内容正文:
第九章·图形的相似
6 黄金分割
夯基础
1.一片小小的树叶也蕴含着“黄金分割”,给人以美感.如图,若将AB抽象地看成一条线段,点P 为 AB 的黄金分割点(AP>PB),下列各式正确的是 ()
A. B.
C. D.
2.生活中到处可见黄金分割的美.如图,在设计人体雕像时,使雕像的腰部以下 a 与全身b 的高度比值接近0.618,可以增加视觉美感.若图中b 为2米,则a 约为 ( )
A.1.37米 B.0.76米
C.1.22米 D.1.24米
3.如图,正方形ABDE 中,点C 是线段AB 的黄金分割点,即 BCCC,S₁ 表示以 AC 为边的正方形的面积,S₂表示矩形CBDF 面积,则S₁与S₂的大小关系是 ( )
A.无法确定 B.
C. D.
4.如图,△ABC 是等腰三角形,AB=AC,∠A =36°.以点 B 为圆心,任意长为半径作弧,交AB 于点 F,交 F-BC 于点G,分别以点 F和点G为圆心,大于- FG的长为半径作弧,两弧相交于点 H,作射线BH 交AC 于点 D;分别以点 B 和点 D 为圆心,大于 BD 的长为半径作弧,两弧相交于M,N 两点,作直线 MN 交 AB 于点E,连接 DE.下列结论: ②△AED ≌△BCD ③∠AED =∠ABC ④∠DEN=54°中,正确的有 个. ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.点 P 是线段AB 上的一点,如果 那么AP= .
6.黄金分割在生活中处处可见,例如:主持人如果站在舞台上的黄金分割点处,观众观感最好,若舞台长 20米,主持人从舞台一侧进入,设他至少走x米时恰好站在舞台的黄金分割点上,则x满足的方程是 .
7.黄金分割是汉字结构基本的规律.借助如图所示的正方形习字格书写的汉字“彩”端庄稳重、舒展美观,已知点C 为AB 的黄金分割点,且 若 AB =4 cm,则CB 的长为 (结果保留根号) cm.
8.如图,乐器上的一根弦AB=80 cm,两个端点 A,B 固定在乐器面板上,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,则支撑点C,D之间的距离为 cm.(结果保留根号)
9.我们把宽与长的比是 的矩形叫做黄金矩形.黄金矩形给我们以协调、匀称的美感,世界各国许多著名的建筑,为取得最佳的视觉效果,都采用了黄金矩形的设计.已知四边形 ABCD 是黄金矩形,边AB 的长度为 则该矩形的周长为
10.如图,在△ABC 中,∠A =36°,AB =AC,以点 B 为圆心,任意长为半径画弧,分别交 AB,BC 于点 M,N,再分别以点 M,N 为圆心,大于 MN 的长为半径画弧,两弧交于点O,连接 BO 并延长交AC 于点 D,若AB=2,则CD 的长为 .
11.以长为 2 的线段 AB 为边作正方形ABCD,取 AB 的中点 P,连接 PD,在 BA的延长线上取点 F,使 PF=PD,以 AF为边作正方形AMEF,点 M 在AD 上.
(1)求 AM,DM 的长;
(2)求证:
(3)根据(2)的结论你能找出图中的黄金分割点吗?
练能力
12.(1)我们把邻边之比为 的矩形叫做黄金矩形.如图,已知正方形 ABCD,请用无刻度直尺和圆规作出黄金矩形ABPQ,使得点 P,Q 分别在线段BC,AD 上;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的基础上,若以 AQ 为边作正方形AMNQ,使得点 M,N 分别在线段AB,PQ 上,则矩形 MBPN 是黄金矩形吗?为什么?
13.宽与长的 比是 (约为0.618)的矩形叫做黄金 矩形.现有一 张 黄 金 矩 形 纸 片ABCD,长 如图1,折叠纸片ABCD,点 B 落在AD 上的点 E 处,折痕为 AF,连接EF,然后将纸片展开.
(1)求AB 的长;
(2)求证:四边形CDEF 是黄金矩形;
(3)如图2,点 G 为AE 的中点,连接 FG,折叠纸片ABCD,点 B 落在 FG 上的点 H处,折痕为 FP,过点 P 作 PQ⊥EF 于点Q.四边形 BFQP 是否为黄金矩形?如果是,请证明;如果不是,请说明理由.
1. A 2. D 3. D
4. D解析:根据等腰三角形两底角相等与∠A=36°,得到∠ABC=∠C=72°,根据角平分线定义得到∠ABD=∠CBD=36°,根据线段垂直平分线性质得到 EB=ED,得到∠EBD=∠EDB,推出∠EDB=∠CBD,得到 DE∥BC,推出∠AED=∠ABC,∠ADE=∠C;根据等角对等边得到 AD=AE,AD=BD,根据三角形外角性质得到∠BDC = 得到BC=BD,推出BC=AE,即可证明△AED≌△BCD;根据平行线分线段成比例定理判断 根据三角形内 角 和 定 理 和 三 线 合 一 定 理 得到
8.(80 -160) 9.2 +2或4
11.解:(1)在 Rt△APD 中, AD=2,
(2)证明:∵.
(3)点M 是AD 的黄金分割点.理由如下:
∴点 M 是AD 的黄金分割点.
12.解:(1)画出CD边的中点 E,连接BE,以 E为圆心,CE长为半径作圆弧与 BE 交于点F,以点 B 为圆心,BF为半径作圆弧与BC 交于 P 点,在AD上截取AQ=BP,连接PQ,
如图1所示,四边形ABPQ 即为所求作的四边形;
(2)矩形MBPN 是黄金矩形.
如图2所示,
∵矩形ABPQ是黄金矩形,
∵四边形 AMNQ 是正方形,
∴AQ=AM=MN,
∴点 M 是线段AB 的黄金分割点,
∴矩形 MBPN 是黄金矩形.
13.解:(1)∵AD= +1,矩形 ABCD 是黄金矩形,
(2)证明:∵折叠黄金矩形纸片ABCD,点 B落在 AD上的点E 处,
∴AB=AE,∠B=∠AEF.
又∵四边形ABCD 是矩形,
∴∠BAE=∠B=∠C=∠D=90°,
∴∠BAE=∠B=∠AEF=90°,
∴四边形ABFE 是矩形.
∵AB=AE,
∴四边形 ABFE 是正方形,
∴AB=BF=EF=AE.
由(1)可知,AB=2,
∴AB=BF=EF=AE=2,
∴四边形CFED 是矩形,
∴EF=CD=2,
∴四边形CDEF 是黄金矩形;
(3)四边形 BPQF 是黄金矩形,证明如下:
∵PQ⊥EF,四边形ABFE 是正方形,
∴∠B=∠BFE=∠PQF=90°,
∴四边形 BFQP 是矩形.
由(2)可知,AB=BF=AE=EF=2,∵G为AE 的中点,
∴AG=EG=1,
如图,连接 PG,由对折可得FH=FB=2,
BP=PH,∠PHF=∠B=90°,
设BP=PH=x,则AP=2-x,
梯形ABFC? (1+2)×2,
解得
∴四边形 BFQP 是黄金矩形.
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