内容正文:
3.1 比例线段
一.选择题
1.若3x=2y(y≠0),则下列比例式成立的是( )
A. B. C. D.
2.若,则的值为( )
A. B. C. D.2
3.下列长度的四条线段中,不能成比例的是( )
A.a=1,b=2,c=3,d=6 B.a=3,b=6,c=2,d=4
C.a=4,b=6,c=5,d=10 D.a=1,,,
4.若点C是线段AB的黄金分割点,AB=8cm,AC>BC,则AC等于( )
A.cm B.2(1)cm C.4(1)cm D.6(1)cm
5.已知线段a=9,b=1,如果线段c是线段a、b的比例中项,那么c=( )
A.±3 B.3 C.4.5 D.5
6.设0<a<b<c<d,并且,则与之间的关系是( )
A. B.
C. D.不能确定
7.某校要举办国庆联欢会,主持人站在舞台中轴线AB的黄金分割点C处(如图1)最自然得体.即,在数轴(如图2)上最接近的点是( )
A.P B.Q C.M D.N
8.五角星是我们中华人民共和国国旗的元素,如图是从一个五角星中分离出来的等腰三角形ABC,已知∠A=36°,AB=AC,BD平分∠ABC,则的值为( )
A. B. C. D.
9.如图,点C把线段AB分成两条线段AC和BC,如果,则称线段AB被点C黄金分割,点C叫做线段AB的黄金“右割”点,根据图形不难发现,线段AB上另有一点D把线段AB分成两条线段AD和BD,若,则称点D是线段AB的黄金“左割”点.若AB=2,则CD=( )
A. B. C. D.
10.在古希腊时期,有一天毕达哥拉斯走在街上,在经过铁匠铺前他听到铁匠打铁的声音非常好听,于是驻足倾听,他发现铁匠打铁节奏很有规律,这个声音的比例被毕达哥拉斯用数学的方式表达出来,后来人们将这个数称为黄金分割数.设a,b,记S1,S2,S3,S100,则S1+S2+S3+…+S100的值为( )
A.100 B.200 C.100 D.5050
二.填空题
11.若,则 .
12.已知,若b+d+f=9,则a+c+e= .
13.已知点C是线段AB的黄金分割点,且AC>BC,若AB=2,则AC= .
14.如图,古琴,又称“琴”“瑶琴”“玉琴”“绿绮”或“丝桐”是中国传统拨弦乐器,有三千年以上的历史,琴上的一根弦长AB=110cm,两个端点A、B固定在乐器板面上,支撑点C是靠近点B的黄金分割点,支撑点D是靠近点A的黄金分割点,则C、D之间的距离 cm.
15.唢呐是山西八大套的乐器之一.如图,一个大唢呐AB的长约为56cm,若在唢呐上喇叭端的一个黄金分割点P处进行装饰,且,则该装饰与吹口的距离AP为 cm(结果保留根号).
三.解答题
16.已知,且3a﹣b+c=32,求a、b、c的值.
17.已知线段a,b,c满足a:b:c=1:3:5,且a﹣b+c=6.
(1)求线段a,b,c的长;
(2)若线段m是线段a,b的比例中项,求线段m的长.
18.阅读理解:二次根式的除法,要化去分母中的根号,需将分子、分母同乘以一个恰当的二次根式.
例如:化简.
解:将分子、分母同乘以得:.
拓展延伸:
宽与长的比是的矩形叫黄金矩形.如图1,已知黄金矩形ABCD的宽.
(1)求黄金矩形ABCD中BC边的长;
(2)如图2,将图1中的黄金矩形裁剪掉一个以AB为边的正方形ABEF,得到新的矩形DCEF,猜想矩形DCEF是否为黄金矩形,并证明你的结论.
19.(1)观察下列命题完成填空:
①若,则有a=b或,
②若,则有a=b或,
③若,则有a=b或,
④若,则有a=b或,
…
按规律猜想:若,则有a=b或 ;
(2)若把(1)中命题改为:“若,则有a=b或”仍然成立,猜想m,n,k应满足的等量关系式为 ,并证明该命题成立;
(3)对于(2)中的m,n,k(mnk≠0),若满足m2=n2+k2,求的值.
20.如图1,教材有这样一个探究:把两个面积为1dm2的小正方形沿着对角线剪开,将所得的四个直角三角形拼在一起,就得到一个面积为2dm2的大正方形,所得的面积为2dm2的大正方形的边就是原先面积为1dm2的小正方形的对角线,因此,可得小正方形的对角线长度为.
(1)探究过程:因为1.42=1.96,1.52=2.25,所以.设,将边长为的正方形分成如图2所示的四部分.由面积公式,可得x2+2.8x+1.96=2,因为x值很小,所以x2更小,略去x2,解得x≈0.014(保留到0.001),即 .
(2)理解应用:黄金分割数是一个很奇妙的数,大量应用于艺术、建筑和统计决策等方面,现在仿照上面的探究“有多大?”的过程,请你写出探究“有多大?”的过程;(画出示意图,标明数据,并写出解答过程)
(3)动手操作:某同学受到启发,把长为3、宽为2的两个长方形沿着对角线剪开,将所得的4个直角三角形拼成如图3所示的一个正方形,请你比较 (填“>”或“<”或“=”).
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
C
B
B
C
B
C
C
二.填空题
11..
12.12.
13..
14.(110220).
15..
三.解答题
16.解:设,
可得:a=2k,b=3k,c=5k,
把a=2k,b=3k,c=5k代入3a﹣b+c=32中,
可得:3•2k﹣3k+5k=32,
解得k=4,
∴a=8,b=12,c=20.
17.解:(1)设a=k,b=3k,c=5k,
∴a﹣b+c=6,即k﹣3k+5k=6,
解得:k=2,
∴a=2,b=6,c=10;
(2)由(1)知a=2,b=6,又因为m是a,b的比例中项,
∴m2=ab,即m2=12,
∴,
∵m>0,
∴.
18.解:(1)∵宽与长的比是的矩形叫黄金矩形,黄金矩形ABCD的宽,
∴,
∴.
(2)矩形DCEF是黄金矩形.理由如下:
∵黄金矩形裁剪掉一个以AB为边的正方形ABEF,得到新的矩形DCEF,
∴CD,EC=BC﹣AB,
∴,
故矩形DCEF是黄金矩形.
19.解:(1)①若,则有a=b或,
②若,则有a=b或,
③若,则有a=b或,
④若,则有a=b或,
…
按规律猜想:,则有a=b或,
故答案为:4052,;
(2)“若,则有a=b或”仍然成立,
①当a=b时,原式可化为,
∴2(m+n)=k,
②当时,设,
∴a=x m,b=xn,
∴原式可化为,
∴,
∴2(m+n)=k,
综上,m,n,k应满足的等量关系式为2(m+n)=k,
故答案为:2(m+n)=k;
证明:,
,
,
(mb+na)(a+b)﹣2(m+n)ab=0,
mab+mb2+na2+nab﹣2mab﹣2nab=0,
mb2+na2﹣nab﹣mab=0,
mb(b﹣a)+na(a﹣b)=0,
(b﹣a)(mb﹣na)=0,
b=a或mb=na,
∴a=b或;
(3)m2=n2+k2,2(m+n)=k,
m2=n2+4(m+n)2,
m2=n2+4m2+8mn+4n2,
3m2+8mn+5n2=0,
(m+n)(3m+5n)=0,
m+n=0或3m+5n=0,
∴或.
20.解:(1)x2+2.8x+1.96=2,
解方程得x≈0.014(保留到0.001),
即,
故答案为:1.414;
(2):2.232=4.9729,2.242=5.0624,
∴,
设2.23+x,画出示意图,
由面积公式,可得x2+4.46x+4.9729=5,
因为x值很小,
所以x2更小,略去x2,
解方程得x≈0.006(保留到0.001),
即.
∴黄金分割数
(3),
∴.,
∴,
∴.
故答案为:<.
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