内容正文:
9.6 黄金分割 同步训练
一、单选题
1.把长的线段进行黄金分割,则分成的较长线段的长为( )
A. B. C. D.
2.大自然巧夺天工,一片小小树叶,也蕴含着“黄金分割”.如图P为的黄金分割点(),如果的长度为,那么的长度是( ).
A. B. C.3 D.
3.大自然是美的设计师,即使是一个小小的盆景,经常也会产生最具美感的黄金比.如图,点为的黄金分割点,若,则长为( )
A. B. C. D.
4.如图,若雕像的上部(腰部以上)与下部(腰部以下)的高度比,等于下部与全身的高度比,可增强视觉美感.按照这一比例,若雕像的总高度为2米,则雕像下部的高度为( )
A. B. C. D.
5.如图,已知直线垂直于线段于点.我们按如下步骤尺规作图:第一步,分别以、为圆心,大于为半径作弧,两弧分别交于点、,作直线交于点;第二步,以为圆心,为半径作弧,与射线交于点;第三步,以为圆心,为半径作弧,与射线交于点;第四步,以为圆心,为半径作弧,与线段交于点.则点是线段的( )
A.二等分点 B.三等分点 C.四等分点 D.黄金分割点
6.顶角为的等腰三角形被称为黄金三角形(底与腰的比为黄金比).如图,,,都是黄金三角形,且,则长为( )
A. B. C. D.
7.如图(1)是古希腊时期的帕特农神庙,如果把图(1)中用虚线表示的矩形画成图(2)中的矩形,以矩形的宽为边在其内部作正方形,那么我们可以发现,,点是的黄金分割点.若,则的长为( )
A. B. C. D.
二、填空题
8.大自然是美丽设计师,如图是一片银杏叶,点是线段的黄金分割点,即,若,则的长为___________.
9.若线段上的点满足,则称点为线段的黄金分割点.电视节目主持人在主持节目时,站在舞台的黄金分割点处最自然得体,若舞台长为,试计算主持人应走到离点至少_____处?
10.如图,某种蜻蜓的尾巴长度与整个身躯的长度之比满足黄金比,即为黄金比,若的长度为,则的长度为_____.
11.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清远的“远”端庄稳重、舒展美观.已知一条分割线的端点分别在习字格的边上,且,“远”字的笔画“、”的位置在的黄金分割点处,且.若,则的长为___________(结果保留根号).
12.我们将宽与长之比为的矩形称为黄金矩形.如图,矩形为黄金矩形,在其内部作正方形,若矩形的边,那么_____.
三、解答题
13.人们把黄金分割誉为“天赋”的比例法则.如图,在中,若点M是线段的黄金分割点(),,求证:.
14.我们已经知道叫做黄金数,其近似值为,它可通过解方程得到.如图,给定一条线段,如何找出它的黄金分割点呢?过点作的垂线,并在垂线上取;连接,以点为圆心,为半径画弧,交于点;以点为圆心,为半径画弧,交于点.则点即为所求.请你说明这样作图的道理,若,求的长.
15.定义:某点把某条线段分成两部分,若较长线段的平方等于较短线段与整条线段的乘积,则这个点就叫做这条线段的黄金分割点.例如:如图1,点是线段上一点,,且,则点是线段的黄金分割点.
(1)图1中,若线段,求线段的长.
(2)如图2,线段,,是线段的黄金分割点.求证:点是线段的黄金分割点.
16.两千多年前,古希腊数学家欧多克索斯发现:将一条线段分割成长、短两条线段,,若短段与长段的长度之比等于长段的长度与全长之比,即,则这种分割称为黄金分割,这个比值称为黄金比,点C叫作线段的黄金分割点.
(1)如图1,已知点C为线段的黄金分割点(),求黄金比.
解:设,,则.
∵,
∴……
请补全以上解题过程;
(2)如图2,在中,,,,请作出的黄金分割点.(要求:仅用圆规作图,不写作法,保留作图痕迹)
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参考答案
1.B
【分析】本题考查黄金分割的定义,根据黄金分割中较长线段与原线段的比例关系计算即可.
【详解】解:∵黄金分割中,较长线段与原线段的比值为,
又∵原线段长为,
∴较长线段的长为 .
2.D
【分析】本题考查黄金分割,二次根式的运算,掌握黄金分割比是解题的关键.
根据黄金分割比,可得,代入计算即可.
【详解】解: P为的黄金分割点(),
,
,
().
故选:D.
3.C
【分析】本题考查了黄金分割.熟练掌握黄金分割是解题的关键.
由题意知,,然后计算即可解答.
【详解】解:由题意知,,即,
解得:.
故选C.
4.D
【分析】设雕像的下部的高度为,由黄金分割的定义得,即可求解.
【详解】解:设雕像的下部的高度为,
∵雕像的上部(腰部以上)与下部(腰部以下)的高度比,等于下部与全身的高度比,
∴,
解得:,
即雕像的下部的高度为.
5.D
【分析】本题考查了黄金分割的定义,勾股定理,基本作图,设,根据作图可得,进而根据勾股定理求得,根据作图得出,即可求解.
【详解】解:设,根据作图可得,
∴,
∴,
∴,
∴点是线段的黄金分割点,
故选:D.
6.D
【分析】本题主要考查了黄金三角形,先根据为黄金三角形,,求出,再根据为黄金三角形,求出,最后根据,即可得出答案.
【详解】解:∵为黄金三角形,
∴,
∴;
∵为黄金三角形,
∴,
∴;
∵为黄金三角形,
∴.
故选:D.
7.B
【分析】利用正方形的性质将转化为,结合题目给出的比例关系建立方程求解.首先设的长为,由正方形性质得,代入得到关于的一元二次方程,求解后舍去不符合实际意义的解即可得到的长度.
【详解】解:设,
∵四边形是正方形,
∴,
又∵,
∴,即,
根据题意,,
整理得:,
∴,
此时都是原分式方程的解.
∵,而,不符合题意,舍去,
∴,即.
8./
【分析】本题主要考查了黄金分割,熟练掌握黄金分割的定义,是解题的关键.根据,,进行求解即可.
【详解】解:∵,,
∴.
故答案为:.
9.
【分析】本题考查了黄金分割的定义及应用.
先确定黄金分割比,计算离点较近的黄金分割点距离原线段长减去较长线段长,即.
【详解】解:黄金分割比为,设离点较近的黄金分割点为.
离点的距离
,
故答案为:.
10.
【分析】本题考查了黄金分割.根据黄金分割的定义列式计算即可.
【详解】解:∵某种蜻蜓的尾巴长度与整个身躯的长度之比满足黄金比,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
11.
【分析】本题考查黄金分割的定义,矩形的性质.首先根据矩形的性质得到,根据黄金分割的定义得到的长度,继而得到的长度.
【详解】解:四边形为正方形,,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
,
“远”字的笔画“、”的位置在的黄金分割点处,且,
,
,
故答案为:.
12./
【分析】本题考查了黄金分割、矩形的性质以及正方形的性质.由黄金矩形的定义得,,再由正方形的性质得,即可解决问题.
【详解】解:∵矩形为黄金矩形,,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
故答案为:.
13.见解析
【分析】本题考查黄金分割点,相似三角形的判定,根据黄金分割点的定义可得,由已知推出,再结合,即可证明结论.
【详解】证明:由题意可知,点是线段的黄金分割点,,
,
又,,
,即,
.
14.见解析,
【分析】本题考查了黄金分割,勾股定理和解一元二次方程.掌握黄金分割的定义是解题的关键.设,,设,即,,由勾股定理得,即,然后解方程,再根据黄金分割的定义即可求解.
【详解】解:设,则,
设,即,,
为直角三角形,
.
即,
化简得,
,(舍去),
即 ,
所以点为黄金分割点.
由作图可知, .
即.
15.(1)
(2)见解析
【分析】本题考查了黄金分割点的意义,解一元二次方程.
(1)设,则,根据,列得一元二次方程,解之取正值即可求解;
(2)利用黄金分割点的意义求得和的长,进一步求得和的长,再分别求得和,据此判断即可.
【详解】(1)解:设,则,
∵,
∴,即,
解得(舍去负值),
∴;
(2)证明:∵,是线段的黄金分割点,
∴,
∵,是线段的黄金分割点,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∴点是线段的黄金分割点.
16.(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了解一元二次方程,黄金分割的定义,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
(1)代入数据,再解一元二次方程即可;
(2)以点为圆心,为半径画弧交于点,再以为圆心,为半径画弧与相交,交点记为点,点即为黄金分割点.由勾股定理可得,由作图可得,那么,则,则,而,故,故点即为黄金分割点
【详解】(1)解:设,,则.
∵,
∴,
解得,,
经检验,,是原分式方程的解。
∵线段的长度不能为负数,
∴,
∴,
∴黄金比为.
(2)如图,点P即为的黄金分割点.
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