内容正文:
4.4.4黄金分割点—2025-2026学年北师大版数学九(上)课时达标训练
一、选择题
1.在20世纪70年代,我国著名数学家华罗庚教授将黄金分割法作为一种“优选法”,在全国大规模推广,取得了很大成果.如图,利用黄金分割法,所作将矩形窗框分为上下两部分,其中E为边的黄金分割点,即,已知为2米,则线段的长为( )米.
A. B. C. D.
2.已知P为线段的黄金分割点,,,则的长为( )
A. B. C. D.
3.主持人主持节目时,站在舞台的黄金分割点处最自然得体.如图所示,如果舞台的长为12米,一名主持人现在站在A处,则她至少走( )米才最理想.
A. B.
C. D.或
4.若点C为线段AB的黄金分割点,且AC>BC,则下列各式中不正确的是( ) 。
A.AB:AC=AC:BC B.BC= AB
C.AC= AB D.AC≈0.618AB
5.黄金分割被很多人认为是“最美比例”,是因为它符合人们的视觉习惯和审美心理,能够创造出更 加和谐、平衡和美观的艺术作品和产品。在自然界中,黄金分割也很常见,如图是一个有着“最美比例”的鹦鹉螺,点B是线段AC的黄金分割点(AB>BC,若 AC=16 cm,那么 AB的长为( )
A.( 24 - 8 )cm B.( 48 -16)cm
C.(16 -16 )cm D.( 8 - 8 )cm
二、填空题
6.二胡是中国古老的民族拉弦乐器之一.音乐家发现,二胡的千斤线绑在琴弦的黄金分割点处时,奏出来的音调最和谐、最悦耳.如图,一把二胡的琴弦长为,千斤线绑在点B处,则B点下方的琴弦长为 .
7.生活中随处可见数学之美,例如梧桐树叶的叶脉中蕴含着黄金分割.如图,P为叶脉(是线段)的黄金分割点,即满足,如果的长度为,则的长度为 .(结果保留根号)
8.黄金分割是汉字结构最基本的规律.借助如图的正方形习字格书写的汉字“晋”端庄稳重、舒展美观.已知一条分割线的端点A,B分别在习字格的边上,且,“晋”字的笔画“、”的位置在的黄金分割点C处,且,若,则的长为 (结果保留根号).
9.已知点P是线段的黄金分割点,且那么 .
10.若线段AB=10,且点C是AB的黄金分割点,且BC>AC,则BC的长为 .
三、解答题
11.如图,矩形ABCD内有一正方形AEFD,且,E是线段AB的黄金分割点吗?
(1)变式①:把一根长为44cm的铁丝折弯成一个矩形框,并使矩形框的宽与长的比为黄金比,你能求出这个矩形框的面积吗?
(2)变式②:把一根长为6cm的铁丝折弯成一个矩形框,并使矩形框的宽与长的比为黄金比,你能求出这个矩形框的长与宽的差吗?
12.巴台农神庙的设计代表了古希腊建筑艺术上的最高水平,它的平面图可看作宽与长的比是的矩形,我们将这种宽与长的比是的矩形叫黄金矩形.如图①,已知黄金矩形的宽.
(1)黄金矩形的长 ;
(2)如图②,将图①中的黄金矩形裁剪掉一个以为边的正方形,得到新的矩形,猜想矩形是否为黄金矩形,并证明你的结论;
(3)在图②中,连接,求点到线段的距离.
13.如图所示,E为矩形ABCD的BC边上一点,现将矩形沿AE翻折,点B的对应点F恰好落在AD上,且四边形FECD与原四边形相似.
(1)求证:E为BC的黄金分割点.
(2)若矩形ABCD的面积为10,则四边形FECD的面积为多少?
14.如图,△ABC中,AB=AC,∠A=36°,CE平分∠ACB交AB于点E,
(1)试说明点E为线段AB的黄金分割点;
(2)若AB=4,求BC的长.
15.如图
(1)如图1,Rt△ABC中,∠B=90°,AB=2BC,现以C为圆心、CB长为半径画弧交边AC于D,再以A为圆心、AD为半径画弧交边AB于E.求证: .(这个比值 叫做AE与AB的黄金比.)
(2)如果一等腰三角形的底边与腰的比等于黄金比,那么这个等腰三角形就叫做黄金三角形.请你以图2中的线段AB为腰,用直尺和圆规,作一个黄金三角形ABC.
(注:直尺没有刻度!作图不要求写作法,但要求保留作图痕迹,并对作图中涉及到的点用字母进行标注)
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】或
9.【答案】
10.【答案】-5
11.【答案】(1)解:∵四边形AEFD为正方形,
∴BC=EF=AE.
∵,,
∴E是线段AB的黄金分割点
设矩形框的宽为xcm,则长为(2-x)cm.
根据题意得,
解得x=3-,
经检验,x=3-是原分式方程的根,
2-x=-1,
∴该矩形框的面积为(3-)(-1)=(4-8)cm2.
(2)解:设矩形框的宽为ycm,则长为(3-y)cm.
根据题意得,
解得:y=
经检验,y=是原分式方程的根,
∴3-y=,
∴这个矩形的长与宽的差为==(3-6)cm.
12.【答案】(1)
(2)解:矩形为黄金矩形,理由是:
由(1)知,
∴,
∴,
故矩形为黄金矩形;
(3)解:连接,,过D作于点G
∵,,
∴,
在中, ,
即,
则,
解得,
∴点D到线段的距离为.
13.【答案】(1)证明:设.
∵四边形FECD与四边形ABCD相似,
∴E为BC的黄金分割点;
(2)解:由(1)知四边形FECD与四边形ABCD的相似比为,
则,
解得.
14.【答案】(1)证明:∵AB=AC,∠A=36°,∴∠ACB=(180°﹣36°)=72°,∵CE平分∠ACB,∴∠BCE=∠ACB=×72°= 36°,∴∠BCE=∠A=36°,∴AE=BC,又∵∠B=∠B,∴△ABC∽△CBE,∴=,∴BC2=AB•BE,即AE2=AB•BE,∴E为线段AB的黄金分割点;(2)∵AB=AC,∠A=36°,∴∠B=∠ACB=72°,∴∠BEC=180°﹣72°﹣36°=72°,∴BC=CE,由(1)已证AE=CE,∴AE=CE=BC,∴BC=•AB=×4=2﹣2.
15.【答案】(1)解:证明:∵Rt△ABC中,∠B=90°,AB=2BC,
∴设AB=2x,BC=x,则AC= .
∴AD=AE= .
∴ .
(2)解:底与腰之比均为黄金比的等腰三角形,如答图,△ABC即为所求.
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