Перетворення подібності
Перетворення фігури F на фігуру F1 називається перетворенням подібності, якщо при цьому перетворенні відстані між точками змінюються в ту саму кількість разів . Або іншими словами: якщо довільні точки X і Y фігури F при перетворенні подібності переходять у точки Х1 і Y1 фігури F1, то Х1Y1 = k · XY, де k — те саме число для будь-яких точок X і Y. Число k називається коефіцієнтом подібності. Якщо k = 1, то перетворення подібності є переміщенням.
Властивості перетворення подібності:
1) Перетворення подібності переводять прямі у прямі; промені — у промені; відрізки — у відрізки.
2) Кожна фігура подібна сама собі з коефіцієнтом подібності k = 1.
3) Перетворення подібності зберігає кути між променями.
Гомотетія
Нехай F — дана фігура і О — фіксована точка. Через довільну точку X фігури F проведемо промінь ОХ і відкладемо на ньому відрізок ОХ1, який дорівнює k · ОХ, де k — додатне число. Перетворення фігури F, при якому кожна її точка X переходить у точку Х1 і ОХ1 = k · OX, називається гомотетією відносно точки О; число k — коефіцієнтом гомотетії; фігури F і F1 — гомотетичними.
Властивості гомотетії:
1) Гомотетія з коефіцієнтом k є перетворенням подібності з коефіцієнтом k.
2) При гомотетії пряма переходить у паралельну їй пряму або сама в себе; відрізок — у паралельний йому відрізок; кут — у рівний йому кут.
Подібність фігур
Фігури F і F1 називаються подібними, якщо кожній точці фігури F можна поставити у відповідність точку фігури F1 так, що для довільних точок X і Y фігури F і відповідних точок X1 і Y1 фігури F1 виконується умова XY/X1Y1=k, де k — те саме додатне число для всіх точок. При цьому передбачається, що кожна точка фігури F1 має бути поставлена у відповідність якій-небудь точці фігури F. Число k називається коефіцієнтом подібності.
Іншими словами: дві фігури називаються подібними, якщо вони переводяться одна в одну перетворенням подібності. Подібність фігур, як і подібність трикутників, позначають спеціальним знаком: . Запис F F1 читається як «фігура F подібна фігурі F1».
З означення подібності фігур випливає, що рівні фігури — подібні (коефіцієнт подібності дорівнює одиниці).
Властивості подібних фігур:
1) Кожна фігура подібна собі (коефіцієнт подібності дорівнює 1).
2) Якщо фігура F подібна фігурі F1 з коефіцієнтом подібності k, то фігура F1 подібна фігурі F з коефіцієнтом 1/k.
3) Якщо фігура F1 подібна фігурі F2 з коефіцієнтом подібності k1, а фігура F2 подібна фігурі F3 з коефіцієнтом подібності k2, то фігура F1 подібна фігурі F3 з коефіцієнтом подібності k1· k2.
4) Відношення площ подібних фігур дорівнює квадрату коефіцієнта подібності.
Площі подібних многокутників відносяться як квадрати їхніх відповідних лінійних розмірів.