内容正文:
第四章 图形的相似
第4节 黄金分割比(4)
学习目标
1.知道并理解黄金分割的定义,熟记黄金比.
2.能对黄金分割进行简单运用.(重点、难点)
情景引入
通过观察,你觉得下面那副图最有美感?
事物之间的和谐关系可以表现为某种恰当的比例关系.
黄金分割的概念
1—
一个五角星如图所示
(1)从图中找出相等的角、相等的线段.
A
C
B
A
B
C
度量C 到点A、B的距离, 与 相等吗?
A
B
C
L
K
D
E
G
H
F
一个五角星如图所示
(2)在图中找出两对相似比不同的相似三角形.
如△ACD∽△ABF,△FGH∽△DGC
小亮认为, .你同意他的看法吗?说说你的理由.
A
B
C
点C把线段AB分成两条线段AC和BC,如果 , 那么称线段AB被点C黄金分割.点C叫做线段AB的黄金分割点,AC与AB的比称为黄金比.
由黄金分割的定义知,AC2=AB·BC.
特别警示: 线段 AB 有两个黄金分割点,其中一点 D 靠近点 A,有 = ,另一点 C 靠近点 B,有= ,并且 AD=BC, AC=BD.
较长线段
原线段
=
较短线段
较长线段
比值称为黄金比,近似值为0.618
典例精析
A
A
C
例1.计算黄金比.
解:由 ,得AC 2=AB·BC
设AB=1,AC=x,
∴ x2=1×(1-x)
即x2+x-1=0
解这个方程,得
(不合题意,舍去)
则BC=1-x .
所以,黄金比
例2.已知线段 AB=6,点 C 为线段 AB 的黄金分割点, AC=a, BC=b,求 a-b 和 a·b 的值 .
典例精析
解:当 a > b 时,∵点 C 为线段 AB 的黄金分割点,
∴ = ,即 2a= (-1) AB.
又∵ AB=6,∴ 2a=6× (-1) .
∴ a=3-3. ∴ b=AB-a=9-3 .
∴ a-b=6-12, a· b=36-72.
当 a < b 时,∵点 C 为线段 AB 的黄金分割点,
∴ = . 又∵ AB=6,
∴ b=3 - 3. ∴ a=AB - b=9 - 3 .
∴ a - b=12 - 6 , a· b =36 - 72.
综上所述, a - b =6 - 12 或 12 - 6 ,
a· b =36 - 72.
想一想
古希腊时期的巴台农神庙
A
B
D
C
E
F
图1
图2
如果把图1中用虚线表示的矩形画成图2中的 ABCD,以矩形ABCD的宽为边在其内部作正方形AEFD.那么我们可以惊奇地发现 点E是AB的黄金分割点吗?矩形ABCD的宽与长的比是黄金比吗?
A
B
D
C
E
F
由
,可得
即
因此点E是AB的黄金分割点.
是黄金比,
(即 )
也就是说,矩形ABCD的宽与长的比是黄金比.
宽与长的比等于黄金比的矩形也称为黄金矩形.
典例精析
例2.在人体躯干与身高的比例上,肚脐是理想的黄金分割点,即比值越接近0.618越给人以美感.小明的妈妈脚底到肚脐的长度与身高的比为0.60,她的身高为1.60m,她应该穿多高的高跟鞋看起来会更美?
解:设肚脐到脚底的距离为 x m,根据题意,得 ,
解得x = 0.96.
设穿上 y m高的高跟鞋看起来会更美,则
解得 y≈0.075,而0.075m=7.5cm.
故她应该穿约为7.5cm高的高跟鞋看起来会更美.
巴黎圣母院
联合国总部大厦
古希腊巴台农神庙
黄金分割,尤其宽与长的比为黄金比的矩形,在古典及现代建筑中都有广泛的应用.
黄金分割的魅力
文明古国埃及的金字塔,形似方锥,大小各异.但这些金字塔底面的边长与高的比都接近于0.618.
东方明珠塔,塔高468米.设计师在263米处设计了一个球体,使平直单调的塔身变得丰富多彩,非常协调、美观.
课堂总结
黄金分割
定义:点C把线段AB分成两条线段AC和BC,如果 , 那么称线段AB被点C黄金分割.点C叫做线段AB的黄金分割点,AC与AB的比称为黄金比.
黄金分割点:一条线段有两个黄金分割点
黄金比:较长线段:原线段 =
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