Подобие треугольников · урок 10 из 12 · практикум
Практикум: понятие о гомотетии
Геометрия · 9 класс · углублённый уровень
ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025
строка R02 · GEOM9U-032
R02.5
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Строить образ
точки и фигуры при гомотетии, в том числе в координатах (ПР-5)
Находить центр и k
в трапеции, у двух окружностей, у медиан треугольника
Решать гомотетией
задачи на длины, площади, доказательство и построение
Применять на практике
тени, проектор, пантограф, масштаб (ПР-5, ПР-19)
повторение: урок 27
Разминка · устно
Гомотетия с центром O
- k=2, OA=3. Найдите OA′. 6
- k=2, AB=5. Найдите A′B′. 10, и A′B′∥AB
- Гомотетия с k=−1 — это… центральная симметрия
- Площадь фигуры 7, k=−2. Площадь образа? 28
- ∠A=40∘, k=21. Найдите ∠A′. 40∘
- При каком k точка A′ лежит между O и A? 0<k<1
R02.5
Сводка · определение и свойства
Гомотетия HOk: центр O, коэффициент k=0
| k>0 | X′ на луче OX |
| k<0 | X′ на дополнительном луче |
| отрезки | A′B′∥AB, A′B′=∣k∣⋅AB |
| углы | сохраняются |
| площади | S′=k2S |
| окружность | в окружность, R′=∣k∣R |
R02.5
Сводка · где прячется гомотетия
Четыре конфигурации с центром гомотетии
Трапеция, BC∥AD
центр O: k=−BCAD
центр P: k=BCAD
MN∥AC
центр B: k=BABM
△ABC↦△MBN
Медианы
центр G, k=−21
△ABC↦△A1B1C1
Две окружности, R=r
центры S и I на O1O2
k=±Rr
R02.5
Образец → сам · гомотетия в координатах
Образ точки по формуле OA′=kOA
Образец: HO−2, O(1;1), A(3;2). Найдите A′.
OA=(2;1) из координат
OA′=−2⋅(2;1)=(−4;−2) определение
A′=(1−4; 1−2)=(−3;−1) отложили от O
Сам
- HO3, O(0;0), B(−1;2). Найдите B′. (−3;6)
- HO1/2, O(2;4), C(6;0). Найдите C′. (4;2)
- HO2 переводит A(2;1) в A′(8;5). Найдите O. O(−4;−3)
R02.5
Образец → сам · центры гомотетии трапеции
Диагонали делятся в отношении оснований
Образец: BC∥AD, BC=4, AD=10, BD=21. Найдите OB и OD.
HOk: B↦D, C↦A BC∥AD, прямые через O
k=−BCAD=−25 O между точками
OD=25OB, 27OB=21
OB=6, OD=15
Сам
- Боковые стороны продлены до точки P. BC=4, AD=10, AB=9. Найдите PB. 6
- AO=12, OC=3, AD=20. Найдите BC. 5
- BC=4, AD=12. Через O проведена прямая ∥AD. Найдите её отрезок внутри трапеции. 6
R02.5
Образец → сам · площади при гомотетии
Площадь умножается на k2
Образец: MN∥AC, BM:MA=2:1, SABC=45. Найдите SMBN и SAMNC.
HBk: A↦M, C↦N MN∥AC
k=BABM=32
SMBN=(32)2⋅45=20 S′=k2S
SAMNC=45−20=25
Сам
- Трапеция: AD=3BC, SBOC=4. Найдите SAOD. 36
- Площадь фигуры 8, образа 50, k<0. Найдите k. −25
- MN∥AC делит △ABC на две равновеликие части, AC=10. Найдите MN. 52
R02.5
Образец → сам · задача на доказательство
Медианы делятся в отношении 2:1
Образец: AA1, BB1 — медианы, G — их общая точка. Докажите: AG:GA1=2:1.
A1B1∥AB, A1B1=21AB средняя линия
HGk: A↦A1, B↦B1 прямые AA1, BB1 через G
k=−ABA1B1=−21 G между A и A1
GA1=21AG
AG:GA1=2:1
Сам
- AA1=15. Найдите GA1 и AG. 5 и 10
- SABC=48. Найдите площадь треугольника с вершинами в серединах сторон. 12
- Докажите: третья медиана CC1 проходит через G. тоже 2:1 ⇒ точка G
R02.5
Образец → сам · центры гомотетии двух окружностей
Центры делят O1O2 в отношении R:r
Образец: R=6, r=2, O1O2=12. Найдите SO2 и IO2.
SO2SO1=IO2IO1=rR=3 коэффициент ∣k∣=r:R
SO1−SO2=12⇒SO2=6 S вне отрезка
IO1+IO2=12⇒IO2=3 I на отрезке
Сам
- R=5, r=3, O1O2=16. Найдите SO1 и IO1. 40 и 10
- R=9, r=3, O1O2=10. Общая внешняя касательная касается окружностей в T1, T2. Найдите T1T2. 8
- Окружности R=4 и r=1 касаются внешним образом. Где центр I? в точке касания, k=−41
R02.5
Образец → сам · задача из жизни
Тень от точечного источника — гомотетия
Образец: фигурка 15 см стоит в 40 см от фонарика, стена — в 2 м. Найдите высоту тени.
центр — фонарик фигурка параллельна стене
k=40200=5 отношение расстояний
h′=5⋅15=75 см h′=kh
Сам
- Пантограф копирует с k=3. Отрезок 4,5 см, участок 6 см2. Размеры копии? 13,5 см и 54 см2
- Фото 10×15 см увеличили, площадь выросла в 4 раза. Новые размеры? 20×30 см
- Фигурка 12 см даёт тень 60 см на стене в 1,5 м от фонарика. Где фигурка? в 30 см от фонарика
R02.5
Разбор у доски · построение методом гомотетии
Впишите квадрат в треугольник
Задача: две вершины квадрата — на AC, по одной — на AB и BC; AC=12, высота BH=6.
1Строим вспомогательный квадрат с вершиной M′ на AB и стороной на ACтри условия из четырёх
2Луч AN′ пересекает BC в точке NN — образ N′ при HAk
3HAk, k=AN′AN: MNPQ — квадратобраз квадрата — квадрат, AC и AB — в себя
412x=66−x⇒x=4△MBN∼△ABC; x=a+hah
R02.5
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
| Неверно | Почему | Верно |
| k=−2: A′ на луче OA, OA′=2OA | при k<0 образ — по другую сторону от O | A′ на продолжении AO за точку O |
| k=3 ⇒ площадь больше в 3 раза | площадь — квадратичная величина | S′=k2S — в 9 раз |
| k=−21 ⇒ A′B′=−21AB | длина не бывает отрицательной | A′B′=∣k∣⋅AB=21AB |
| в координатах: A′=kA | так только при O(0;0) | A′=O+kOA |
R02.5
Найди ошибку
Где ошибся ученик?
а) HO−3, O(1;2), A(2;4). Найдите A′.
A′=−3⋅(2;4)
A′=(−6;−12)
б) Трапеция: BC=3, AD=9, SBOC=2. Найдите SAOD.
k=−3
SAOD=3⋅2=6
SAOD=k2⋅SBOC
SAOD=9⋅2=18
в) R=8, r=2, O1O2=15. Найдите IO1.
I — середина O1O2
IO1=7,5
IO1:IO2=R:r=4:1
IO1=54⋅15=12
R02.5
Задания с самопроверкой · база
Решите и проверьте
- базаHO4, OA=2,5. Найдите AA′. 7,5
- базаHO−3, AB=7. Найдите A′B′. 21
- базаS=12, k=−21. Найдите S′. 3
- базаHO2, O(0;0), A(−3;1). Найдите A′. (−6;2)
- базаP′=36, k=−3. Найдите P. 12
- базаПлощадь выросла в 25 раз. Найдите ∣k∣. 5
R02.5
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Подумайте и решите
- повыш.Трапеция: BC=6, AD=15, AC=28, O — точка пересечения диагоналей. Найдите AO. 20
- повыш.MN∥AC, SMBN:SAMNC=1:3, AC=18. Найдите MN. 9
- повыш.Гомотетия переводит A(2;3) в A′(−1;0), B(3;1) в B′(−3;4). Найдите k и центр. k=−2, O(1;2)
- из жизниМодель самолёта 1:72, площадь крыла модели 250 см2. Площадь крыла самолёта? 129,6 м2
R02.5 · ОГЭ
Формат ОГЭ · линии 15, 17, 19 и 25
Ответ — одно число
- ОГЭ 15Прямая ∥AC пересекает AB и BC в M и N; AB=27, AC=42, MN=14. Найдите AM. 18
- ОГЭ 17Основания трапеции 7 и 21, одна из диагоналей 24. Найдите больший из её отрезков. 18
- ОГЭ 25Основания трапеции 4 и 9, SBOC=8 (O — точка пересечения диагоналей). Найдите площадь трапеции. 84,5
ОГЭ 19 Какие утверждения верны?
- Гомотетия с k=−1 — центральная симметрия.
- При k=2 площадь увеличивается в 2 раза.
- Две окружности разных радиусов гомотетичны.
Ответ: 13
R02.5
Самостоятельная работа · 4 минуты
Два варианта — решите свой
Вариант 1
- HO−2, O(0;1), A(2;3). Найдите A′. (−4;−3)
- k=3, S=5. Найдите S′. 45
- Трапеция: BC=5, AD=15, BD=24. Найдите OB. 6
- R=6, r=3, O1O2=10. Найдите SO2. 10
Вариант 2
- HO3, O(1;0), A(2;−1). Найдите A′. (4;−3)
- k=−21, S=36. Найдите S′. 9
- Трапеция: BC=4, AD=12, AC=20. Найдите OA. 15
- R=8, r=2, O1O2=15. Найдите IO1. 12
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
- Что показывает знак k, а что — ∣k∣?
- Где центры гомотетии у трапеции?
- Как вписать квадрат в треугольник?
Домашнее задание
- HO−31, O(2;2), A(8;−1). Найдите A′.
- Трапеция: BC=2, AD=5, SAOD=50. Найдите SBOC.
- * Впишите квадрат в △ABC: AC=15, высота к AC равна 10. Найдите сторону квадрата.
- Тренажёр: reknow.ru/9/geometry/9_geometry_adv_metricheskie.htm
Паспорт соответствия · скрытый слайд
GEOM9U-032 · Практикум: понятие о гомотетии
| Поле | Значение |
| ФРП | «Математика» (углублённый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · курс «Геометрия», 9 класс |
| Строка, урок | R02 «Подобие треугольников», 12 ч · урок 10/12 · тип П |
| Единицы → слайды | R02.5 «Понятие о гомотетии» → 2, 4–19 · повторение урока GEOM9U-027 → 3 |
| Результаты | ПР-5 (представление о гомотетии, применение в практических ситуациях) → 4–19 · ПР-19 (модели реальных задач с подобием) → 11, 16 |
| Вне урока | введение понятия — GEOM9U-027; хорды и подобные треугольники — GEOM9U-033; обобщение темы — GEOM9U-034; движения — строка R06 |
| Время | теория 12 мин · практика 33 мин (73 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |