内容正文:
6 黄金分割
基础·主干落实
重点·典例研析
素养·思维赋能
基础·主干落实
黄金分割
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【小题快练】
点B把线段AC分成两部分,如果==k,那么k的值为________.
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重点 黄金分割的应用
【典例】(教材再开发·P111议一议拓展)如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AC于点D,交AB于点E,若AE=BC,则点E是线段AB的黄金分割点吗?说明你的理由.
重点·典例研析
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【自主解答】点E是线段AB的黄金分割点.
证明如下:连接EC,
∵DE是AC的垂直平分线,
∴EA=EC,
又∵AE=BC,∴EC=BC,
∴∠BEC=∠B,
∵AB=AC,∴∠ACB=∠B,
∴∠BEC=∠ACB,又∠B=∠B,
∴△CEB∽ △ ACB,
∴=,即BC2=BE·AB,
又∵AE=BC,
∴AE2=BE·AB,即点E是线段
AB的黄金分割点.
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【举一反三】
1.(教材再开发·P113习题9.9T1题改编)主持人在舞台上主持节目时,站在舞台的
黄金分割点处最自然得体.若舞台AB长20米,主持人从舞台一侧进入,设主持人
至少走x米时恰好站在舞台的黄金分割点P上(BP长为x),则x满足的方程是 ( )
A.(20-x)2=20x
B.x2=20(20-x)
C.x(20-x)=202
D.以上都不对
A
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2.定义:如图1,点C在线段AB上,若满足AC2=BC·AB,则称点C为线段AB的黄金分割点.如图2,△ABC中,AB=AC=1,∠A=36°,BD平分∠ABC交AC于点D.
(1)求证:点D是线段AC的黄金分割点;
(2)求出线段AD的长.
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【解析】(1)∵AB=AC=1,
∴∠ABC=∠C=(180°-∠A)=(180°-36°)=72°,∵BD平分∠ABC交AC于点D,
∴∠ABD=∠CBD=∠ABC=36°,
∴∠BDC=180°-36°-72°=72°,
∴DA=DB,BD=BC,∴AD=BD=BC,
易得△BDC∽ △ ABC,
∴BC∶AC=CD∶BC,即BC2=CD·AC,
∴AD2=CD·AC,
∴点D是线段AC的黄金分割点;
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(2)设AD=x,则CD=AC-AD=1-x,
∵AD2=CD·AC,∴x2=1-x,解得x1=,x2=(舍),即AD的长为.
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3.如果一个矩形的宽与长的比值为,则称这个矩形为黄金矩形,如图,将矩形ABCD剪掉一个正方形ADFE后,剩余的矩形BCFE(BC>BE)是黄金矩形,则原矩形ABCD是否为黄金矩形?请说明理由.
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【解析】原矩形ABCD是黄金矩形.
理由如下:设矩形BCFE的长BC为x,
∵四边形BCFE为黄金矩形,∴宽FC为x,∵四边形AEFD是正方形,
∴AB=x+x=x,
则==,
∴原矩形ABCD是黄金矩形.
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【技法点拨】
判断黄金分割的两种方法
1.利用关系式判断:
看所求线段中被该点分割后的三条线段是否满足:=或较长线段的平方=较短线段×整段线段.
2.利用比值判断:
看较短线段与较长线段的比或较长线段与整段线段的比是否是.
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特别提醒:一个黄金分割点把线段分成两段,要指明较长的线段,不要忽略这一条件.
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素养·思维赋能
【涨知识了】
从“点”到“线”的黄金分割
项目 定义 模型
黄金分割点 点C将线段AB分成两部分,若满足=,则称点C为线段AB的黄金分割点
黄金分割线 直线l将一个面积为S的图形分成两部分,这两部分的面积分别为S1,S2,如果=,那么称直线l为该图形的黄金分割线
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【开放探索】
如图2,在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,∠C的平分线交AB于点D.
证明直线CD是△ABC的黄金分割线.
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【证明】设△ABC的边AB上的高为h,则S△ADC=AD·h,S△DBC=DB·h,S△ABC=AB·h,
∴=,=.
∵D是AB的黄金分割点,
∴=,
∴=,
∴直线CD是△ABC的黄金分割线.
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本课结束
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