Hình Đồng Dạng
Hình đồng dạng phối cảnh, hình đồng dạng và tỉ số đồng dạng
Trong cuộc sống, ta thường thấy các hình có hình dạng giống nhau nhưng kích thước khác nhau — như búp bê Nga (Matryoshka), các tầng tháp, hay bức ảnh được phóng to/thu nhỏ. Đó chính là khái niệm hình đồng dạng.
🔵 Cách phóng to/thu nhỏ qua một tâm:
Cho tam giác $A'B'C'$ và một điểm $O$. Trên các tia $OA'$, $OB'$, $OC'$ lấy các điểm $A$, $B$, $C$ sao cho:
Khi đó:
Xét hai bức hình chân dung kích thước $2 \times 3$ (hình $\mathcal{T}$) và $4 \times 6$ (hình $\mathcal{T'}$) đặt cạnh nhau. Các đường nối các điểm tương ứng đều đi qua cùng một điểm $O$.
Trong ví dụ trên, hình $\mathcal{T'}$ đồng dạng phối cảnh với hình $\mathcal{T}$ theo tỉ số đồng dạng:
🔵 Ý nghĩa của tỉ số $k$:
Bức ảnh $\mathcal{T'}$ kích thước $4 \times 6$ phóng to từ bức ảnh $\mathcal{T}$ kích thước $2 \times 3$. Tỉ số đồng dạng phối cảnh là:
Trong cặp hình đồng dạng phối cảnh ở trên, nếu ta thay đổi vị trí của một hình (xoay, lật, dịch chuyển) thì hai hình vẫn có hình dạng giống nhau. Khi đó chúng được gọi là hình đồng dạng.
$\bullet$ $\mathcal{H'}$ bằng $\mathcal{H}$, hoặc
$\bullet$ $\mathcal{H'}$ bằng một hình phóng to hay thu nhỏ của $\mathcal{H}$.
🔵 Các cặp hình LUÔN đồng dạng:
bất kì
bất kì
bất kì
Đây là hai khái niệm liên quan nhưng không hoàn toàn giống nhau:
Khái niệm rộng hơn.
Khái niệm hẹp hơn.
• Mọi cặp đồng dạng phối cảnh đều là đồng dạng.
• Nhưng cặp đồng dạng CHƯA chắc là đồng dạng phối cảnh (nếu một hình bị xoay hoặc lật thì không còn phối cảnh).
Vuông nói: "Hai hình vuông bất kì đều đồng dạng với nhau."
Tròn nói: "Hai tam giác đều bất kì đều đồng dạng phối cảnh với nhau."
Khi $\triangle A'B'C'$ đồng dạng phối cảnh với $\triangle ABC$ theo tỉ số $k$ với tâm $O$, ta có nhiều tỉ số quan trọng:
$\dfrac{OA'}{OA} = \dfrac{OB'}{OB} = \dfrac{OC'}{OC} = k$
🔵 Trường hợp đặc biệt: Nếu $k = \dfrac{1}{2}$ thì $A'$, $B'$, $C'$ lần lượt là trung điểm của $OA$, $OB$, $OC$. Khi đó:
| Tỉ số | Giá trị | Lý do |
|---|---|---|
| $\dfrac{OA'}{OA}$ | $\dfrac{1}{2}$ | $A'$ là trung điểm $OA$ |
| $\dfrac{A'A}{OA}$ | $\dfrac{1}{2}$ | $A'A = OA - OA' = \dfrac{1}{2}OA$ |
| $\dfrac{OA'}{A'A}$ | $1$ | $OA' = A'A = \dfrac{1}{2}OA$ |
Cho $\triangle MNQ$ đồng dạng phối cảnh với $\triangle ABC$ theo tỉ số $k = \dfrac{1}{2}$ với tâm $O$ ($M$, $N$, $Q$ lần lượt tương ứng $A$, $B$, $C$).
a) Tính $\dfrac{MN}{AB}$:
b) Tính $\dfrac{CO}{CQ}$:
c) Tính $\dfrac{ON}{NB}$:
🔵 Quy trình vẽ hình đồng dạng phối cảnh tâm $O$ với tỉ số $k$:
tâm $O$
qua mỗi đỉnh
theo tỉ số $k$
điểm mới
• $k > 1$ (phóng to): điểm mới xa $O$ hơn, $OA' = k \cdot OA$.
• $0 < k < 1$ (thu nhỏ): điểm mới gần $O$ hơn, $OA' = k \cdot OA$.
• Đặc biệt $k = \dfrac{1}{2}$: điểm mới là trung điểm của $OA$.
Cho đoạn thẳng $AB$ và điểm $O$ nằm ngoài $AB$. Vẽ hình đồng dạng phối cảnh tâm $O$ theo tỉ số $k = \dfrac{1}{2}$.
• Hình đồng dạng: hai hình có hình dạng giống nhau (có thể khác kích thước, vị trí).
• Hình đồng dạng phối cảnh: cặp hình đồng dạng + đường nối điểm tương ứng đồng quy tại tâm $O$.
• Tỉ số đồng dạng $k = \dfrac{OA'}{OA} = \dfrac{A'B'}{AB} = \ldots$
• Các cặp luôn đồng dạng: 2 hình vuông, 2 hình tròn, 2 tam giác đều.
• Khi $k = \dfrac{1}{2}$: điểm mới là trung điểm đoạn từ tâm đến điểm gốc.
Cùng luyện tập về hình đồng dạng!
17 câu · 4 dạng từ dễ đến khó
Tuyệt vời!

Thầy Võ Văn Trung
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Toán THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ A2
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Du
