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同学们知道,黄金分割蕴涵着美,在实际生活和自然界中广泛存在. 善于观察、挖掘的中考命题专家据此编制考题,既考查基础知识,又体现数学的趣味性和美感.
一、求线段的长
例1 如图1,已知线段AB=4,点C为线段AB的黄金分割点,且AC>BC,求AC与BC.
分析:本题主要利用线段的黄金比进行有关计算. 因为本题有条件AC>BC,若没有这个条件,则应分两种情形求解.
解:∵AB=4,C为AB的黄金分割点,且AC>BC,∴=, AC=AB=2-2.
∴ BC=AB-AC=4-(2-2)=6-2.
二、求面积比
例2 如图2,点P是线段AB的黄金分割点,且AP>BP,设以AP为边长的正方形的面积为S,以BP和AB长为边的矩形的面积为S,试比较S与S的大小.
分析:∵S=PA2,S=AB×PB,∴要判断S与S的大小,就是比较PA2、PB×PB的大小.根据点P是线段AB的黄金分割点,抓住=这个定义关系式即可作出判断.
解:∵P是线段AB的黄金分割点,∴=,即PA2=AB×BP,S=PA2,S=AB×PB. ∴ S=S.
三、确定黄金分割点的位置
例3 如图3,在△ABC中,AB=AC=2,BC=-1,∠A=36°,BD平分∠ABC,交AC于点D,试说明点D是线段AC的黄金分割点.
分析:判定点D是不是线段AC的黄金分割点的关键是看是否有=.
解:在△ABC中,∵AB=AC,∠A=36°,∴∠ABC=∠C=72°.
∵BD平分∠ABC,∴∠1=∠2=36°,∠1=∠A,AD=BD.
∴∠BDC=∠1+∠A=72°,∠BDC=∠C,从而有BC=BD=AD=-1.
∴=,即点D为线段AC的黄金分割点.
四、新定义题
例4 宽与长之比为∶1的矩形叫黄金矩形,黄金矩形令人赏心悦目,它给我们以协调,匀称的美感. 如图4,如果在一个黄金矩形里画一个正方形,那么留下的矩形还是黄金矩形吗?请证明你的结论.
解析:留下的矩形CDFE是黄金矩形.
∵ 四边形ABEF是正方形,
∴ AB=DC=AF.
又∵ =,∴ =,即点F是线段AD的黄金分割点.
∴ ==,即 =.
∴ 矩形CDFE是黄金矩形.
评注:本题首先给出了“黄金矩形”的新定义. 并通过证明理解这里面蕴涵的道理. 此类题目能够帮助同学们实现从认知到创造的思维过程,是中考的热点题目之一.
一、求线段的长
例1 如图1,已知线段AB=4,点C为线段AB的黄金分割点,且AC>BC,求AC与BC.
分析:本题主要利用线段的黄金比进行有关计算. 因为本题有条件AC>BC,若没有这个条件,则应分两种情形求解.
解:∵AB=4,C为AB的黄金分割点,且AC>BC,∴=, AC=AB=2-2.
∴ BC=AB-AC=4-(2-2)=6-2.
二、求面积比
例2 如图2,点P是线段AB的黄金分割点,且AP>BP,设以AP为边长的正方形的面积为S,以BP和AB长为边的矩形的面积为S,试比较S与S的大小.
分析:∵S=PA2,S=AB×PB,∴要判断S与S的大小,就是比较PA2、PB×PB的大小.根据点P是线段AB的黄金分割点,抓住=这个定义关系式即可作出判断.
解:∵P是线段AB的黄金分割点,∴=,即PA2=AB×BP,S=PA2,S=AB×PB. ∴ S=S.
三、确定黄金分割点的位置
例3 如图3,在△ABC中,AB=AC=2,BC=-1,∠A=36°,BD平分∠ABC,交AC于点D,试说明点D是线段AC的黄金分割点.
分析:判定点D是不是线段AC的黄金分割点的关键是看是否有=.
解:在△ABC中,∵AB=AC,∠A=36°,∴∠ABC=∠C=72°.
∵BD平分∠ABC,∴∠1=∠2=36°,∠1=∠A,AD=BD.
∴∠BDC=∠1+∠A=72°,∠BDC=∠C,从而有BC=BD=AD=-1.
∴=,即点D为线段AC的黄金分割点.
四、新定义题
例4 宽与长之比为∶1的矩形叫黄金矩形,黄金矩形令人赏心悦目,它给我们以协调,匀称的美感. 如图4,如果在一个黄金矩形里画一个正方形,那么留下的矩形还是黄金矩形吗?请证明你的结论.
解析:留下的矩形CDFE是黄金矩形.
∵ 四边形ABEF是正方形,
∴ AB=DC=AF.
又∵ =,∴ =,即点F是线段AD的黄金分割点.
∴ ==,即 =.
∴ 矩形CDFE是黄金矩形.
评注:本题首先给出了“黄金矩形”的新定义. 并通过证明理解这里面蕴涵的道理. 此类题目能够帮助同学们实现从认知到创造的思维过程,是中考的热点题目之一.