Подобие · урок 12 из 16 · практикум
Преобразование подобия и подобные фигуры
Геометрия · 8 класс · углублённый уровень ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025 строка R02 · GEOM8U-034
0,5 мин · теория (орг. момент, тема)
Хронометраж: Теория 11,5 мин · практика 33,5 мин (74 %) , итого 45 мин.
Паспорт: R02 «Подобие» (16 ч), урок 12/16, единица R02.4. Тип урока — П (второй практикум по теме; первый — GEOM8U-030: построение при k > 0, центр и коэффициент по образу, подобные многоугольники).
Сегодня новые типы задач: гомотетия с отрицательным коэффициентом, два центра гомотетии окружностей, соответственные медианы и высоты, гомотетия с центром в точке пересечения диагоналей трапеции, метод подобия в построениях, доказательство через центр масс.
Теория (11,5): титул 0,5 · цели 0,5 · сводка «гомотетия при любом k» 3 · две гомотетии окружностей 2,5 · соответственные элементы 2,5 · метод подобия 2,5.
Практика (33,5): разминка 2 · образцы → сам 2 + 2,5 + 2 + 2,5 + 2,5 + 2,5 · типичные ошибки 1,5 · найди ошибку 2 · база 2,5 · повышенный 2,5 · ОГЭ 15/19 — 2 · ОГЭ 23/24 — 2 · самостоятельная 4 · итог 1.
Если не успеваете: образец 6 (центр масс) и ОГЭ 24 — в ДЗ; сводки и образцы 1–5 не сокращать.
R02.4
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Строить образ при k < 0 на клетчатой бумаге и по формулам координат (ПР-5)
Находить центры гомотетии двух окружностей и в трапеции — по отношению отрезков
Переносить k на элементы медианы, высоты, биссектрисы, периметры подобных фигур (ПР-5)
Строить и доказывать методом подобия; задачи ОГЭ 15, 19, 23, 24 (ПР-6)
0,5 мин · теория
ПР-5: «Владеть понятиями подобия треугольников, коэффициента подобия, соответственных элементов подобных треугольников. Иметь представление о преобразовании подобия и о подобных фигурах…». ПР-6: «Применять подобие в практических задачах».
Виды деятельности ФРП R02: находить подобные треугольники на готовых чертежах, проводить доказательства с использованием признаков подобия, знакомиться с понятиями преобразования подобия и подобных фигур.
повторение: R02.1–R02.4
Разминка · устно
Гомотетия и подобие — что уже знаем
O A B C A1 B1 C1 k = 3 www.reknow.ru
На рисунке k = 3 , O A = 2 . Найдите O A 1 . 6
B 1 C 1 = 4 , 5 . Найдите BC . 1 , 5
Подобны ли любые два ромба? нет: углы могут быть разными
Центр O ( 0 ; 0 ) , k = − 1 , A ( 2 ; 3 ) . Найдите A 1 . A 1 ( − 2 ; − 3 )
Столб 4 м даёт тень 6 м, человек — 2 , 7 м. Рост человека? 1 , 8 м
Треугольники подобны, k = 2 , P = 15 . Найдите P 1 . 30
2 мин · практика
1) OA₁ = 3 · 2 = 6. 2) BC = 4,5 : 3 = 1,5. 3) Нет: ромбы с углами 60° и 90° не подобны — для многоугольников нужны и равные углы, и пропорциональные стороны.
4) При k = −1 точка уходит на продолжение луча OA за O на то же расстояние: A₁(−2; −3) — это центральная симметрия (R01.11). Отсюда мостик к сегодняшнему уроку: коэффициент гомотетии бывает отрицательным.
5) Задача прошлого урока (GEOM8U-033): 4/6 = x/2,7 ⇒ x = 1,8 м. 6) P₁ = 2 · 15 = 30.
R02.4
Сводка · гомотетия при любом k
Отрицательный коэффициент — «через центр»
O A B C A1 B1 C1 k = − 2 1
O A 1 = 2 1 O A
www.reknow.ru
Гомотетия ( O , k ) , k = 0 : O X 1 = ∣ k ∣ ⋅ OX ; при k > 0 точка X 1 на луче OX , при k < 0 — на продолжении луча за O .
x 1 = x 0 + k ( x − x 0 ) y 1 = y 0 + k ( y − y 0 )
A 1 B 1 = ∣ k ∣ ⋅ A B , A 1 B 1 ∥ A B : фигуры подобны, коэффициент подобия ∣ k ∣ .
k = − 1 — центральная симметрия.
3 мин · теория
Формулы координат: центр O(x₀; y₀). Смещение от центра (x − x₀; y − y₀) умножается на k — при k < 0 направление меняется на противоположное. При центре в начале координат: x₁ = kx, y₁ = ky.
На чертеже k = −1/2: треугольник «перевернулся» через O и уменьшился вдвое; соответственные стороны параллельны (A₁B₁ ∥ AB), но направлены противоположно.
Доказательство A₁B₁ = |k|·AB то же, что на уроке GEOM8U-030: △OA₁B₁ ∼ △OAB (угол при O вертикальный, стороны пропорциональны, II признак), отсюда параллельность — накрест лежащие углы равны.
Вопрос: какая гомотетия обратна гомотетии (O, −2)? (O, −1/2).
R02.4
Образец → сам · отрицательный k на клетчатой бумаге
Постройте образ треугольника
Образец: O ( 5 ; 4 ) , k = − 2 1 , A ( 9 ; 6 ) , B ( 9 ; 2 ) , C ( 7 ; 8 ) . Постройте △ A 1 B 1 C 1 .
от O до A : 4 вправо, 2 вверх смещение
A 1 : 2 влево, 1 вниз ⇒ A 1 ( 3 ; 3 ) × ( − 2 1 )
B 1 ( 3 ; 5 ) , C 1 ( 4 ; 2 ) так же
Сам: в тетради на клетках
O ( 0 ; 0 ) , k = − 2 , A ( 1 ; 3 ) . Найдите A 1 . A 1 ( − 2 ; − 6 )
O ( 2 ; 1 ) , k = − 1 , A ( 5 ; 3 ) . Найдите A 1 . A 1 ( − 1 ; − 1 )
При k = − 2 точка A ( 1 ; 2 ) перешла в A 1 ( 7 ; − 1 ) . Найдите центр O . O ( 3 ; 1 )
2 мин · практика
Образец: смещение OA = (4; 2), умножаем на −1/2: (−2; −1), A₁ = (5 − 2; 4 − 1) = (3; 3). OB = (4; −2) → (−2; 1), B₁(3; 5). OC = (2; 4) → (−1; −2), C₁(4; 2). Проверка: AB = 4 (вертикальный), A₁B₁ = 2 и тоже вертикальный ✓.
1) (−2·1; −2·3) = (−2; −6). 2) k = −1 — центральная симметрия: x₁ = 2 − (5 − 2) = −1, y₁ = 1 − (3 − 1) = −1.
3) 7 = x₀ − 2(1 − x₀) = 3x₀ − 2 ⇒ x₀ = 3; −1 = y₀ − 2(2 − y₀) = 3y₀ − 4 ⇒ y₀ = 1. Проверка: OA = (−2; 1), OA₁ = (4; −2) = −2 · OA ✓. Сильным: центр делит отрезок AA₁ в отношении 1 : 2.
R02.4
Сводка · две гомотетии окружностей
Окружности подобны — и центров два
S I O1 O2 P1 P2 Q2 www.reknow.ru
Внешний центр S : k = r 1 r 2 , S вне отрезка O 1 O 2 S O 2 S O 1 = r 2 r 1
O 1 P 1 ∥ O 2 P 2 (в одну сторону) ⇒ S = P 1 P 2 ∩ O 1 O 2
Внутренний центр I : k = − r 1 r 2 , I на отрезке O 1 O 2 I O 2 I O 1 = r 2 r 1
O 1 P 1 ∥ O 2 Q 2 (в разные стороны) ⇒ I = P 1 Q 2 ∩ O 1 O 2
2,5 мин · теория
Почему гомотетия переводит окружность в окружность: она переводит центр O₁ в O₂, а каждую точку на расстоянии r₁ от O₁ — в точку на расстоянии |k|·r₁ = r₂ от O₂.
Построение центров: проводим параллельные радиусы. Если они направлены одинаково — прямая через их концы проходит через S (k > 0); если противоположно — через I (k < 0). Обоснование — △SO₁P₁ ∼ △SO₂P₂ по двум углам.
На чертеже r₁ = 2, r₂ = 4, O₁O₂ = 9: SO₁ = 9, IO₁ = 3 (проверка: 9/18 = 3/6 = 1/2).
При r₁ = r₂ внешнего центра нет (окружности переводит параллельный перенос), внутренний — середина O₁O₂ (k = −1).
R02.4
Образец → сам · центры гомотетии окружностей
Отношение радиусов решает всё
Образец: r 1 = 3 , r 2 = 5 , O 1 O 2 = 16 . Найдите S O 1 , I O 1 и коэффициенты.
S I O1 O2 3 5 www.reknow.ru
S O 1 + 16 S O 1 = 5 3 ⇒ S O 1 = 24 k = 3 5
16 − I O 1 I O 1 = 5 3 ⇒ I O 1 = 6 k = − 3 5
Сам
r 1 = 2 , r 2 = 6 , O 1 O 2 = 12 . Найдите S O 1 и I O 1 . 6 и 3
Гомотетия с центром S и k > 0 переводит окружность r = 4 в окружность r = 10 , S O 1 = 6 . Найдите O 1 O 2 . 9
Радиусы равны. Где центры гомотетии? I — середина O 1 O 2 ; S нет
2,5 мин · практика
Образец: 5·SO₁ = 3·SO₁ + 48 ⇒ SO₁ = 24 (SO₂ = 40, 24/40 = 3/5 ✓). 5·IO₁ = 48 − 3·IO₁ ⇒ IO₁ = 6 (IO₂ = 10 ✓).
1) SO₁/(SO₁ + 12) = 1/3 ⇒ SO₁ = 6; IO₁/(12 − IO₁) = 1/3 ⇒ IO₁ = 3.
2) k = 10/4 = 2,5 > 0, S — внешний центр: SO₂ = 2,5 · 6 = 15, O₁O₂ = 15 − 6 = 9.
3) k = −1 — центральная симметрия относительно середины O₁O₂; при k = 1 гомотетия — тождество, а окружности разные, поэтому внешнего центра нет.
Типичная ошибка: для S делить отрезок O₁O₂ «внутри» (получается I).
R02.4 · R02.1
Сводка · соответственные элементы с доказательством
Медианы подобных треугольников — тоже в k раз
Дано: △ A 1 B 1 C 1 ∼ △ A BC с коэффициентом k ; A M , A 1 M 1 — медианы.Доказать: A 1 M 1 = k ⋅ A M .
1 B 1 M 1 = 2 1 B 1 C 1 = k ⋅ BM M , M 1 — середины, B 1 C 1 = k ⋅ BC
2 ∠ B 1 = ∠ B , A 1 B 1 = k ⋅ A B соответственные элементы подобных треугольников
3 △ A 1 B 1 M 1 ∼ △ A BM две стороны пропорциональны, угол между ними равен
4 A 1 M 1 = k ⋅ A M так же высоты, биссектрисы, периметры — в k раз
A B C M A1 B1 C1 M1 www.reknow.ru
2,5 мин · теория
Каждый шаг — вопрос «почему?». Цвета: половины сторон BM и B₁M₁ — бирюзовые, угол B — жёлтая дуга, медианы — розовые.
Для высот: △ABH ∼ △A₁B₁H₁ по двум углам (∠B = ∠B₁, прямые углы при H), поэтому A₁H₁ = k·AH. Для биссектрис — так же, через половины соответственных углов.
Общий вывод преобразования подобия: любой отрезок, построенный по фигуре «одинаковым правилом», умножается на k; углы и отношения не меняются. Площади — не в k раз (R03, урок «Площади подобных фигур»).
R02.4 · R02.1
Образец → сам · медианы, высоты, биссектрисы
Коэффициент — по любой паре элементов
Образец: △ A 1 B 1 C 1 ∼ △ A BC , медиана A 1 M 1 = 9 . Найдите A 1 B 1 и высоту A 1 H 1 .
k = A M A 1 M 1 = 6 9 = 1 , 5 отношение медиан
A 1 B 1 = 1 , 5 ⋅ 8 = 12 , A 1 H 1 = 1 , 5 ⋅ 5 = 7 , 5
Сам
Стороны треугольника 6 , 8 , 10 ; у подобного наибольшая сторона 15 . Найдите его высоту к этой стороне. 7 , 2
Периметры подобных треугольников 18 и 30 , биссектриса первого 4 , 2 . Найдите соответственную биссектрису. 7
Соответственные медианы 6 и 10 , сумма периметров 48 . Найдите периметры. 18 и 30
2 мин · практика
Чертёж точный: AB = 8, AM = 6, AH = 5, M — середина BC (координаты рассчитаны). Образец: k = 9/6 = 1,5; A₁B₁ = 12; A₁H₁ = 7,5.
1) Треугольник 6–8–10 прямоугольный (36 + 64 = 100), высота к гипотенузе 6·8/10 = 4,8 (через площадь — или 2S = ab = ch); k = 15/10 = 1,5; ответ 7,2.
2) k = 30/18 = 5/3, 4,2 · 5/3 = 7. 3) k = 10/6 = 5/3: P + 5P/3 = 48 ⇒ P = 18, P₁ = 30.
R02.4 · R02.2
Образец → сам · гомотетия в трапеции
Центр — точка пересечения диагоналей
Образец: BC ∥ A D , BC = 4 , A D = 10 , A C = 10 , 5 , A C ∩ B D = O . Найдите OC и O A .
△ BOC ∼ △ D O A по двум углам (накрест лежащие)
C → A , центр O :k = − A D : BC = − 2 , 5
O A = 2 , 5 OC , 3 , 5 OC = 10 , 5
OC = 3 , O A = 7 , 5
Сам (обозначения те же)
BC = 3 , A D = 7 , B D = 15 . Найдите BO . 4 , 5
A O = 12 , OC = 4 , A D = 15 . Найдите BC . 5
BC = 4 , A D = 12 . Через O проведена прямая ∥ A D ; найдите её отрезок MN внутри трапеции. 6
2,5 мин · практика
Образец: ∠OBC = ∠ODA и ∠OCB = ∠OAD (накрест лежащие при BC ∥ AD) ⇒ △BOC ∼ △DOA по двум углам. B и D, C и A лежат по разные стороны от O ⇒ это гомотетия с k = −10/4 = −2,5. OA = 2,5·OC, 3,5·OC = 10,5 ⇒ OC = 3, OA = 7,5.
1) OD = 7/3·BO, BO·10/3 = 15 ⇒ BO = 4,5. 2) k = AO/OC = 3 = AD/BC ⇒ BC = 5.
3) AO : OC = 3 : 1 ⇒ AO/AC = 3/4. △AMO ∼ △ABC (MO ∥ BC): MO = 3/4·4 = 3; так же ON = 3 (△DON ∼ △DBC); MN = 6. Общая формула MN = 2ab/(a + b) — для сильных.
R02.4
Сводка · метод подобия в задачах на построение
Сначала форма, потом размер
Задача: вписать в △ A BC квадрат — две вершины на A C , по одной на A B и BC .
1 квадрат K L MN : K , N ∈ A C , L ∈ A B отбросили условие «вершина на BC »
2 луч A M пересекает BC в точке M 1 гомотетия с центром A и k = A M A M 1
3 квадрат K 1 L 1 M 1 N 1 — образ K L MN M 1 N 1 ⊥ A C , M 1 L 1 ∥ A C ; образ квадрата — квадрат
A B C K L M N M1 K1 L1 N1 www.reknow.ru
2,5 мин · теория
Идея метода подобия: из условий задачи одно (размер или положение) временно отбрасываем и строим фигуру нужной формы; затем гомотетией подгоняем её под отброшенное условие. Щелчки открывают шаги; последний — итоговый квадрат на чертеже.
Обоснование шага 3: при гомотетии с центром A прямая AC переходит в себя (K₁, N₁ ∈ AC), прямая AB — в себя (L₁ ∈ AB), а M₁ ∈ BC по построению; углы сохраняются, длины умножаются на одно число — квадрат переходит в квадрат.
На чертеже A(0; 0), B(4; 8), C(12; 0): вспомогательный квадрат со стороной 3, искомый — 4,8 (проверка: M₁(7,2; 4,8) лежит на BC: x + y = 12 ✓).
Тем же методом строят треугольник по двум углам и медиане, ромб с данным углом, вписанный в треугольник, и т. п.
R02.4 · R02.3
Образец → сам · квадрат, вписанный в треугольник
Сторона квадрата через подобие
Образец: A C = 12 , высота B H = 8 . Найдите сторону x вписанного квадрата K L MN .
A B C K N H L M x 8 − x www.reknow.ru
L M ∥ A C ⇒ △ L BM ∼ △ A BC по двум углам
12 x = 8 8 − x отношение высот = k
8 x = 96 − 12 x , x = 4 , 8
Сам
A C = 10 , B H = 15 . Найдите сторону квадрата. 6
Вписан прямоугольник 1 : 2 , длинная сторона на A C ; A C = 12 , B H = 6 . Найдите стороны. 3 и 6
Квадрат с вершиной в прямом угле вписан в треугольник с катетами 6 и 3 . Найдите сторону. 2
2,5 мин · практика
Образец: в △LBM высота из B равна 8 − x (BH минус сторона квадрата), а отношение высот подобных треугольников — коэффициент подобия (слайд 8). Проверка: 4,8/12 = 0,4 = 3,2/8 ✓. Общая формула x = ah/(a + h) = 96/20.
1) x/10 = (15 − x)/15 ⇒ 15x = 150 − 10x ⇒ x = 6 (150/25).
2) Высота прямоугольника y, основание 2y: 2y/12 = (6 − y)/6 ⇒ 12y = 72 − 12y ⇒ y = 3; стороны 3 и 6.
3) Отсекаемый треугольник подобен данному: x/3 = (6 − x)/6 ⇒ 6x = 18 − 3x ⇒ x = 2 (формула ab/(a + b) = 18/9).
R02.4 · R01.10
Образец → сам · задача на доказательство
Центр масс — центр гомотетии
Образец: G — точка пересечения медиан, A 1 , B 1 , C 1 — середины сторон. Докажите: гомотетия ( G , − 2 1 ) переводит △ A BC в △ A 1 B 1 C 1 .
G A 1 = 2 1 G A , A 1 за точкой G медианы: 2 : 1
A → A 1 , B → B 1 , C → C 1 по определению, k = − 2 1
△ A 1 B 1 C 1 ∼ △ A BC , k = 2 1
Сам: план и обоснования
Выведите отсюда: B 1 C 1 ∥ BC , B 1 C 1 = 2 1 BC . B 1 C 1 — образ BC
A A 1 = 12 . Найдите G A 1 и медиану △ A 1 B 1 C 1 из A 1 . 4 и 6
Докажите: высоты △ A 1 B 1 C 1 лежат на серединных перпендикулярах к сторонам △ A BC . B 1 C 1 ∥ BC , A 1 — середина BC
2,5 мин · практика
Образец: по свойству центра масс (R01.10) AG : GA₁ = 2 : 1, т. е. GA₁ = ½·GA, и точки A, A₁ по разные стороны от G ⇒ A₁ — образ A при гомотетии (G, −1/2). Так же для B и C. Образ треугольника — треугольник с вершинами-образами.
1) Гомотетия переводит отрезок BC в B₁C₁: B₁C₁ ∥ BC и B₁C₁ = |k|·BC = ½·BC — теорема о средней линии получена «бесплатно».
2) GA₁ = 12 : 3 = 4. Медиана △ABC из A переходит в медиану △A₁B₁C₁ из A₁ (середина BC → середина B₁C₁), длина ½·12 = 6, лежит на той же прямой AA₁.
3) Высота из A₁ перпендикулярна B₁C₁, а B₁C₁ ∥ BC ⇒ она перпендикулярна BC и проходит через середину A₁ стороны BC — это серединный перпендикуляр.
R02.4
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
Неверно Почему Верно
k = − 2 , O A = 3 ⇒ O A 1 = − 6 длина не бывает отрицательной; знак k — направление O A 1 = 6 , A 1 по другую сторону от O
A B = 8 , A 1 B 1 = 12 , A H = 5 ⇒ A 1 H 1 = 9 прибавили разность сторон, а элементы умножаются на k A 1 H 1 = 1 , 5 ⋅ 5 = 7 , 5
трапеция: BC → D A при k = A D : BC B и D лежат по разные стороны от O k = − A D : BC
квадрат в треугольнике: x : a = x : h высота отсечённого треугольника — h − x x : a = ( h − x ) : h
1,5 мин · практика (ученики сами объясняют «почему», учитель открывает строку)
Строка 1: коэффициент подобия — |k|, отрицательный знак говорит только о том, что образ лежит на продолжении луча за центром. Строка 2: «прибавить разность» — главная ошибка в задачах на подобие; соответствие проверять отношением.
Строка 3: при k > 0 центр гомотетии лежит вне отрезков BD и CA, а точка пересечения диагоналей лежит на них. Строка 4: это не тот элемент — высота малого треугольника h − x.
R02.4
Найди ошибку
Где ошибся ученик?
а) O ( 1 ; 2 ) , k = − 2 , A ( 3 ; 3 ) . Найдите A 1 .
A 1 = ( − 2 ⋅ 3 ; − 2 ⋅ 3 )
A 1 ( − 6 ; − 6 )
центр не в начале: x 1 = 1 − 2 ⋅ 2 = − 3 , y 1 = 2 − 2 ⋅ 1 = 0 ; A 1 ( − 3 ; 0 )
б) r 1 = 2 , r 2 = 3 , O 1 O 2 = 10 . Найдите S O 1 (внешний центр).
S O 1 : S O 2 = 2 : 3 , S O 1 + S O 2 = 10
S O 1 = 4
это внутренний центр I ; для S : S O 2 − S O 1 = 10 ⇒ S O 1 = 20
в) Квадрат вписан в треугольник: A C = 6 , B H = 3 . Найдите сторону.
6 x = 6 3 − x
x = 1 , 5
отношение высот: 6 x = 3 3 − x ⇒ x = 2
2 мин · практика
Сначала видны «решения ученика» (красным); 1 мин в парах — найти ошибку, затем открывать исправления.
а) Формула x₁ = kx верна только для центра в начале координат. Верно: смещение OA = (2; 1), × (−2) = (−4; −2), A₁ = (1 − 4; 2 − 2) = (−3; 0).
б) Деление «внутри» отрезка даёт внутренний центр (IO₁ = 4). Внешний: SO₁/SO₂ = 2/3, SO₂ = SO₁ + 10 ⇒ 3SO₁ = 2SO₁ + 20 ⇒ SO₁ = 20 (проверка 20/30 = 2/3 ✓).
в) Слева — отношение оснований (x : 6), справа должно быть отношение высот (3 − x) : 3. 3x = 18 − 6x ⇒ x = 2; проверка формулой ah/(a + h) = 18/9 = 2 ✓.
R02.4
Задания с самопроверкой · база
Решите и проверьте
база Гомотетия ( O , − 3 ) , O A = 2 . Найдите A A 1 . 8
база O ( 0 ; 0 ) , k = − 2 1 , A ( 4 ; − 6 ) . Найдите A 1 . A 1 ( − 2 ; 3 )
база Треугольники подобны, k = 4 , медиана 2 , 5 . Соответственная медиана? 10
база Радиусы окружностей 1 и 4 . Коэффициенты двух гомотетий? 4 и − 4
база Трапеция: BC = 5 , A D = 15 , BO = 3 . Найдите O D . 9
база Отрезок 6 при гомотетии с k = − 3 2 переходит в отрезок длины? 4
2,5 мин · практика
1) OA₁ = 3·2 = 6, A₁ по другую сторону от O ⇒ AA₁ = 2 + 6 = 8 (ловушка: 6 − 2 = 4). 2) (−½·4; −½·(−6)) = (−2; 3). 3) 4·2,5 = 10.
4) Из меньшей в большую: 4/1 = 4 (внешний центр) и −4 (внутренний). Из большей в меньшую — 1/4 и −1/4: оба ответа засчитываются с пояснением.
5) O — пересечение диагоналей: OD/OB = AD/BC = 3 ⇒ OD = 9. 6) |k|·6 = 4.
R02.4 · R02.3
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Подумайте и решите
повыш. Гомотетия с центром O ( 0 ; 1 ) переводит A ( 2 ; 4 ) в A 1 ( − 4 ; − 5 ) . Найдите k . k = − 2
повыш. Окружности r 1 = 3 и r 2 = 7 касаются внешним образом. Где внутренний центр гомотетии? в точке касания, I O 1 = 3
повыш. В треугольник вписан квадрат со стороной 6 , две вершины на A C = 15 . Найдите высоту B H . 10
из жизни Камера-обскура: дерево 6 м стоит в 15 м от отверстия, экран — в 0 , 25 м за отверстием. Высота изображения? 10 см, перевёрнутое
2,5 мин · практика
1) x: −4 = 0 + k·2 ⇒ k = −2; проверка по y: 1 + (−2)(4 − 1) = −5 ✓.
2) O₁O₂ = 3 + 7 = 10; IO₁ : IO₂ = 3 : 7 ⇒ IO₁ = 3 — это точка касания (лежит на обеих окружностях).
3) 6/15 = (h − 6)/h ⇒ 6h = 15h − 90 ⇒ h = 10. Проверка: 15·10/25 = 6 ✓.
4) Лучи проходят через отверстие — центр гомотетии с k = −0,25/15 = −1/60. Изображение 6 : 60 = 0,1 м = 10 см, перевёрнутое (k < 0). Так устроены глаз и фотоаппарат.
R02.4 · ОГЭ
Формат ОГЭ · линии 15 и 19
Ответ — одно число
ОГЭ 15 A B ∥ C D , отрезки A D и BC пересекаются в точке O ; A B = 12 , C D = 18 , A D = 25 . Найдите A O . 10
ОГЭ 15 Прямая, параллельная A C , пересекает стороны A B и BC треугольника A BC в точках M и N ; A B = 20 , A M = 5 , MN = 12 . Найдите A C . 16
ОГЭ 19 Какие утверждения верны?
Любые две окружности подобны.
Любые два равнобедренных треугольника подобны.
Отношение периметров подобных треугольников равно коэффициенту подобия.
Ответ: 13
2 мин · практика
1) △AOB ∼ △DOC (накрест лежащие углы) — гомотетия с центром O и k = −18/12: AO : OD = 12 : 18 = 2 : 3, AO = 25·2/5 = 10.
2) BM = 20 − 5 = 15, △MBN ∼ △ABC, k = 15/20 = 3/4 ⇒ AC = 12 : 3/4 = 16. Ловушка: взять отношение AM : AB.
19) 1 — верно (гомотетия + перенос); 2 — неверно (углы при вершине могут быть разными); 3 — верно. В бланк — «13».
R02.4 · ОГЭ, ч. 2
Формат ОГЭ · линии 23 и 24
Вторая часть: вычисление и доказательство
ОГЭ 23 Прямая, параллельная основаниям трапеции A BC D , проходит через точку O пересечения диагоналей и пересекает A B и C D в точках E и F . Найдите EF , если A D = 42 , BC = 14 .
A O : OC = 42 : 14 = 3 : 1 гомотетия ( O , − 3 )
EO = 4 3 BC = 10 , 5 , OF = 10 , 5 △ A EO ∼ △ A BC
EF = 21
ОГЭ 24 Основания BC и A D трапеции A BC D равны 4 и 16 , B D = 8 . Докажите, что треугольники CB D и B D A подобны.
∠ CB D = ∠ B D A накрест лежащие, BC ∥ A D
B D CB = D A B D = 2 1 8 4 = 16 8
подобны по двум сторонам и углу
2 мин · практика
23) △BOC ∼ △DOA, k = 42/14 = 3 ⇒ AO : OC = 3 : 1, AO/AC = 3/4. EO ∥ BC ⇒ △AEO ∼ △ABC: EO = 3/4·14 = 10,5. Аналогично OF = 3/4·BC = 10,5 (△DOF ∼ △DBC, DO/DB = 3/4). EF = 21 (= 2·42·14/56 ✓). Ответ: 21.
24) Полное решение на 2 балла: равенство углов с обоснованием (накрест лежащие при параллельных BC и AD и секущей BD) и пропорциональность сторон, заключающих эти углы: CB/BD = 4/8 = 1/2, BD/DA = 8/16 = 1/2 ⇒ II признак подобия. Порядок вершин: C ↔ B, B ↔ D, D ↔ A.
На уроке — устное обсуждение плана, запись 24 полностью — в ДЗ по желанию.
R02.4
Самостоятельная работа · 4 минуты
Два варианта — решите свой
Вариант 1
O ( 0 ; 0 ) , k = − 2 , A ( 3 ; − 1 ) . Найдите A 1 . A 1 ( − 6 ; 2 )
Подобные треугольники: A B = 6 , A 1 B 1 = 9 , медиана A 1 M 1 = 12 . Найдите A M . 8
Трапеция: BC = 2 , A D = 8 , A C = 15 . Найдите OC . 3
Квадрат вписан в треугольник: A C = 20 , B H = 5 . Найдите его сторону. 4
Вариант 2
O ( 0 ; 0 ) , k = − 3 , A ( − 1 ; 2 ) . Найдите A 1 . A 1 ( 3 ; − 6 )
Подобные треугольники: A B = 10 , A 1 B 1 = 4 , высота A H = 7 , 5 . Найдите A 1 H 1 . 3
Трапеция: BC = 3 , A D = 9 , B D = 16 . Найдите O D . 12
Квадрат вписан в треугольник: A C = 15 , B H = 10 . Найдите его сторону. 6
4 мин · практика
Вариант 1: 1) (−2·3; −2·(−1)) = (−6; 2). 2) k = 1,5, AM = 12 : 1,5 = 8. 3) OA : OC = 8 : 2 = 4 ⇒ OC = 15 : 5 = 3. 4) x/20 = (5 − x)/5 ⇒ 5x = 100 − 20x ⇒ x = 4.
Вариант 2: 1) (−3·(−1); −3·2) = (3; −6). 2) k = 0,4, A₁H₁ = 0,4·7,5 = 3. 3) OD : OB = 9 : 3 = 3 ⇒ OD = 16·3/4 = 12. 4) x/15 = (10 − x)/10 ⇒ 10x = 150 − 15x ⇒ x = 6.
O — точка пересечения диагоналей трапеции (обозначения урока). Критерий: 4 верно — «5», 3 — «4», 2 — «3». Взаимопроверка по ответам (по щелчку).
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
Что меняет знак коэффициента гомотетии? Сколько центров гомотетии у двух окружностей разных радиусов? В чём идея метода подобия?
Домашнее задание
O ( 2 ; 1 ) , k = − 2 1 , A ( 6 ; 9 ) . Найдите A 1 .
r 1 = 4 , r 2 = 6 , O 1 O 2 = 15 . Найдите S O 1 и I O 1 .
* Постройте циркулем и линейкой квадрат, вписанный в данный остроугольный треугольник.
Тренажёр: reknow.ru/8/geometry/8_geometry_podobnye_treugolniki.htm
1 мин · практика (рефлексия, запись ДЗ)
Ответы ДЗ: 1) x₁ = 2 − ½·(6 − 2) = 0, y₁ = 1 − ½·(9 − 1) = −3: A₁(0; −3). 2) SO₁/(SO₁ + 15) = 4/6 ⇒ SO₁ = 30; IO₁/(15 − IO₁) = 4/6 ⇒ IO₁ = 6. 3) По схеме слайда 11 с описанием построения и обоснованием.
Следующий урок — практикум «Подобие треугольников, коэффициент подобия» (GEOM8U-035).
Паспорт соответствия · скрытый слайд
GEOM8U-034 · 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 12/16 · тип П (практикум)
Единицы → слайды R02.4 «Введение понятия преобразования подобия и подобных фигур» → 2, 4–21 · повторение R02.1–R02.3 → 3, 8, 9, 18, 19 · центр масс R01.10 → 13
Результаты ПР-5 (преобразование подобия, подобные фигуры, соответственные элементы) → 4–16, 18–20 · ПР-6 (подобие в практических задачах) → 12, 17
Вне урока отношение площадей подобных фигур — R03 (ПР-8); касательные к окружностям — R05; признаки подобия — практикум GEOM8U-036
Время теория 11,5 мин · практика 33,5 мин (74 %)
Проверки автопроверка: pending · методист: pending