内容正文:
第2课时 成比例线段
第3章 图形的相似
3.1 比例线段
1
学习目标
【学习目标】
1.了解线段的比的概念,并会求线段的比值.
2.了解成比例线段的意义,并会判断四条线段是否成比例.
3.了解黄金分割的定义、探索黄金分割比.
【学习重点】
线段的比的概念和成比例线段的意义.
【学习难点】
探索黄金分割比。
情景导入
1.有经验的主持人一般站在舞台上的哪个位置?是正中央吗?
2.人为什么在环境气温22℃~23℃下感到最适宜?
答:有经验的主持人会站在舞台的黄金分割点,最自然得体.
答:人的正常体温是36℃~37℃,
而36℃×0.618=22.248℃,37℃×0.618=22.866℃,正好为22℃~23℃.
如图3-1, 在方格纸上(设小方格边长为单位1)有△ABC 和△A′B′C′, 它们的顶点都在格点上. 试求出线段AB,BC,AC, A′B′, B′C′, A′C′的长度, 并计算AB与A′B′, BC与B′C′, AC 与A′C′的长度的比值.
新课引入
自学互研
知识模块一 两条线段的比
一般地,如果选用同一长度单位量得两条线段AB, A′B′的长度分别为m,n, 那么把它们的长度的比叫作这两条线段AB与A′B′的比(ratio), 记作
,或 AB ∶ A′B′= m ∶ n .
如果 的比值为k,那么上述式子也可写成
或 AB = k·A′B′ .
在四条线段中, 如果其中两条线段的比等于另外两条线段的比, 那么这四条线段叫作成比例线段, 简称为比例线段.
自学互研
如果选用同一单位长度单位量得两条线段AB、CD的长度分别是m、n,那么就说这两条线段的比AB∶CD=______,或写成 =____.
自学互研
范例
m∶n
归纳
在同一单位下,两条线段长度的比叫作这两条线段的比.
【例1】 A、B两地的实际距离为3000m,画在图上的距离A′B′=6cm.求图上距离与实际距离的比.
范例
解:∵AB=3000m=300000cm,
∴图上距离与实际距离的比是
A′B′∶AB=6∶300000=1∶5000.
已知线段 a,b,c,d 的长度分别为0.8 cm,2 cm,1.2 cm,3 cm,问 a,b,c,d 是比例线段吗?
∴ ,即 a,b,c,d 是比例线段.
解:
自学互研
知识模块二 成比例线段
例1.已知a,b,c,d四条线段,a=5cm,b=4cm,
c=10cm,d=8cm,则这四条线段成比例吗?请说明理由.
自学互研
范例
解:这四条线段成比例线段.
归纳
一般地,在四条线段中,如果其中两条线段的比等于另外两条线段的比,那么这四条线段叫作成比例线段.
范例
例2 已知四条线段a、b、c、d的长度,试判断它们是否成比例.
(1)a=16cm,b=8cm,c=5cm,d=10cm;
(2)a=8cm,b=5cm,c=6cm,d=10cm.
(2)由已知得ab≠cd,ac≠bd,ad≠bc,所以a、b、c、d四条线段不成比例.
古希腊数学家、天文学家欧多克塞斯(Eudoxus,约前400—约前347)曾经提出一个问题:
能否将一条线段AB分成不相等的两部分,使较短线段CB与较长线段AC的比等于线段AC与原线段AB的比?
即,使得 成立?
知识模块三 黄金分割
如果这能做到的话,那么称线段 AB 被点 C 黄金分割,点 C 叫作线段AB的黄金分割点,较长线段 AC 与原线段 AB 的比叫作黄金分割比.
自学互研
归纳
如图,设线段AB的长度为1个单位,AC的长度为x个单位,则CB的长度为(1-x)个单位.
①
根据①式,列出方程:
②
由于x≠0,因此方程②两边同乘以x,得1 –x = x2 ,
即 x2+x-1=0. ③
自学互研
因此, .
解得 (舍去).
所以我们一定可以把一条线段黄金分割,
黄金分割比为 ,它约等于0.618
自学互研
自学互研
范例
如图,把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),且使AC是AB和BC的比例中项,即 _____=______ ,叫作线段AB被点C黄金分割,点C叫作线段AB的黄金分割点,较长的线段AC与原线段AB的比叫作黄金分割比.
黄金分割比为 = ≈0.618.
归纳
自学互研
例1.在人体躯干(脚底到肚脐的长度)与身高的比例上,肚脐是理想的黄金分割点,即比例越接近0.618越给人以美感.张女士的身高为1.65米,身体躯干(脚底到肚脐的高度)为1.00米,那么她应选择约多高的高跟鞋看起来更美.(精确到十分位)
解:设她应选择高跟鞋的高度是xcm,
则 =0.618.
解得:x≈5.2cm.
故她应该选择约5.2cm的高跟鞋看起来更美.
比例线段
两条线段的比:
比例线段
①长度单位统一;
②与单位无关,本身没有单位;
③两条线段有顺序要求.
①概念:项、比例内项、比例外项;
②四条线段有顺序要求;
③特别地:比例中项.
课堂小结
课堂小结
黄金分割
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.
一条线段有两个黄金分割点
黄金比:较长线段:原线段 =
定义
一、 选择题
1. 已知线段a=5cm,b=2dm,则的值为 ( )
A. B. C. D. 4
2. 下列各组线段的长度能成比例的是 ( )
A. 3cm,6cm,8cm,9cm B. 3cm,5cm,6cm,9cm
C. 3cm,6cm,7cm,9cm D. 3cm,6cm,9cm,18cm
C
1
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3
4
5
6
7
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9
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11
12
13
D
3. 在比例尺为1∶500000的工程图上,某地铁二号线全长约为6.76cm,它的实际长度约为 ( )
A. 3.38km B. 338km
C. 33.8km D. 0.338km
4. 已知C是线段AB的延长线上一点,且AB∶BC=3∶2,则AC∶AB等于 ( )
A. 3∶2 B. 5∶3
C. 5∶2 D. 3∶5
C
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5. 如图,已知线段AB,按以下步骤作图:① 过点B作BC⊥AB,使BC=AB,连接AC;② 以点C为圆心,BC长为半径画弧,交AC于点D;③ 以点A为圆心,AD长为半径画弧,交AB于点E.若AE=mAB,则m的值为 ( )
A. B.
C. -1 D. -2
A
第5题
解析:令AB的长为2a,则BC=AB=a.在Rt△ABC中,
AC==a.∵ CD=CB,AE=AD,∴ AE=
(-1)a.∴ AE=AB.∴ m的值为.
1
2
3
4
5
6
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13
二、 填空题
6. 已知a,b,c,d是成比例线段,其中a=1cm,b=4cm,c=2cm,则d= .
7. 在比例尺是1∶8的图纸上,甲、乙两个圆的直径比是2∶3,那么甲、乙两个圆的实际的直径比是 .
8. 新情境·日常生活 (教材P67习题3.1A组第4题变式)在人体躯干(脚底到肚脐的长度)与身高的比例上,肚脐是理想的黄金分割点,即比例越接近0.618,越给人以美感.张女士原来脚底到肚脐的长度与身高的比为0.60,她的身高为1.60m,她应该选择 cm的高跟鞋穿上看起来更美
(精确到十分位).
8cm
2∶3
7.5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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13
9.已知三条线段的长分别是cm,2cm,cm,请你再添一条线段使它们能构成比例线段,则满足这样条件的线段的长是
.
10. ★(山西中考)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MN,PQ上,且AB
∥NP,“晋”字的笔画“、”的位置在AB的黄金分割点C处,且
=,若NP=2cm,则BC的长为 cm(结果保留根号).
cm或cm或2cm
(-1)
第10题
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
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13
三、 解答题(
11. 书画装裱,是指为书画配上衬纸、卷轴以便张贴、欣赏和收藏,是我国具有民族传统的一门特殊艺术.如图,一幅书画在装裱前的大小是1.2m×0.8m.装裱后,上、下、左、右边衬的宽度分别是am,bm,cm,dm.若装裱后边AB与AD的长之比是16∶10,且a=b,
c=d,c=2a,求四周边衬的宽度.
第11题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
由题意,得AB=(1.2+c+d)m,AD=(0.8+a+b)m.∵ a=b,c=d,c=2a,∴ AB=(1.2+
c+d)m=(1.2+4a)m,AD=(0.8+a+b)m=(0.8+2a)m.∵ 边AB与AD的长之比是16∶10,∴ (1.2+4a)∶(0.8+2a)=16∶10.∴ a=0.1.∴ b=0.1,c=d=0.2.∴ 上、下、左、右边衬的宽度分别是0.1m,0.1m,0.2m,0.2m
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∵==,==,∴==.
解:(1)=2,=2,则=,所以a、b、c、d成比例.
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