите B1C1. 20
- Подобны ли прямоугольники 4×10 и 6×15? да, k=1,5
- Трапеция, AB∩CD=P: BC=5, AD=15, PB=4. Найдите AB. 8
Вариант 2
- Гомотетия, k=41, OA=20. Найдите OA1. 5
- ABCD∼A1B1C1D1: AB=10, A1B1=4, BC=15. Найдите B1C1. 6
- Подобны ли прямоугольники 3×5 и 6×9? нет: 2=1,8
- Трапеция, AB∩CD=P: BC=6, AD=10, PB=9. Найдите AB. 6
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
- Как построить образ точки при гомотетии?
- Что меняется в k раз, а что сохраняется?
- Какие фигуры подобны всегда?
Домашнее задание
- Постройте образ △ABC: A(2;2), B(6;2), C(2;4), центр O(0;0), k=21.
- Трапеция, AB∩CD=P: BC=6, AD=14, AB=12. Найдите PB.
- * Докажите: любые два равнобедренных прямоугольных треугольника подобны.
- Тренажёр: reknow.ru/8/geometry/8_geometry_podobnye_treugolniki.htm
Паспорт соответствия · скрытый слайд
GEOM8U-030 · Практикум: Введение понятия преобразования подобия и подобных фигур
| Поле | Значение |
| ФРП | «Математика» (углублённый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · курс «Геометрия», 8 класс |
| Строка, урок | R02 «Подобие», 16 ч · урок 8/16 · тип П (практикум) |
| Единицы → слайды | R02.4 «Введение понятия преобразования подобия и подобных фигур» → 2, 4–21 · повторение R02.1–R02.3 → 3, 13, 18, 19 |
| Результаты | ПР-5 (представление о преобразовании подобия и подобных фигурах, коэффициент подобия) → 4–12, 14–20 · ПР-6 (подобие в практических задачах) → 13, 17 |
| Вне урока | отношение площадей подобных фигур — R03 (ПР-8); гомотетия с отрицательным коэффициентом — только в заметках (сл. 4, 19); признаки подобия — GEOM8U-032 |
| Время | теория 11,5 мин · практика 33,5 мин (74 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |